Flockungshilfsmittel aus Stärke – Technisch ebenbürtig, finanziell interessant

Diese sehr erfreulichen Resultate erzielten die Universität Hamburg und das Clausthaler Umwelttechnik-Institut in einem gemeinsamen Forschungsprojekt an der Hamburger Hafenschlick-Aufarbeitungsanlage METHA III, das durch das Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz über dessen Projektträger, die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR), gefördert wurde.

Fest-Flüssig-Trennprozesse spielen bei der Aufbereitung von Abwässern und Schlämmen, die bei industriellen Prozessen z.B. in der Nahrungsmittelherstellung, der Metall- und Papierindustrie oder der kosmetischen und pharmazeutischen Industrie entstehen und entsorgt werden müssen, eine große Rolle. Das ist auch bei der Hafenschlick-Aufbereitungsanlage METHA III der Hamburg Port Authority der Fall, die die Wasserstraßen des Hamburger Hafens regelmäßig ausgebaggert. Dort werden Sand und Schlick bislang noch mit Flockungsmitteln aus synthetischen Polymeren entwässert.

In dem abgeschlossenen Forschungsprojekt zeigten nun 4 Partner eine höchst interessante Alternative auf: Die Firma Emsland Stärke GmbH stellte verschiedene Stärkederivate bereit, die an der Universität Hamburg im Laborversuch getestet wurden. Als Versuchsmaterial lieferte die Hamburg Port Authority dazu Original-Hafenschlick und stellte Platz für vor-Ort-Versuche zur Verfügung. Die Cutec GmbH schließlich entwickelte einen Flockungsreaktor, um die Flockengrößenverteilung gezielt zu beeinflussen und zu optimieren.

Im Ergebnis stellte sich die Verwendung von kationischer Stärke in der ersten Stufe der Anlage als besonders günstig heraus, da verglichen mit dem sonst verwendeten synthetischen Polymer nur ca. die Hälfte des Materials benötigt wird. Aufgrund des starken Preisvorteils der Stärke ist deren Einsatz auch in nachfolgenden Prozessabschnitten, die einen höheren Materialeinsatz erfordern, zumindest kostenneutral. Die stärkebasierten Flockungshilfsmittel zeigten sich darüber hinaus auch hinsichtlich der Anwendungseigenschaften als den synthetischen Polymeren ebenbürtig oder sogar überlegen. Als großer Vorteil erwies sich dabei u.a. die gute Lagerfähigkeit und Stabilität der Stärkeprodukte

Die jährlich eingesetzten Flockungshilfsmittel verursachen einen Großteil der Betriebskosten der Hamburger Hafenschlick-Aufbereitungsanlage. Der Einsatz von Stärke-Flockungsmitteln eröffnet somit erhebliche Einsparpotentiale. Die viel versprechenden Ergebnisse stellen zudem eine Grundlage für Überlegungen zu weiteren Einsatzbereichen von Flockungs- und Flockungshilfsmitteln aus nachwachsenden Rohstoffen dar.

Die Abschlussberichte zu den beiden Teilprojekten (22018505, 22015605) stehen Ihnen unter www.fnr.de/Projekte zur Verfügung.