Integrierte unterirdische Anlage behandelt Abwasser von ländlichen Krankenhäusern

Projektübersicht

Ein allgemeines Krankenhaus auf Kreisebene in Zentralchina, das eine Bevölkerung von etwa 120.000 Einwohnern versorgt, betrieb ein veraltetes Klärgruben-System, das die aktuellen Einleitungsstandards nicht mehr erfüllte. Das Krankenhaus produziert täglich etwa 50 Kubikmeter Abwasser, das Krankheitserreger, pharmazeutische Rückstände, chemische Desinfektionsmittel und organische Stoffe aus Patientenzimmern, Operationssälen, Laboren und der Kantine enthält. Die lokalen Umweltbehörden forderten das Krankenhaus auf, seine Behandlungsinfrastruktur innerhalb von sechs Monaten aufzurüsten, um die neuesten Standards für die Einleitung von medizinischem Abwasser einzuhalten, andernfalls drohten erhebliche Strafen und die mögliche Aussetzung seiner Betriebsgenehmigung.

Das Krankenhaus sah sich drei kritischen Einschränkungen gegenüber. Erstens war die verfügbare Fläche extrem begrenzt – der einzig machbare Standort für eine Kläranlage war ein schmaler Streifen zwischen dem Patientengebäude und der Umfassungsmauer, der nur 12 mal 8 Meter maß. Jede oberirdische Struktur würde das natürliche Licht zu den Erdgeschoss-Stationen blockieren und zu Lärmbeschwerden von Patienten führen. Zweitens musste die Anlage während des Baus voll funktionsfähig bleiben, was jede Lösung ausschloss, die tiefe Ausgrabungen in der Nähe belegter Stationen oder Störungen bestehender Entwässerungsnetze erfordert hätte. Drittens musste die Qualität des behandelten Abwassers die GB 18466-2005 Einleitungsstandards für Abwasser von medizinischen Einrichtungen mit null Toleranz für Überschreitungen von Fäkalcoliformen erfüllen, eine Anforderung, die konventionelle Klärgruben-Upgrades ausschloss.

Warum Zhongqiao Enlightenment ausgewählt wurde

Nach der Bewertung von Vorschlägen von drei integrierten Abwasserbehandlungsanlagenherstellern wählte der Beschaffungsausschuss des Krankenhauses Zhongqiao Enlightenment (Weifang) International Trade Co., Ltd. als Ausrüstungslieferanten aus. Die Entscheidung basierte auf mehreren Unterscheidungsmerkmalen, die Zhongqiao Enlightenment von konkurrierenden integrierten Abwasserbehandlungsanlagenherstellern abhoben.

Zhongqiao Enlightenment schlug eine unterirdische integrierte Abwasserbehandlungslösung vor, die alle Standortbeschränkungen gleichzeitig berücksichtigte. Das System wurde als vorgefertigtes PP-integriertes Abwasserbehandlungspaket konzipiert, das Vor-Desinfektion, biologische Behandlung mittels Anoxisch-Oxisch-Verfahren, MBR-Membranbioreaktor-Politur und UV-Desinfektion kombiniert – alles innerhalb einer einzigen unterirdischen Einheit von 8 mal 4 Metern, die nur 1,5 Meter Abdecktiefe benötigte.

Die PP-Materialkonstruktion bot entscheidende Vorteile für medizinisches Abwasser. Im Gegensatz zu Kohlenstoffstahlbehältern, die anfällig für Korrosion durch chlorbasierte Desinfektionsmittel sind, bietet PP (Polypropylen) eine inhärente chemische Beständigkeit gegen eine breite Palette von Chemikalien, die häufig in Krankenhausabwässern vorkommen, einschließlich Natriumhypochlorit, Wasserstoffperoxid und verschiedenen pharmazeutischen Zwischenprodukten. Dies gewährleistet eine Lebensdauer von über 20 Jahren bei minimalem Wartungsaufwand. Die vollständig geschweißte PP-Struktur eliminiert Leckagerisiken an Verbindungen und Nähten, eine kritische Sicherheitsanforderung bei der Behandlung von pathogenhaltigem Abwasser auf dem Krankenhausgelände, wo jedes Leck Boden und Grundwasser kontaminieren könnte.

Ein weiterer entscheidender Faktor war die nachgewiesene Erfolgsbilanz von Zhongqiao Enlightenment. Das Unternehmen hat seit seiner Gründung im Jahr 2013 über 4.000 Projekte abgeschlossen, darunter mehrere Krankenhausinstallationen. Besuche vor Ort bei zwei bestehenden Krankenhausreferenzen bestätigten die Zuverlässigkeit seiner unterirdischen integrierten Abwasserbehandlungsanlagen und die Reaktionsfähigkeit des Kundendienstes. Referenzen lobten den leisen Betrieb der Geräte – wichtig für die Krankenhausumgebung – und die geringen Geruchsemissionen, die durch die abgedichtete Behälterkonstruktion mit Aktivkohle-Entlüftungsfiltration erzielt wurden.

Ausrüstungskonfiguration und Installation

Das Behandlungssystem wurde mit vier sequenziellen Behandlungsstufen konfiguriert. In der Vorbehandlungsstufe entfernen ein 3-mm-Feinsieb und eine Sandfangkammer grobe Feststoffe, Verbände, Kunststoffe und Sand, die sonst nachgeschaltete Geräte verstopfen würden. Ein Vor-Desinfektionsdosiersystem injiziert Natriumhypochlorit in kontrollierter Rate, um infektiöse Krankheitserreger vor der biologischen Behandlung zu neutralisieren, ein obligatorischer und regulierter Schritt bei der Handhabung von medizinischem Abwasser.

Für die biologische Behandlung sorgt ein Anoxisch-Oxisch (AO)-Verfahren für die BSB-Entfernung und Nitrifikation. Die anoxische Zone erreicht die Denitrifikation durch den internen Rücklaufstrom, wodurch der Gesamtstickstoff im Abwasser ohne Zugabe einer externen Kohlenstoffquelle reduziert wird. Die Belüftung erfolgt durch Membranbelüfter mit feinen Blasen, wobei der gelöste Sauerstoff in der oxischen Zone bei 2 bis 3 mg/L gehalten wird, gesteuert durch ein Frequenzumrichter am Gebläsemotor zur Energieoptimierung.

Das MBR-Membransystem verwendet Hohlfaser-PVDF-Membranmodule mit einer Nennporenweite von 0,04 Mikron, die eine absolute Fest-Flüssig-Trennung ermöglicht und alle suspendierten Feststoffe, Bakterien und die meisten Viren zurückhält. Das MBR arbeitet mit einem Auslegungsfluss von 15 Litern pro Quadratmeter pro Stunde mit periodischem Rückspülen alle 12 Minuten und chemisch unterstützten Rückspülzyklen alle 7 Tage unter Verwendung von Natriumhypochlorit und Zitronensäure zur Aufrechterhaltung der Membranpermeabilität.

Die Nachbehandlung besteht aus einem UV-Desinfektionskanal, der eine UV-Dosis von 40 mJ pro Quadratzentimeter liefert und eine 4-Log-Reduktion von Fäkalcoliformen gemäß den Standards für medizinisches Abwasser erreicht. Ein Schlammspeicherbehälter mit Belüftungsmischung sammelt überschüssigen Belebtschlamm zur periodischen Entsorgung außerhalb des Geländes durch einen lizenzierten medizinischen Abfallentsorger, typischerweise alle 4 bis 6 Wochen.

Die Installation wurde innerhalb von 18 Tagen von der Ausgrabung bis zur Inbetriebnahme abgeschlossen. Die unterirdische integrierte Abwasserbehandlungsanlage wurde als vollständig montierte und werkseitig geprüfte Einheit aus dem Produktionsstandort von Zhongqiao Enlightenment in Shandong geliefert und erforderte nur die Platzierung mit einem Kran in die vorbereitete Ausgrabung, Rohrverbindungen und den elektrischen Anschluss vor Ort. Der tägliche Betrieb des Krankenhauses wurde während des gesamten Bauprozesses zu keinem Zeitpunkt gestört. Die ausgehobene Fläche wurde verfüllt und mit Gras und Sträuchern begrünt, wodurch ein kleiner Gartenbereich entstand, den Patienten und Mitarbeiter nun genießen, ohne dass sichtbare Anzeichen der darunter liegenden Kläranlage vorhanden sind.

Leistung der Behandlung

Die Inbetriebnahmedaten bestätigten, dass das System alle Einleitungsparameter konstant erfüllt oder übertrifft. Der CSB-Wert des Abwassers liegt im Durchschnitt bei 32 mg/L, weit unter dem gesetzlichen Grenzwert von 60 mg/L. Der BSB5 liegt konstant unter 10 mg/L. Der Ammoniakstickstoff wird bei 3 mg/L gehalten, der Gesamtstickstoff unter 15 mg/L. Der Gesamtphosphor wird durch chemische Dosierung im MBR-Behälter auf unter 0,5 mg/L reduziert. Fäkalcoliforme sind in allen monatlichen Konformitätsmustern nicht nachweisbar. Die Trübung des MBR-Permeats liegt unter 0,5 NTU, was kristallklares Abwasser ergibt, das für die Bewässerung der Grünflächen auf dem Krankenhausgelände geeignet ist und den Frischwasserverbrauch der Einrichtung um etwa 30 Prozent reduziert.

Das SPS-Steuerungssystem bietet kontinuierliche Überwachung und Datenprotokollierung aller kritischen Parameter. Das Wartungspersonal des Krankenhauses erhält automatische SMS-Benachrichtigungen bei Parameterabweichungen über vordefinierte Schwellenwerte, und das Serviceteam von Zhongqiao Enlightenment führt vierteljährliche präventive Wartungsbesuche durch, einschließlich Membranintegritätsprüfungen, Reinigung der Belüfter, Kalibrierung der Dosierpumpen und Überprüfung der UV-Lampenintensität.

Der Umweltbeauftragte des Krankenhauses kommentierte: „Die unterirdische integrierte Abwasserbehandlungsanlage von Zhongqiao Enlightenment hat unsere Platz-, Lärm- und Leistungsprobleme in einem einzigen kompakten Paket gelöst. Seit der Inbetriebnahme vor 18 Monaten haben wir jede behördliche Inspektion ohne einen einzigen Nichteinhaltungsfall bestanden. Das System arbeitet leise und unsichtbar – Besucher des Krankenhauses haben keine Ahnung, dass sich unter dem Garten eine Kläranlage befindet. Die Wiederverwendung des aufbereiteten Wassers für die Bewässerung hat auch unsere Nebenkosten erheblich gesenkt.“

Dieses Projekt zeigt, dass moderne integrierte Abwasserbehandlungsanlagen von erfahrenen Herstellern wie Zhongqiao Enlightenment auch auf den am stärksten eingeschränkten Krankenhausstandorten eine robuste, konforme und diskrete Abwasserbehandlung liefern können und ein replizierbares Modell für Umweltverbesserungen von Gesundheitseinrichtungen in ganz China und Entwicklungsländern weltweit darstellen.