Herausforderungen fuer die Chemie bei der Einhaltung der Abwassernormen
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Herausforderungen für die Chemie bei der Einhaltung der Abwassernormen

In vielen Branchen der Industrie fällt Abwasser an, das in nahegelegene Flüsse eingeleitet wird. Weil die Gewässer eine Lebensgrundlage der Menschen darstellen, unverzichtbarer Lebensraum für Pflanzen und Tiere sind und eine wichtige Rolle im Naturhaushalt spielen, werden sie durch Rechtsvorschriften vor Verschmutzungen geschützt. Abwassernormen ergänzen diese Regelungen. Sie enthalten organisatorische und technische Einzelheiten, die es ermöglichen, die gesetzlichen Anforderungen einzuhalten. Hier erhalten Sie einen Überblick darüber, was in der Chemie zu tun ist, um die Gewässer vor Schaden zu bewahren.

Rechtliche Grundlagen für die Abwasserentsorgung in der Industrie

Wasserhaushaltsgesetz

In Deutschland bildet das Wasserhaushaltsgesetz (WHG) die rechtliche Grundlage für den Gewässerschutz. Es regelt, wann die Bewirtschaftung von Gewässern genehmigt werden muss und unter welchen Bedingungen die Genehmigung erteilt werden kann. Im Kapitel 3 beschäftigt sich das WHG mit besonderen wasserwirtschaftlichen Bestimmungen, zu denen unter anderem die Abwasserbeseitigung zählt.

Wasserhaushaltsgesetz
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Der § 57 bestimmt, dass industrielle Abwässer nur dann direkt in Flüsse eingeleitet werden dürfen, wenn die Menge und die Schädlichkeit so gering wie möglich gehalten werden. Was möglich ist, ergibt sich aus dem Stand der Technik. Da sich dieser schneller weiterentwickelt, als Gesetze verabschiedet werden können, muss die Industrie auf Abwassernormen zurückgreifen.

Dazu beruft sich der Gesetzgeber auf BVT-Merkblätter und BVT-Schlussfolgerungen, die alle drei Jahre überarbeitet werden.

BVT steht für beste verfügbare Technik. Für die Abwasserbehandlung und -entsorgung in der Chemieindustrie gelten die BVT-Schlussfolgerungen, die im Durchführungsbeschluss 2016/902 der EU-Kommission festgehalten wurden.

Abwasserverordnung

Die Mindestanforderungen für das Einleiten industrieller Abwässer sowie die Anforderungen, die die Industrie bei der Errichtung und beim Betrieb von Anlagen zur Abwasserentsorgung erfüllen muss, sind Gegenstand der „Verordnung über Anforderungen an das Einleiten von Abwasser in Gewässer“ (AbwV). Auch sie verweist auf Abwassernormen, die den Stand der Technik widerspiegeln. Das betrifft unter anderem die Analyse- und Messverfahren, die zur Überwachung der Konzentrationswerte von Schadstoffen im Abwasser eingesetzt werden.

abwasserbehandlung

Die Höhe der zulässigen Werte ist in den Anhängen zur AbwV festgelegt. Die Anhänge beziehen sich auf die unterschiedlichen Bereiche der Industrie, in denen Abwässer anfallen. Beispielsweise behandelt der Anhang 22 die Anforderungen für die Chemieindustrie. Für die Behandlung von Abfällen und die Altölaufbereitung gilt der Anhang 27. Die Metallbearbeitung und Metallverarbeitung sind Gegenstand im Anhang 40.

Grundsätzliche Anforderungen aus den Abwassernormen

Um die Schadstofffracht in den Abwässern und die Abwassermenge so gering wie möglich zu halten, sind entsprechend Verfahren anzuwenden:

  • wassersparende Wasch- und Reinigungsverfahren
  • indirekte Kühlung vor der Einleitung von Wässern mit erhöhter Temperatur
  • Verfahren, die schadstoffarme Betriebs- und Hilfsstoffe nutzen
  • Verfahren, die die Rückführung von Stoffen in den Produktionsprozess beinhalten
  • Verfahren, die einen effizienten Energieeinsatz ermöglichen

Die Grundsätze für derartige Verfahren finden sich auch in den Prinzipien für nachhaltige Chemie wieder.

Dokumentation über die Einhaltung der Abwassernormen

Als Dokumentation, mit der die Anwendung der Abwassernormen nachgewiesen wird, dient ein betriebliches Abwasserkataster. Darin werden die Grunddaten und Verfahren festgehalten, aus denen sich die Menge und die Beschaffenheit des Abwassers ergeben. Die Konzentrationswerte der Schadstoffe in den Abwässern sind laufend zu überwachen. Dazu sieht der für jeweiligen Bereich der Industrie geltende Anhang der AbwV Mindestanforderungen an die Häufigkeit und die Methoden der Messungen vor. Zur Dokumentation der Messwerte dient ein Betriebstagebuch.

Dokumentation ueber die Einhaltung der Abwassernormen
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Darin werden auch weitere Angaben vermerkt, aus denen unter anderem hervorgeht, welche Produktionsmengen hergestellt wurden, wie viel abwasserrelevante Roh- und Hilfsstoffe verbraucht wurden, wann die notwendigen Wartungsmaßnahmen an den abwassertechnischen Anlagen durchgeführt wurden und ob es zu Störungen in der Anlage zu Abwasserbehandlung gekommen ist. Die Informationen aus dem Betriebstagebuch werden in einem Jahresbericht ausgewertet und zusammengefasst.

Die konkreten Inhalte von Abwasserkataster, Betriebstagebuch und Jahresbericht sind im Anhang 2 der AbwV beschrieben. Einige Anhänge für bestimmte Bereiche der Industrie ergänzen diese Anforderungen.

Einhaltung der Abwassernormen in der Chemie

Anforderungen an das Abwasserkataster

Die Abwassernormen in der Chemie sehen für das Abwasserkataster, das im Rahmen eines Umweltmanagementsystems die betrieblichen Abläufe detailliert beschreibt, klare Inhalte vor. Auf dieser Grundlage lassen sich Maßnehmen ergreifen, die zur Einsparung von Wasser und zur Verringerung der Schadstofffracht im Abwasser führen. Zur Beschreibung der Prozesse sind folgende Informationen erforderlich:

  • Ablauf der Produktionsprozesse und der Abwasserbehandlung einschließlich aller Reaktionsgleichungen, Verfahrensfließbilder sowie Stellen, an denen Abwasser anfällt
  • Mittelwerte und Schwankungen der Zusammensetzung und der Eigenschaften aller Abwasserströme (z. B. Konzentrationen, pH-Wert, elektrische Leitfähigkeit, chemischer Sauerstoffbedarf)
  • biologische Eliminierbarkeit organischer Schadstoffe (Selbstreinigung der Gewässer)
  • Mittelwerte und Schwankungen von Durchfluss und Temperatur
  • Verzeichnis der wasserrechtlichen Zulassungen

Das betriebliche Abwasserkataster ist die Grundlage für die kontinuierliche Überwachung der Schadstoffemissionen in Gewässer. Es liefert die zu erfassenden Prozessparameter, die Messstellen, die Häufigkeit der Messungen und die Abwassernormen, nach denen die Probennahmen und die Auswertung durchgeführt werden.

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Anforderungen an die technische Ausstattung

Die Abwassernormen der chemischen Industrie sehen vor, dass sich in erster Linie der Wasserverbrauch, der Abwasseranfall und die Schadstofffracht durch moderne Herstellungsverfahren und automatische Prozesssteuerung verringern. Dabei steht die Rückgewinnung und Wiederverwendung von Einsatzstoffen im Mittelpunkt.

Des Weiteren ist es erforderlich

  • kontaminierte und nicht kontaminierte Abwässer getrennt zu halten
  • Rückhaltekapazität für Abwasser vorzusehen, das bei Störungen zusätzlich anfällt (z. B. Löschwasser)
  • Schadstofffracht durch mehrstufige Vorbehandlung und Endbehandlung zu verringern
  • Grenzwerte für die Konzentrationen der einzelnen Komponenten zu unterschreiten
Moderne staedtische Klaeranlage einhaltung-der-abwassernormen
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Automatische Prozesssteuerung bei der Abwasserbehandlung in der Industrie

In der Chemie hat sich die automatische Prozesssteuerung durchgesetzt, bei der wesentliche Parameter kontinuierlich erfasst und ausgewertet werden. Die Auswertung führt dazu, dass die Abläufe laufend optimiert werden. Die Steuerung reagiert auf Abweichung von Sollwerten mit dem Nachstellen der Prozessgrößen.

Diese Arbeitsweise spart Roh- und Hilfsstoffe, Wasser, Energie und auch Personal. Außerdem verhindert sie, dass sich kritische Zustände in den Anlagen einstellen.

Kluthe überträgt seine Erfahrungen mit der automatischen Prozesskontrolle auf die Abläufe, die bei den Anwendern der Produkte stattfinden. So können die Nutzer Kosten einsparen, während sie ihre Abwassernormen einhalten.