Kombination unterschiedlicher Reinigungsverfahren optimiert die Wasseraufbereitung

Wie sich das Abwasser aus der Lebensmittelverarbeitung noch effektiver reinigen lässt, soll ein pfiffiges Forschungsprojekt zeigen.

Von dem weltweit verfügbaren Wasser sind nur 3 % trinkbares Süßwasser. Extremwetterereignisse wie Hitze und Dürren, die in den letzten Jahren verstärkt auftreten, verdeutlichen, wie wertvoll das kostbare Nass auch hierzulande mittlerweile geworden ist. Dennoch braucht es jede Menge Wasser, um Nahrungspflanzen anzubauen und Lebensmittel herzustellen. Hilfreich wären hier innovative physikalische Verfahren für die Wasseraufbereitung und -rückführung, um den Frischwasserbedarf und auch die Belastung der Umwelt durch Partikel und Keime im Abwasser zu reduzieren. Nach erfolgreichen Laborversuchen startet das Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V., Greifswald, im Rahmen des Forschungsprojekts „Physic for Food“ hierzu jetzt einen Praxistest.

Aus dem Prozesswasser der Zuckerproduktion sollen dabei Schadstoffe und Mikroben eliminiert werden. Verschiedene physikalischer Verfahren wie mechanische Filter, Aktivkohle, Ultraschall, Ozonung, UV-Behandlung sowie gepulsten elektrischen Feldern (PEF) werden dafür völlig neu kombiniert. Zum Einsatz kommt zudem eine spezielle Plasmatechnologie, die Pflanzenschutzmittel und Arzneimittelrückstände mittels einer dielektrisch-behinderten Entladung (DBE) entfernt.

Innovative Technologien für die Wasseraufbereitungsverfahren

Ihre Effektivität sollen die einzelnen Module an unterschiedlichen Abwässern beweisen. Ein mobiler Demonstrator kann pro Stunde bis zu 2500 l Abwasser reinigen. Das erlaubt die Wirkung der eingesetzten Verfahren auf die jeweilige Wasserzusammensetzung entweder einzeln oder in Kombination zu testen und anschließend die optimale Konstruktion von großtechnischen Anwendungen für unterschiedliche Einsatzbereiche vorzubereiten.

„Die Aufbereitung von Wasser in der Lebensmittelproduktion und Landwirtschaft bietet ein enormes ökologisches wie ökonomisches Potenzial“, erläutert Jürgen Kolb vom Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie (INP). Gesucht wird nach neuen Möglichkeiten, mit denen Abwasser entweder direkt im Produktionsprozess wiederverwendet werden kann oder sauber in die Natur zurückgeleitet wird. „Durch die Kombination klassischer Wasseraufbereitungsverfahren mit innovativen Technologien wie Plasma, Ultraschall und gepulsten elektrischen Feldern können wir sehr effizient Keime, Agrochemikalien und Pharmazeutika aus dem Wasser entfernen und so aus dem Grundwasser oder Oberflächengewässern fernhalten“, sagt der wissenschaftliche Leiter des Projekts. „Mögliche Einsatzbereiche sehen wir neben der Lebensmittelproduktion auch in der Pflanzenzucht, Tierhaltung oder im Umfeld von Krankenhäusern.“

Abwässer der Zuckerfabrik Anklam für den Testbetrieb

Die Cosun Beet Company (CBC) als Betreiber der Zuckerfabrik Anklam ist als Projektpartner an der Forschung beteiligt. Rund 1,8 Mio. t Zuckerrüben pro Jahr verarbeitet die Anlage in Mecklenburg-Vorpommern. Daraus wird sowohl Kristallzucker als auch Futtermittel, Bioethanol sowie Biomethan, das als erneuerbare Energiequelle in das Erdgasnetz eingespeist wird. „Unser Ziel ist es, bei der Verarbeitung von Zuckerrüben eine komplette Kreislaufwirtschaft zu erreichen“, sagt Miriam Woller-Pfeifer, Betriebsingenieurin bei der CBC Anklam. „Wir wollen sämtliche Bestandteile optimal und nachhaltig nutzen. Die Wasseraufbereitung ist dabei ein zentraler Punkt in unserer Nachhaltigkeitsstrategie.“

Neben der Cosun Beet Company GmbH & Co. KG und dem Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP) sind als weitere Projektpartner die Harbauer GmbH und die Power Recycling Energyservice GmbH beteiligt. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Projekt bis Ende 2022.