1. Wie entstehen Emulsionen im fetthaltigem Küchenabwasser?

Emulgierte Fette und Öle (folgend nur noch als Emulsionen bezeichnet) fallen oft im Abwasser von Großküchen an. Emulsionen zeichnen sich dadurch aus, dass entweder Fall 1) ein Gemisch aus Abwasser und sehr kleinen Fett- und Ölpartikel vorliegt oder Fall 2) die Fett- und Ölpartikel chemisch durch Tenside ans Abwasser gebunden sind.

Sofern Fall 1) vorliegt, gilt grundsätzlich: Je größer die Fett- oder Öltropfen, desto größer die Auftriebskräfte. Die Fetttropfen steigen daher zur Oberfläche auf (Abbildung B). Sind die Fett-/Öltropfen sehr klein, verteilen sie sich aufgrund der geringeren Auftriebskraft sehr gut im Abwasser. Es entsteht eine Emulsion bestehend aus Fett-/Öltropfen und Wasser. Die Tröpfchen steigen nicht zur Oberfläche auf, da die Auftriebskraft annähernd so groß ist wie die Gewichtskraft (Abbildung A).

Im Fall 2) ist grundsätzlich von einer stabilen Emulsion auszugehen, die ohne eine weitergehende Abwasserbehandlung nicht durch Fettabscheider nach EN 1825 behandelt werden können.

Emulsionen können verschiedene Ursprünge haben, durch verschiedene Prozesse hervorgerufen werden und in verschiedenen Formen vorliegen:

Der Betrieb von Spülmaschinen hat einen großen Einfluss auf den Anteil von abscheidbaren Fetten und Ölen im Abwasser (siehe Diagramm aco-haustechnik-lipufloc-05.jpg). Allgemein gilt:

• je länger die Spüldauer
• je heißer das Spülwasser
• je mehr Reinigungsmittel
• je höher der Reinigungsdruck

desto mehr stabile Emulsionen entstehen, weil die Fett- und Ölpartikel in der Spülmaschine stark mit dem heißen Spülwasser und den Reinigungsmitteln vermischt werden. Dadurch werden die Fett-/Öltröpfchen nicht nur immer kleiner, sondern bilden schließlich eine äußerst stabile Emulsion mit dem Spülwasser und den Reinigungsmitteln.

2. Anwendungsbegrenzung von Fettabscheidern
Stabile bzw. instabile Emulsionen fließen unbehandelt durch den Fettabscheider, da sie in der Wasserphase verbleiben (kleinere Partikel oder chemisch gebunden durch Tenside) und sich aufgrund ihrer Beschaffenheit nicht im Fettabscheider zurückhalten lassen. Folglich werden sie über die Ablaufgarnitur in die Kanalisation ausgetragen (Abbildung 3). Aus diesem Grund können Fettabscheider nach DIN EN 1825 nicht zur Rückhaltung von emulgierten Abwasseranteilen verwendet werden. DIN EN 1825, Teil 1 stellt dies auch unter Ziffer 1 (Anwendungsbereich) im 4. Absatz klar. Die kommunalen Vorgaben zur Installation einer Fettabscheideranlage zur Zurückhaltung von frei abscheidbaren Fetten bzw. Bestandteilen bleibt hiervon unberührt.

3. Kommunale Vorgaben
Messungen an praktisch betriebenen Fettabscheidern in gewerblichen Küchen können nach folgenden Prüfmethoden vorgenommen werden:

Die Prüfung nach DIN ISO 11349 wird immer dann verwendet, wenn die Menge an emulgierten Inhaltsstoffen am Ablauf des Fettabscheiders festgestellt werden soll. Zusammen mit den ebenfalls gemessenen abscheidbaren Stoffen kann dieser Summenparameter mehrere hundert (in Extremfällen sogar mehrere tausend) mg/l betragen.

Je nach kommunaler Satzung können folgende Anforderungen festgelegt sein:

1. Das gewerbliche Küchenabwasser muss mit Fettabscheidern nach DIN EN 1825 behandelt werden, bevor es der öffentlichen Kanalisation zugeführt wird.
2. Das gewerbliche Küchenabwasser nach Fettabscheidern muss weitergehender Nachbehandlung unterzogen werden, wenn der gemessene Summenparameter „schwerflüchtige lipophile Stoffe“ (dieser enthält dann natürlich auch Emulsionen) den kommunal festgelegten Grenzwert überschreitet.

Zur Reduzierung des Summenparameters schwerflüchtige lipophile Stoffe nach Fettabscheidern kommen sowohl biologische wie auch chemisch-physikalische Verfahren in Betracht. Nachfolgend wird ein chemisch-physikalisches Verfahren am Beispiel von ACO LipuFloc erklärt.

4. Funktion und Auslegung
Bei Verwendung des Behandlungssystems ACO LipuFloc wird das bereits vorgereinigte Abwasser aus dem Ablaufstutzen des Fettabscheiders (1) über eine Dosieranlage (2) mit einem Flockungsmittel (3) durch eine Zirkulationspumpe (4) vermengt. Das homogenisierte Medium wird anschließend wieder dem Zulauf des Fettabscheiders (5) zugeführt. Es entstehen Makro-Flocken (6), in denen Fett gebunden ist und sich im Abscheider entweder in der Fettschicht oder im Schlammfang absetzen. Durch das zusätzliche Zurückhalten der emulgierten Stoffe über die Makro-Flocken können sich die Entsorgungsintervalle für den Fettabscheider je nach Anwendungsfall verkürzen.

ACO Lipufloc lässt sich für ACO Fettabscheider bis Nenngröße 60 verwenden. Vorab kann eine Prüfung zur Verwendbarkeit des Systems durchgeführt werden, insbesonders unter Berücksichtigung der Reichweite des Dosiermittels. Dies ist immer dann ratsam, wenn von sehr hohen Belastungen ausgegangen werden muss. Die Einstellung der Dosiermenge und Dosierzeiten abhängig vom Küchenbetrieb erfolgt anschließend in der Regel durch den Service von ACO Haustechnik.

5. Wirkung von ACO LipuFLoc
Durch Einsatz von ACO LipuFloc in Verbindung mit ACO Fettabscheidern lassen sich emulgierte Fettanteile (s. Abschnitt 1/Fall B) im Parameter schwerflüchtige liphophile Stoffe deutlich reduzieren. Unter optimalen Betriebsbedingungen (korrekt dimensionierter Fettabscheider, keine extrem hohe Belastung des Abwassers mit Emulsionen, regelmäßige Entsorgung des Abscheiderinhalts, Instandhaltung der Dosieranlage und regelmäßiges Wiederauffüllen des Flockungsmittels) kann bei einer wirtschaftlichen Einstellung der Dosiermenge eine Reduzierung des Parameters schwerflüchtige lipophile Stoffe im Sinne der örtlichen Bestimmungen auf ca. 100 mg/l erzielt werden.

Selbstverständlich können zeitgemäß mit einem ECO Booster die Betriebsmittelkosten konsequent reduziert werden. Hierbei wird gezielt Flockungsmittel nach oder beim Abpumpvorgang der Spülmaschine(n) zudosiert. Sofern dieser Vorgang nicht stattfindet, wird lediglich eine geringe Grundlast zugegeben. Um den globalen Trend der Nachhaltigkeit zu unterstützen, besteht das Flockungsmittel aus rein pflanzlichen und nachwachsenden Rohstoffen und ist vollständig biologisch abbaubar.

Zusammenfassung

• Emulgierte Fette und Öle im Küchenabwasser können nicht in einem Fettabscheider zurückgehalten werden.
• Bei Überschreitung der Grenzwerte für schwerflüchtige lipophile Stoffe kann durch kommunale Vorgaben eine weitere Nachbehandlung des Abwassers nach Fettabscheidern gefordert werden. Dies ist mit der zuständigen Behörde zu klären.
• ACO LipuFloc vermengt das ablaufende Abwasser aus Fettabscheidern mit einem Flockungsmittel, und das entstandene Gemisch wird wieder dem Zulauf des Abscheiders zugeführt.
• Emulgierte Fette und Öle werden durch die entstehenden Flocken im Fettabscheider zurückgehalten. Dadurch können sich die Entsorgungsintervalle des Abscheiderinhalts verringern.
• Bei optimalen Betriebsbedingungen und fachgerechter Dosiereinstellung kann dadurch eine Reduzierung des Parameters „schwerflüchtige lipophile Stoffe“ nach örtlichen Bestimmungen erzielt werden – Reduzierungen auf 100mg/l emulgierte Fettbestandteile sind möglich.

Autor: Matthias Jäger, Produktmanager bei ACO Haustechnik