Gemüsewaschwasseraufbereitung durch Elektrolyse - Grundlagen des Elektrolyseprozesses

Abstract

Zur Aufbereitung von Schmutzwasser aus der Kartoffel- und Gemüsewäsche erweist sich das elektrochemische Verfahren gegenüber herkömmlichen Sedimentationsverfahren als vorteilhaft, da das zu klärende Wasser nach entsprechendem Einsatz an elektrischer Energie innerhalb kurzer Zeit klar ist und eine verminderte Oberfläche für Absetzbecken benötigt. Im vorliegenden Bericht werden das Verfahrensprinzip der Elektrolyse sowie deren Betriebs- und Leistungsparameter anhand experimenteller Untersuchungen, bei denen standardisiertes Modellwaschwasser im Batch-Betrieb elektrolytisch aufbereitet wird, aufgezeigt.

Durch entsprechende Auswahl der Parameter kann die elektrolytische Klärung des Gemüsewaschwassers beeinflußt werden: es besteht ein direkter Zusammenhang zwischen Elektrolyse-Strom und Elektrolyse- Prozesszeit. Das Produkt aus beiden Parametern setzt eine definierte Menge an Elektrodenmaterial zur Ausfällung einer bestimmten Schmutzfrachtmenge frei (Faraday?EUR~sches Gesetz). Die Höhe des Elektrolysestroms ist weiterhin von der eingestellten Elektrolysespannung, Beschaffenheit und Abmessung der Elektrolyseeinheit und der Leitfähigkeit der zu behandelnden Flüssigkeit abhängig. Hohe Elektrolysespannungen, die sehr kurze Prozesszeiten zur Klärung bewirken, verursachen eine hohe Gasentwicklung, so dass die eingesetzte Elektrizitätsmenge nicht vollständig in chemisches Fällungsmaterial umgesetzt werden kann. Dadurch erhöhen sich die Kosten für die elektrische Arbeit überproportional. Elektrolytische Behandlungen sind bei niedrigen Spannungen kostengünstiger. Verbesserte Klärleistungen ergeben sich in verlängerten Prozesszeiten. Für die Reduzierung des gelöst vorliegenden CSB bringen allerdings auch stark verlängerte Klärungszeiten keine wesentliche Verbesserung. Die Elektrodenkombination Aluminium/Chromstahl (Al/XSt) erlaubt hohe Stromdichten und bewirkt die besten Klärungsergebnisse in Bezug auf die CSB-Reduzierung.