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Hinweise und Erläuterungen zu Anhang 5 Abwasserverordnung:
- Herstellung von Obst und Gemüseprodukten -

(BAnz. Nr. 68a 2006 S. 19)



BMU- / LAGA

1 Anwendungsbereich

Dieser Anhang gilt für Abwasser, dessen Schadstofffracht im Wesentlichen aus der Herstellung von Obst- und Gemüseprodukten sowie von Fertiggerichten auf überwiegender Basis von Obst und Gemüse stammt.

Dieser Anhang gilt nicht für Abwasser aus der Herstellung von Babynahrung, Tees und Heilkräutererzeugnissen sowie aus indirekten Kühlsystemen und aus der Betriebswasseraufbereitung.

Zu den Obst- und Gemüseprodukten zählen:

In Deutschland verarbeiteten im Jahre 2001

Dabei umfasste die Herstellung von Obstkonserven im Jahre 2001 rd. 194.000 t, die von Gemüsekonserven, Gemüsezubereitungen, Tiefkühl-Gemüse und tiefgekühlten Gemüsezubereitungen, Pilzkonserven und Trockengemüse rd. 535.000 t. Die Mehrzahl der Betriebe sind Indirekteinleiter.

Im Jahre 2002 gab es in Deutschland ca. 465 Fruchtsafthersteller, von denen 7 direkt in ein Gewässer einleiten. Die industrielle Herstellung von Frucht- und Gemüsesäften, Frucht- und Gemüsenektaren und alkoholischen Erfrischungsgetränken sowie die Eigenkelterung von Fruchtsäften und Fruchtnektaren betrugen im Jahre 2001 ca. 20,6 Mrd. Liter.

2 Abwasseranfall und Abwasserbehandlung

2.1 Herkunft, Menge und Beschaffenheit des Rohabwassers

Die grundlegenden Verfahrensschritte der Obst- und Gemüseverarbeitung sowie der Fruchtsaftherstellung sind in der Anlage in den Fließbildern 1 - 8 schematisch dargestellt.

2.1.1 Verarbeitungsverfahren

Herstellung von Obst- und Gemüseprodukten

Obst und Gemüse werden nach speziellen Verarbeitungsverfahren je nach Art der Früchte und Gemüse für den späteren menschlichen Verzehr haltbar gemacht. In den meisten Betrieben werden mehrere Obst- und Gemüsesorten zu verschiedenen Produkten verarbeitet. Die Mehrzahl der Betriebe verarbeitet Massenprodukte. Ihre Produktion unterliegt entsprechend der Fruchtfolge jahreszeitlichen Schwankungen (siehe Abbildungen 1 und 2). Einige Betriebe sind auf Spezialitäten wie die Herstellung von Fertiggerichten überwiegend auf der Basis von Obst und Gemüse ausgerichtet und Saison unabhängigen Erzeugnislinien angegliedert. Tiefgefrorene Rohware wird ganzjährig weiterverarbeitet.

Die Vorbereitung zu den verschiedenen Verfahren der Haltbarmachung ist bei den meisten Produkten ähnlich. Nach dem Waschen, Verlesen (Aussondern von schlechter Ware und Verunreinigungen) und gegebenenfalls Putzen und Sortieren (nach Größe und Qualität) muss je nach Rohprodukt geschält, entsteint oder entkernt und zerkleinert werden.

Die wesentlichen Verfahrensschritte sind:

Schälen

Das Schälen mancher Rohprodukte (z.B. Karotten, Sellerie, Kohlrabi) wird je nach Betrieb nach verschiedenen Verfahren durchgeführt:

Vergären

Zur Herstellung milchsauer vergorener Erzeugnisse wird z.B. geschnittenes Weißkraut gesalzen und unter anaeroben Bedingungen zu Sauerkraut vergoren.

Abbildung 1: Verarbeitungsplan der Betriebe für Obst- und Gemüseverarbeitung

Druck- und Lokalversion

Blanchieren

Blanchieren dient der Vorbereitung auf die spätere Haltbarmachung und auch dazu, die typische Produktfarbe zu erhalten. Unter Blanchieren versteht man das Vorgaren der rohen Gemüseteile mit siedendem Wasser, Dampf oder Heißluft in Blancheuren. Man unterscheidet:

Haltbarmachen

Die Prozessschritte zur Haltbarmachung sind:

Herstellung von Obst- und Gemüsesäften

Frucht- und Gemüsesäfte bestehen zu 100 % aus reinem Presssaft. Der Saft kann entweder in voller Saftstärke verwendet oder zur Genussfähigkeit mit Trinkwasser auf geeignete Trinkstärke zu Nektaren oder Fruchtsaftgetränken verdünnt werden.

Abbildung 2: Verarbeitungsplan der Betriebe für die Sauerkonservenverarbeitung

Abbildung 3: Verarbeitungsplan eines Herstellers von Obst-, Gemüsesäften und Obstmark

Der überwiegende Teil der Obstsäfte wird aus Äpfeln und Birnen gepresst. Diese Herstellungsverfahren unterscheiden sich von denen anderer Obst- und Gemüseprodukte insbesondere in der Vorbereitung vor dem Pressvorgang. Die gewaschene und sortierte Rohware wird je nach Sorte entstielt, entkernt oder abgebeert und geschält. Zur Lagerung kann der gepresste Saft konzentriert und bei der späteren Abfüllung wieder verdünnt werden.

In den Betrieben wird in der Regel eine große Zahl von Obst- und Gemüsesorten verarbeitet, wobei in den Wintermonaten die Verarbeitung von Lagerware (z.B. Äpfel, Karotten, Rote Beete) erfolgt.

Abbildung 3 stellt beispielhaft einen Verarbeitungsplan eines Herstellers von Obst-, Gemüsesäften und Obstmark dar.

Tiefkühlware, vor allem Beeren und Steinobst, wird in der Regel ganzjährig verarbeitet.

2.1.2 Herkunft des Abwassers

In den Tabellen 1 und 2 sind die Abwasseranfallstellen (siehe Fließbilder 1 - 8 der Anlage) und mögliche innerbetriebliche Maßnahmen zur Abwasservermeidung angegeben.

Tabelle 1: Anfallstellen, Art und Verschmutzung des Abwassers aus der Herstellung von Obst- und Gemüseprodukten

Produkt Produktionsschritt Art des Abwassers Abwasserinhaltsstoffe Mögliche innerbetriebliche Maßnahmen zur Abwasservermeidung
- Tiefkühlprodukte (Gefriergemüse, -obst)

- Nasskonserven (z.B. Erbsen, Karotten, Grünkohl, Bohnen, Pfirsiche, Pflaumen, Kirschen in Dosen oder Gläsern)

- milchsauer vergorene, fermentierte Produkte (z.B. Sauerkraut, saure Bohnen)

- Sauerkonserven (einschl. Meerrettich, Senf)

Anlieferung RohwareVerschmutztes Niederschlagswasser, Waschwasser, SchwemmwasserErde, Sand, Steine, Holz, Laub und sonstiger Oberflächenschmutz, Obst- und Gemüseteile (Blätter, Stengel, Kerne, Bruch etc.)
  • schonende Ernteverfahren
  • Rohwarenspezifikation hinsichtlich Qualität und Verschmutzungsgrad (ggf. Vorreinigung vor Ort)
  • Rohwareneingangskontrolle
  • Mehrfachnutzung von Wasch- u. Schwemmwasser
    • Trennen von Wasserkreisläufen nach Verschmutzungsgrad
    • Aufarbeitung von Wasch- u. Schwemmwasser durch Sedimentation, Siebung, Filtration u. ggf. Ozonbehandlung und Membranverfahren
  • Optimierung der Waschanlagen in Bezug auf die Beschädigung der Rohware den und Wasserverbrauch (z.B. Hochdruckabspritzung)
  • Nutzung von schwach belastetem Produktionswasser zur Reinigung
  • Errichtung von Trockenannahme und -transport (z.B. Förderbänder)
  • Vermeidung von Produktverlusten
  • kurze Lagerzeiten der Rohware (weniger Verderb, weniger Abfall, weniger Fruchtwasseraustritt)
  • Absieben von Gemüseteilen, Bruchstücken
Waschen / Schwemmen der Rohware
Sortieren bzw. Verlesen
PutzenReinigungswasser, Schällösung, kondensierte Brüden, SpülwasserObst- u. Gemüsereste, Schalen, Kerne, Blätter, Pflanzenteile, Pflanzensäfte, Laugen, organische Säuren
  • Dampfschälung bevorzugen vor Trockenschälung und Laugenschälung
  • Nutzung von geeignetem Produktionswasser (Brauchwasser)
  • Mehrfachnutzung von Prozesswasser und Laugen
    • Trennen von Wasserkreisläufen nach Verschmutzungsgrad
    • Aufarbeitung des Prozesswassers durch Sedimentation, Siebung, Separierung, Filtration, Dekantierung u. ggf. Ozonbehandlung und Membranverfahren
  • Optimierung der Anlagen in Bezug auf die Beschädigung der Rohware und den Wasserverbrauch
  • Vermeidung von Produktverlusten
Entsteinen, Entkernen, Schälen
Zerkleinern, Schneiden
Vergären Frisch- und Gärlake Pflanzeninhaltsstoffe, Produktteilchen
Milchsäure
Kochsalz
  • Auffangen der Laken und Verwendung als Aufguss oder Vermarktung
  • Vermeidung von Produktverlusten
Blanchieren Blanchierwasser, Brüdenkondensat, Spülwasser Gemüsereste, Pflanzenteile, Pflanzensäfte
  • Nutzung von geeignetem Produktionswasser (z.B. Brüdenkondensat)
  • Mehrfachnutzung von Prozesswasser
    • Trennen von Wasserkreisläufen nach Verschmutzungsgrad
    • Aufarbeitung von Prozesswasser durch Sedimentation, Siebung, Separierung, Filtration, Dekantierung u. ggf. Ozonbehandlung und Membranverfahren
  • Optimierung der Anlagen in Bezug auf die Beschädigung der Rohware und den Wasserverbrauch
  • Vermeidung von Produktverlusten
Abtrennen von Flüssigkeiten Überschüssige Flüssigkeit bei Produktzubereitung, Reinigungswasser, Kühlwasser, Spülwasser Produktreste
  • Mehrfachnutzung von Prozesswasser
    • Trennen von Wasserkreisläufen nach Verschmutzungsgrad
    • Aufarbeitung von Prozesswasser durch Sedimentation, Siebung, Separierung, Filtration, Dekantierung u. ggf. Ozonbehandlung und Membranverfahren
Einlegen, Abpacken, Abfüllen Produktverluste, Aufgussverluste Produktreste, Aufguss, Glasscherben
  • Einsatz von Brauchwasser sowie Sperrwasser für Rinser, Bandschmierung, Aufgussabduschung, Scherbenabspritzung, Spülmaschine
  • Reduzierung der Reinigungsschritte durch Verlängerung der Produktionsintervalle
  • Mehrfachnutzung von Prozesswasser
  • Glasbruch vermeiden durch schonende Linienführung
  • An- und Abfahrverluste minimieren
  • Verbrauch von Wasser und Reinigungsmitteln optimieren
  • Druckluft für Rinser an Stelle von Wasser
  • Vermeidung von Produktverlusten
Pasteurisieren

Sterilisieren bzw. Autoklavieren

Verunreinigte Kondensate

Kühl- und Reinigungswasser

Produktbestandteile
Aufguss
Glasscherben
  • Glasbruch vermeiden durch schonende Linienführung
Anlagen- und Behälterreinigung Reinigungslösungen (Laugen u. Säuren), Spülwasser, Kühlwasser Produktreste

Reinigungsmittel

erhöhte Temperaturen

  • Einsatz von Nass- und Trockensaugern
  • Einsatz von geeignetem Prozesswasser (z.B. Brüdenkondensat) für Spül- und Reinigungszwecke
  • Anwendung moderner wasser- und reinigungsmittelsparender Reinigungstechnologien und -anlagen (CIP- Anlagen)
  • Einsatz umweltfreundlicher Reinigungsmittel
  • Mehrfachnutzung von Reinigungslösungen durch Wiederaufarbeitung (Sedimentation, Siebung, Filtration, Flotation, Separierung)

Tabelle 2: Anfallstellen, Art und Verschmutzung des Abwassers aus der Herstellung von Obst- und Gemüsesäften und -mark

Produkt Produktionsschritt Art des Abwassers Abwasserinhaltsstoffe Mögliche innerbetriebliche Maßnahmen zur Abwasservermeidung
- Fruchtsäfte und Nektare, Gemüsesäfte

- Konzentrate, Halbkonzentrate, Sirup

- Halbfabrikate wie Fruchtmark, Pulpen

Anlieferung RohwareVerschmutztes Niederschlagswasser, Waschwasser, SchwemmwasserErde und sonstiger Oberflächenschmutz, Obst- und Gemüseteile
  • Rohwarenspezifikation hinsichtlich Qualität und Verschmutzungsgrad (ggf. Vorreinigung vor Ort)
  • Rohwareneingangskontrolle
  • Mehrfachnutzung von Wasch- u. Schwemmwasser
    • Trennen von Wasserkreisläufen nach Verschmutzungsgrad
    • Aufarbeitung von Wasch- u. Schwemmwasser durch Sedimentation, Siebung, Filtration u. ggf. Ozonbehandlung und Membranverfahren
  • Optimierung der Waschanlagen in Bezug auf die Beschädigung der Rohware und den Wasserverbrauch (z.B. Hochdruckabspritzung)
  • Nutzung von schwach belastetem Produktionswasser zur Reinigung
  • Errichtung von Trockenannahme und -transport (z.B. Förderbänder)
Waschen / Schwemmen der Rohware
Sortieren bzw. Verlesen
PutzenReinigungswasser, Schällösung, Kondensierte Brüden, SpülwasserObst- u. Gemüsereste, Schalen, Pflanzenteile, Pflanzensäfte, Laugen, organische Säuren
  • Nutzung von geeignetem Produktionswasser (z.B. Brüdenkondensat)
  • Mehrfachnutzung von Prozesswasser und Laugen
    • Trennen von Wasserkreisläufen nach Verschmutzungsgrad
    • Aufarbeitung von Prozesswasser durch Sedimentation, Siebung, Separierung, Filtration, Dekantierung u. ggf. Ozonbehandlung und Membranverfahren
  • Optimierung der Anlagen in Bezug auf die Beschädigung der Rohware und den Wasserverbrauch
Entsteinen, Entkernen, Schälen
Blanchieren Blanchierwasser, Brüdenkondensat, Spülwasser Obst- u. Gemüsereste, Pflanzenteile, Pflanzensäfte
  • Nutzung von geeignetem Produktionswasser (z.B. Brüdenkondensat)
  • Mehrfachnutzung von Prozesswasser
    • Trennen von Wasserkreisläufen nach Verschmutzungsgrad Siebung, Separierung, Filtration,
    • Aufarbeitung des Prozesswassers durch Sedimentation, Dekantierung u. ggf. Ozonbehandlung und Membranverfahren
  • Optimierung der Anlagen in Bezug auf die Beschädigung der Rohware und den Wasserverbrauch
Entsaften, Passieren Reinigungswasser, Kühlwasser, Spülwasser Produktreste
  • Nutzung von geeignetem Produktionswasser (z.B. Brüdenkondensat)
  • Mehrfachnutzung von Prozesswasser
    • Trennen von Wasserkreisläufen nach Verschmutzungsgrad
    • Aufarbeitung von Prozesswasser durch Sedimentation, Siebung, Separierung, Filtration, Dekantierung u. ggf. Ozonbehandlung und Membranverfahren
  • Einsatz moderner Presstechnologie zur Verminderung von Reinigungs- und Spülwasser (Dekanter, Horizontalkorbpressen)
Separieren, Schönen, Filtrieren, Stabilisieren Trub, Klärmittelschlämme, Schönungstrub, Kühlwasser, Regenerationslaugen Produktreste, Kieselgur, Flockungsmittel, Laugenreste
  • Einsatz moderner Schönungs- und Filtrationstechnologien zur Verminderung von Trub, Klärmittelschlämmen und Laugen (Mikro- u. Ultrafiltration, Stabilisierung mit regenerativen Adsorberharzen)
  • Aufarbeitung des Separater- und Fitrationstrubes (Eindickung mit Separateren, Dekantern, Filtern) und Verwertung
  • Nutzung von geeignetem Produktionswasser (z.6. Brüdenkondensat)
  • Verlängerung der Nutzungsdauer des Kühlwassers (Härtestabilisatoren, Desinfektion mit geeigneten chem. Mitteln, UV- Behandlung oder Ozon)
  • Optimierung der Anlagenleistung auf kontinuierliche betriebliche Prozessabläufe zur Reduzierung der An- und Abfahrvorgänge
Konzentrieren Brüdenkondensat, Kühlwasser Produktreste
  • Nutzung von geeignetem Produktionswasser (z.B. Brüdenkondensat)
  • Verlängerung der Nutzungsdauer des Kühlwassers (Härtestabilisatoren, Desinfektion mit geeigneten chem. Mitteln, UV- Behandlung oder Ozon)
  • Einsatz von kühlwassersparenden Verdampfertechnologien mit mech. Brüdenverdichtern
  • Optimierung der Anlagenleistung auf kontinuierliche betriebliche Prozessabläufe zur Reduzierung der An- und Abfahrvorgänge
  • Aufarbeitung der Brüdenkondensate mit Membranverfahren und Nutzung für andere betriebliche Prozesse
  • Verwendung von Brüdenkondensaten als Reinigungs- und Schwemmwasser
Einlagern Produktverluste Produktreste
  • Nutzung von geeignetem Produktionswasser (z.B. Brüdenkondensat)
  • Optimierung der Anlagenleistung auf kontinuierliche betriebliche Prozessabläufe zur Reduzierung der An- und Abfahrvorgänge
Abfüllen Produktverluste Produktreste, Bandschmiermittelreste
  • Einsatz von Brüdenkühlwasser sowie Sperrwasser für Rinser, Bandschmierung, Heißwasser-Mündungsdusche, Scherbenabspritzung und Spülmaschine
  • Reduzierung der Reinigungschritte durch Verlängerung der Produktionsintervalle
  • Mehrfachnutzung durch Wasserkreisläufe in einzelnen Produktionsschritten: Vorwärmung, Rückkühlung, Waschen
  • Einsatz von Molchtechnik bei Saftwechsel anstatt Produkt in Produkt oder mit Wasserpfropfen
  • An- und Abfahrverluste durch automatische IPC-Messungen (kontinuierliche Innerbetriebliche Prozessdaten-Kontrolle) der Leitwerte [Grad-Brix (Zuckergehalt) und Trübung] während der Herstellung auf ein Minimum reduzieren; Produktverluste, soweit mengenmäßig sinnvoll, auffangen und wieder einschneiden
  • Verbrauch von Wasser und Reinigungsmitteln regelmäßig erfassen und abgleichen
Rückkühlen Kühlwasser Produktreste
  • Mehrfachnutzung durch Kreislaufführung
  • Neufüllung Konzentrat aus Umkehrosmoseanlage gemischt mit Brunnenwasser, Sperrwasser, Kühlwasser, Rinserwasser
  • Nachfüllung des Kühlkreislaufes mit Sperrwasser, Rinserwasser, Kondensationswasser, Kühlwasser von Kurzzeiterhitzern usw., welches vor dem Einbringen stets zu entsalzen ist
  • Einsatz von Kühltürmen
  • Standzeitenverlängerung durch kontinuierliche Desinfektion und regelmäßige bakteriologische Untersuchung sowie Messung des Verschmutzungsgrades
Anlagen-, Flaschen-, Kasten- und Behälterreinigung Reinigungslösungen (Laugen u. Säuren), Spülwasser, Kühlwasser Produkt-, Trubreste, Reinigungsmittel, Leimreste
  • Einsatz von geeignetem Prozesswasser (z.B. Brüdenkondensat) für Spül- und Reinigungszwecke
  • Anwendung modemer wasser- und reinigungsmittelsparender Reinigungstechnologien und -anlagen (CIP- Anlagen)
  • Einsatz umweltfreundlicher Reinigungsmittel
  • Mehrfachnutzung von Reinigungslösungen durch Wiederaufarbeitung (Sedimentation, Siebung, Filtration, Flotation, Separierung)

2.1.3 Abwasseranfall und Abwasserbeschaffenheit

Die Verarbeitung von Obst und Gemüse findet überwiegend während der Erntezeit statt. Für Produkte, bei denen eine Lager- und Vorratshaltung möglich ist, gilt diese Einschränkung nicht.

Menge, Zusammensetzung und Belastung des Abwassers sind überwiegend abhängig von den

Das Abwasser enthält, außer den der Rohware anhaftenden Verschmutzungen wie Erde, überwiegend Zellbestandteile (hochmolekulare Eiweißstoffe, Fette und Kohlehydrate). Die Anlagen- und Behälterreinigung erfolgt mit mechanischchemischen Verfahren. Mehrwegflaschen werden nach den üblichen Verfahren mit Natronlauge, die überwiegend im Kreislauf geführt wird, gewaschen. Außerdem enthält das Abwasser Inhaltsstoffe, die nicht aus der Verarbeitung stammen, z.B. Bandschmiermittel.

Herstellung von Obst- und Gemüseprodukten

In Tabelle 3 sind typische Abwasserkenndaten dargestellt.

Die höchste Abwasserbelastung entsteht beim Schälen, Blanchieren und bei der Sauerkrautherstellung.

Das Schälwasser ist organisch hoch belastet (CSB-Gehalt je nach Produkt 10 bis 20 g/l). Bei der Laugenschälung liegen ein hoher pH-Wert und eine hohe Salzfracht vor.

Die Belastung beim Blanchieren resultiert aus der Auslaugung des blanchierten Gutes und dem Austreten von Fruchtwasser bei anschließendem Abkühlen. Im Blanchierwasser aus der Verarbeitung von Erbsen, Spinat und grünen Bohnen wurden folgende Werte ermittelt (vgl. Tabelle 4):

Tabelle 3: Typische Abwasserfrachten von Obst und Gemüse verarbeitenden Betrieben

Verarbeitung bzw. Herstellung vonBSB5-Fracht
[kg/t]
CSB-Fracht
[kg/t]
Äpfel1,7-4,63-9
Aprikosen4,4-6,38-12
Birnen1,9-4,54-9
Bohnen2,3-11,67-16
Erbsen7-1816-255
Erdbeeren50-60170-185
Fertigkost14-2523-40
Grünkohl5-285-54
Gurken0,9-62-10
Karotten6-4040-70
Kirschen2,8-4,53,9-8,5
Paprika6,7-359-60
Rote Beete28-4140-52
Sellerie9-3015-30
Spinat4-308-15
Zuckermais20-3050-60
Sauerkraut1430

Tabelle 4: Konzentrationen im Blanchierwasser

ProduktpHBSB5
[mg/I]
CSB
[mg/I]
Erbsen7,5-7,735.00063.000
Spinat7,5-7,942.00075.000
grüne Bohnen7,1-7,332.00055.000

Bei der Sauerkrautherstellung fallen folgende Laken an:

Der Blanchiervorgang wird in Gärlake durchgeführt. Folgende Zusammensetzungen wurden gemessen (vgl. Tabelle 5):

Tabelle 5: Konzentrationen der Laken aus der Sauerkrautherstellung

LakepHBSB5
[mg/l]
CSB
[mg/l]
Chlorid
[mg/l]
Frischlake 6,0-6,2 10.000-30.000 15.000-40.000 12.000-15.000
Gärlake 3,8-4,2 17.000-50.000 25.000-75.000 2.500-20.000
Blanchierlake 3,8-4,0 40.000-55.000 65.000-85.000  

Bei der Sauerkrautherstellung fällt die Frischlake beim Einbringen in die Gärbehälter an. Von der Gärlake, die während der Milchsäurevergärung entsteht, fällt ein Teil direkt als Abwasser an. Der andere Teil wird als Blanchierflüssigkeit verwendet, woraus beim Blanchieren Blanchierlake wird.

Insgesamt entsteht aus einem Drittel bis der Hälfte der eingesetzten Weißkohlmenge im Prozess der Sauerkrautherstellung Lake, die als Abwasser abgeleitet wird.

Herstellung von Obst- und Gemüsesäften

In den Tabellen 6-8 sind typische Abwasserkenndaten der Fruchtsaftindustrie dargestellt.

Tabelle 6: Konzentrationen Obst verarbeitender Betriebe

BetriebCSB
[mg/l]
BSB5
[mg/l]
Nges
[mg/l]
NH4-N
[mg/l]
Pges
[mg/l]
Bemerkung
A2.500-5.000-* 12,5* 3,2* 8,6 Verarbeitung und Abfüllung
B4.0002.40017,2-3,8 Verarbeitung und Abfüllung
C7.3504.400< 15-< 10 Verarbeitung
D2.1501.320--- Verarbeitung und Abfüllung
E2.0609155-4,4 Verarbeitung und Abfüllung
* TKN nach Siebung

Tabelle 7: Abwasserkonzentrationen der Fruchtsaftindustrie in der sedimentierten Probe

ParameterKonzentration
[mg/I]
Mittelwert
[mg/l]
CSB, sed.2.200-5.9003.800
BSB5, sed.1.900-3.6002.700
Nges. sed11-2519
Pges. sed.9-2317
AFS  180
 KonzentrationsverhältnisMittelwert
BSB5/N80-300140
N/P60-400150

Tabelle 8: Spezifischer Abwasseranfall und Belastung bei der Herstellung von Fruchtsaft aus Äpfeln und Birnen

AnfallstelleSpezifischer Abwasseranfall
m3/t
BSB5-Fracht
Äpfel
kg/t
Birnen
kg/t
Wäsche0,1431,1802,162
Mühle0,0090,0070,007
Presse0,0210,2030,260
Filtrationsverfahren0,1230,6880,688
Aromaanlage0,6490,0330,033
Konzentratanlage0,4720,2070,207
Tankreinigung0,0040,0050,005
Schönung0,0060,6190,732
Wasseraufbereitung0,0160,0800,080
Gesamt, max.1,4423,024,180

Bei einem Früchteverarbeitungsbetrieb ohne Abfüllung wurden in verschiedenen Verarbeitungskampagnen im Gesamtabwasser folgende Mittelwerte erhoben:

Tabelle 9: Konzentrationen im Gesamtabwasser bei einem Obst verarbeitenden Betrieb ohne Abfüllung

VerarbeitungpHAbsetzbare Stoffe nach 2 h
[ml/l]
BSB5 orig.
[mg/l]
CSB orig.
[mg/l]
Nges
[mg/l]
Pges
[mg/l]
Äpfel *)5,333,42.5235.51126,521,3
Apfelsaft **)5,616,52.4955.07126,922,6
Rote Beete *)6,123,52.7358.588--
Sauerkirschen *)5,18,72.2754.04515,0-
Johannisbeeren *)5,823,82.6144.87413,512,5
Johannisbeersaft **)5,621,22.0954.601-8,7
*) incl. Pressen,
**) ohne Pressen

Bei einem reinen Abfüllbetrieb wurden für BSB5 1.300 mg/l und für CSB 2.150 mg/l als Mittelwerte erhalten. Die Abwasserbelastung wird bei der Frucht- und Gemüsesaftherstellung zu einem erheblichen Anteil durch Produktverluste, Konzentrate und Trub verursacht.

Tabelle 10: BSB5-Konzentrationen von hochverschmutzten Teilströmen und Produktionsverlusten

VerarbeitungBSB5
[mg/l]
Schönungstrub Apfelsaft150.000
Schönungstrub Birnensaft177.000
Konzentrat Orangensaft242.000
Apfelsaft60.000
Birnensaft90.000
Traubensaft90.000
Kirschsaft110.000
Rote Beete50.000
Gemüsesaft25.000

2.2 Abwasservermeidungsverfahren und Abwasserbehandlungsverfahren

2.2.1 Maßnahmen zur Abwasservermeidung und Abwasserverminderung

Die im Folgenden beispielhaft aufgelisteten innerbetrieblichen Maßnahmen zur Abwasservermeidung sind ausführlich in den Tabellen 1 und 2 dargestellt:

2.2.2 Maßnahmen zur Abwasserbehandlung

Das Abwasser aus der Herstellung von Obst- und Gemüseprodukten ist biologisch leicht abbaubar. Deshalb sind biologische Verfahren für die Abwasserbehandlung besonders geeignet. Der Abwasseranfall ist in Menge und Beschaffenheit in Abhängigkeit von den Erntezeiten und den eingearbeiteten Rohstoffen stark schwankend. Für die Bemessung sind die Spitzenbelastungen zugrunde zu legen.

Wegen der leichten Abbaubarkeit der Abwasserinhaltsstoffe ist die Stapelung des Abwassers problematisch und nur mit Belüftung und in Abhängigkeit von der Art des Abwassers möglich. Das Abwasser sollte durch Siebung, Neutralisation und gegebenenfalls durch eine anaerobe Stufe vorbehandelt werden. Auf kurze Fließwege von der Produktion zur Abwasserbehandlung ist möglichst zu achten, eventuell sind Maßnahmen gegen Geruchsentwicklung in der Kanalisation erforderlich.

Auf Grund der Rohstoffe ist die Nährstoffzusammensetzung (Stickstoff, Phosphor) im Abwasser unterschiedlich. Zur Gewährleistung eines optimalen biologischen Abbaus kann in Abhängigkeit von der jeweiligen Produktion die Dosierung von Nährstoffen (Stickstoff, Phosphor) erforderlich sein.

Es kommen verschiedene biologische Verfahren, wie

Eine anaerobe Vorbehandlung ist insbesondere für hochbelastete Teilströme (z.B. aus Blancheuren oder der Sauerkrautherstellung) angezeigt. Der Schlamm aus der Aerobbehandlung und die organischen Reststoffe aus der Produktion können zusammen vergoren werden.

Eine Abwasserbehandlung zur Reduzierung der Nährstoffeinträge für Phosphor und Stickstoff ist ab den im Anhang genannten Rohfrachten erforderlich. Dabei sollte biologischen Verfahren der Vorzug gegeben werden (Verringerung des Klärschlammanfalls und Salzeintrags). Bei vorgeschalteter Denitrifikationsstufe können Geruchsprobleme auftreten, die durch geschlossene Anlagen und Abluftbehandlung vermieden werden.

Für kleinere Betriebe in ländlichen Bereichen, für die keine Anforderungen an Stickstoff und Phosphor gelten, kommen abgedichtete Abwasserteiche zur Abwasserbehandlung in Betracht. Für die Bemessung von Belebungsanlagen wird die Anwendung der allgemeinen Technischen Regelwerke der ATV (A 131 und M 210) empfohlen. Es haben sich folgende Richtwerte (bezogen auf BSB5) bewährt:

Raumbelastung BR 0,3-0,5 kg/m3 Tag
Schlammbelastung BTS 0,05-0,1 kg/kg TS Tag bei einer Schlammkonzentration von 4-5 kg TS/m3 Abwasser

Nitrifikation und Denitrifikation ist bei entsprechender Auslegung möglich.

2.3 Abfallverwertung und Abfallbeseitigung

Bei der Herstellung von Obst- und Gemüseprodukten können alle Abfälle verwertet werden. In der folgenden Tabelle 11 werden die Abfälle zur Verwertung und ihre Vermeidungsmöglichkeiten dargestellt.

Bei der Herstellung von Obst- und Gemüsesäften fallen Abfälle zur Entsorgung nicht an. In der folgenden Tabelle 12 sind die Abfälle zur Verwertung und ihre Vermeidungsmöglichkeiten dargestellt.

Tabelle 11: Abfälle zur Verwertung bei der Herstellung von Obst- und Gemüseprodukten

AnfallstelleAbfälleVermeidungVerwertung
Anlieferung
Transport
Wäsche
Absetzbecken des Kreislaufwassers
Erdreste, Sand, Steine
Gemüse-/ Obstteile
schonender Transport Landwirtschaft
Kompostierung
Sortieren
Verlesen
Schälen
Gemüseteile
Blätter
Schalen
--- Kompostierung
Biogasanlage
Landwirtschaft
Entkernen
Entsteinen
Kerne
Steine
--- Landwirtschaft,
energetische Verwertung,
Kompostierung
Produktion Konzentrate --- Futtermittel, Dünger
Abfüllung Glasscherben, Dosen, Verpackungen --- Verwertung
Abwasserbehandlung Klärschlamm Verfahrensauswahl und Optimierung Landwirtschaft, Kompostierung, energetische Verwertung

Tabelle 12: Abfälle zur Verwertung bei der Herstellung von Obst- und Gemüsesäften

AnfallstelleAbfälleVermeidungVerwertung
Anlieferung
Transport
Wäsche
Erde, Sand, Steine, Obst- und Gemüseteile schonender Transport Landwirtschaft, Kompostierung
Vorbereiten Stiele
Steine
Kerne
Samen
--- energetische Verwertung, Kompostierung, Landwirtschaft
Schalen von Zitrusfrüchten --- Pektingewinnung
Schalen
Wurzelgemüse
--- Verfütterung
Kompostierung
Entsaften Trester --- Landwirtschaft (Verfütterung an Vieh), Biogas, energetische Verwertung, Trocknen zur Pektinherstellung, Düngerherstellung
Schönen,
Separieren,
Filtrieren
Trub --- Landwirtschaft, Kompostierung
Kieselgur Ultrafiltration Landwirtschaft
Filterschichten Ultrafiltration Aufarbeitung zur Wiederverwertung
Abwasserbehandlung Klärschlamm Verfahrensauswahl und Optimierung Landwirtschaft, Kompostierung, energetische Verwertung

3 Auswahl der Parameter, für die Anforderungen zu stellen sind

3.1 Hinweise für die Auswahl der Parameter

Der chemische Sauerstoffbedarf (CSB) ist ein Maß für die chemisch oxidierbaren Inhaltsstoffe. Mit dem CSB werden auch die schwerabbaubaren organischen Stoffe erfasst. Er ist ein für die Abwasserabgabe maßgebender Parameter.

Mit dem biochemischen Sauerstoffbedarf (BSB5) werden die im Abwasser vorhandenen biologisch abbaubaren, organischen Inhaltsstoffe erfasst. Der BSB5 wurde aufgenommen, weil er ein geeigneter Summenparameter zur Beurteilung der biologischen Reinigungsleistung ist.

Stickstoff, gesamt, als Summe von Ammonium-, Nitrit- und Nitratstickstoff (Nges) wurde aufgenommen, weil Stickstoffverbindungen als Nährstoffe das Algenwachstum fördern und neben Phosphor limitierender Faktor für die Eutrophierung werden können. Stickstoff, gesamt, ist ein für die Abwasserabgabe maßgebender Parameter.

Ammonium-Stickstoff (NH4-N) wurde aufgenommen, weil er bei der Nitrifikation im Gewässer einen erheblichen Sauerstoffbedarf aufweist. Bei einer Erhöhung des pH-Wertes kann Ammoniak entstehen, das auf Wasserorganismen schädigend wirkt.

Phosphor, gesamt, wurde aufgenommen, weil er als Pflanzennährstoff das Algenwachstum fördert. Phosphor ist in vielen Gewässern limitierender Faktor für die Eutrophierung. Phosphor, gesamt, ist ein für die Abwasserabgabe maßgebender Parameter.

3.2 Hinweise auf Parameter, die ggf. im Einzelfall zusätzlich begrenzt werden sollen

Im Einzelfall kann es erforderlich sein, zusätzlich weitere Parameter, z.B. Temperatur und den pH-Wert des Abwassers, zu begrenzen.

4 Anforderungen an die Abwassereinleitung

4.1 Anforderungen nach § 7a WHG

Siehe Anhang 5 der AbwV

4.2 Weitergehende Anforderungen

Wenn aus Gründen des Gewässerschutzes weitergehende Anforderungen an die Einleitung zu stellen sind, können durch geeignete Maßnahmen, z.B. durch Hinzufügen einer weiteren Reinigungsstufe, geringere Schadstofffrachten erreicht werden.

4.3 Alternative anlagenbezogene Anforderungen und Überwachungsregelungen

keine

4.4 Berücksichtigung internationaler und supranationaler Regelungen

Mit der Richtlinie des Rates vom 21. Mai 1991 über die Behandlung von kommunalem Abwasser (91/271/EWG) werden für die Mitgliedstaaten Anforderungen an die Kanalisation, an die Indirekteinleiter und an die Abwasserbehandlung für Abwasser aus Kommunen sowie für einige Industriebereiche mit vergleichbarem Abwasser gestellt. Nach Artikel 13 muss biologisch abbaubares Industrieabwasser aus den in Anhang III der oben genannten Richtlinie aufgeführten Industriebranchen, so auch für die Herstellung von Obst- und Gemüseprodukten, das nicht in kommunalen Abwasserbehandlungsanlagen behandelt wird, bis zum 31.12.2000 vor dem Einleiten in Gewässer bestimmten Voraussetzungen entsprechen, die in einer vorherigen nationalen Regelung festzulegen sind. Mit dem Anhang 5 wird dieser EG-Richtlinie entsprochen.

Die Richtlinie 96/61/EG des Rates vom 24.09.1996 über die integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung (IVU-Richtlinie) legt integrierte, medienübergreifende Regelungen für die Genehmigungsverfahren für bestimmte industrielle Tätigkeiten und Anlagen fest. Zu den im Anhang I der Richtlinie festgelegten Tätigkeiten und Anlagen gehören auch Betriebe zur Herstellung von Obst und Gemüseprodukten entsprechend der Verarbeitungskapazität (6.4 (b) IVU-Richtlinie). Die Mitgliedstaaten haben durch diese Richtlinie sicherzustellen, dass die unter die Richtlinie fallenden Anlagen gemäß den besten verfügbaren Techniken (BVT) genehmigt und betrieben werden. Zu den besten verfügbaren Techniken werden von der Kommission Beschreibungen herausgegeben (BAT-reference documents - BREF). Die in den vorliegenden Hinweisen und Erläuterungen zum Anhang 5 beschriebenen Techniken sind nach Vorliegen des BREF-Dokumentes hinsichtlich der besten verfügbaren Techniken (BVT) zu prüfen.

5 Übergangsregelungen und -fristen (§ 7a Abs. 3 WHG)

Soweit die Anforderungen noch nicht eingehalten sind, muss u.a. entsprechend der IVU-Richtlinie die Errichtung oder Erweiterung der Abwasserreinigungsanlagen unter Berücksichtigung der Planungs- und Ausführungsfristen bis 30. Oktober 2007 abgeschlossen sein. Für die Anlagen, die nicht unter den Anwendungsbereich der IVU-Richtlinie fallen, erscheint ein Zeitraum von 3 Jahren angemessen.

6 Hinweise zur Fortschreibung

Der Anhang 5 ist fortzuschreiben, sobald erkennbar ist, dass sich der Stand der Technik geändert hat oder die Überwachungsergebnisse eine Anpassung rechtfertigen.

7 Literatur

Abwasserrecht, 3. Auflage, Bundesanzeiger-Verlag, 2003, ISBN 3-89.817-285-6

ATV, Regelwerk Abwasser, Merkblatt M 751, Abwasser aus Sauerkrautfabriken, Juli 1988

ATV, Regelwerk Abwasser, Merkblatt M 766, Abwasser der Mineralbrunnen-, Erfrischungsgetränke- und Fruchtsaftindustrie, Januar 1999

BAT Reference Document (BREF) zur Herstellung von Obst und Gemüseprodukten im Entwurf (http://eippcb. jrc.es)

Rosenwinkel, K.-H., Rüffer, H. M., Fruchtsaftfabriken und Erfrischungsgetränkeherstellung, Lehr- und Handbuch der Abwassertechnik, Band V, 2001

Rüffer, H., Rosenwinkel K.-H.: Getränkeindustrie und Gärungsgewerbe, Lehr- und Handbuch der Abwassertechnik Bd. V, 2001.

Schobinger, U.: Handbuch der Lebensmitteltechnologie, Frucht- und Gemüsesäfte, 1987

Schrewe, N.: Industrielle Gemüse- und Obstverwertung, Lehr- und Handbuch der Abwassertechnik Bd. III, 2000

8 Erarbeitung der Grundlagen

Die Hinweise und Erläuterungen zum Anhang 5 wurden in einer Arbeitsgruppe von Behörden- und Industrievertretern unter Leitung von Herrn Dr. Wieting (Umweltbundesamt, Berlin) erarbeitet.

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 Anlage

Fließbild 1: Gemüse- und Obstverarbeitung zu Tiefkühlprodukten (TK)

Fließbild 2: Beispiele für Gemüseverarbeitung zu Dosen-/Glaskonserven

Fließbild 3: Beispiele für Obstverarbeitung zu Dosen-/Glaskonserven

Fließbild 4: Gemüseverarbeitung zu Gemüsehalbfabrikaten

Fließbild 5: Beispiele für Gemüseverarbeitung zu Sauerkonserven

Fließbild 6: Obstverarbeitung zu Konfitüre/Marmelade

Fließbild 7: Apfelverarbeitung Saft/Mark

Fließbild 8: Stein- und Beerenobstverarbeitung (Buntobst Saft/Mark)

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