Aufrufe
vor 2 Jahren

PuK - Prozesstechnik & Komponenten 2021

  • Text
  • Pumpen
  • Komponenten
  • Pumpe
  • Prozesstechnik
  • Einsatz
  • Kompressoren
  • Unternehmen
  • Systeme
  • Anwendungen
  • Produkte
  • Harnischcom

Pumpen und Systeme

Pumpen und Systeme Abwasserbehandlung 4. Reinigungsstufe mit Aktivkohle und Ozon Anthropogene Spurenstoffe eliminieren Dipl.-Ing. (FH) Michael Birmelin So genannte anthropogene Spurenstoffe entwickeln sich in Gewässern zu einem immer größer werdenden Problem. Es handelt sich um vom Menschen verursachte biologisch sehr abbauresistente Verbindungen, die über das Abwasser in unsere Trinkwasserreserven gelangen. Subs tanzen, wie beispielsweise Arzneimittelwirkstoffe, Inhaltsstoffe von Kosmetika oder Reinigungsmitteln, Pestizide und Herbizide aus der Landwirtschaft sowie auch Hormone belasten die Abwässer trotz sehr geringen, oft schwer nachweisbaren Konzentrationen. Viele dieser zum Teil schädlichen Substanzen und Mikroverunreinigungen sind jedoch biologisch schlecht abbaubar oder mit gängigen Methoden der Abwasseraufbereitung nicht entfernbar. Um den Eintrag von Spurenstoffen aus kommunalem Abwasser zu reduzieren, sind weitergehende Verfahren zur bestehenden Abwasserreinigung notwendig. Im folgenden Beitrag wird auf diese Aufgabenstellung eingegangen. Lösungen mit zwei vielversprechenden Verfahren werden beschrieben: Die Abwasserbehandlung mit Aktivkohle und die mit Ozon. Vielerorts wird eine vierte Reinigungsstufe in den Kläranlagen vorgesehen. In manchen Ländern, wie der Schweiz, ist sie bereits gesetzlich vorgeschrieben. Der Eintrag von Mikroverunreinigungen in die Gewässer kann dadurch entscheidend reduziert werden. Nachteilige Einwirkungen auf Ökosysteme und die Belastung von Trinkwasserressourcen durch Mikroverunreinigungen aus kommunalem Abwasser werden nachweislich minimiert. Zwei Verfahren haben sich hierfür herauskristallisiert und lassen sich großtechnisch umsetzen: Die Behandlung von Abwasser mit Aktivkohle und mit Ozon. Sie eliminieren in der Regel Spurenstoffe zu über 80 %. Adsorption durch Aktivkohle Beim Einsatz von Aktivkohle kommt wahlweise die Pulveraktivkohle (PAK) oder granulierte Aktivkohle (GAK) zum Einsatz. Im Anschluss an die übliche mechanische, biologische und chemische Reinigung des Abwassers folgt die Eliminierung der Spurenstoffe. Pulveraktivkohle wird dem Abwasser im Kontaktreaktor zudosiert und vermischt. Die Spurenstoffe lagern sich an die Oberfläche der Aktivkohle an. Anschließend sinkt die beladene Aktivkohle im Sedimentationsbecken ab und wird durch eine nachfolgende Filterung nahezu vollständig entfernt. Die Parameter CSB (Chemischer Sauerstoffbedarf) und der P ges (Gesamt Phosphorgehalt) werden ebenso unter die Schwellenwerte nach AbwAG (Abwasserabgabengesetz) reduziert. Beim Einsatz von granulierter Aktivkohle wird diese nicht dem Abwasser hinzu gegeben. Sie befindet sich in einem Behälter, der vom Abwasser durchströmt wird und wie ein Filter wirkt. Die Kohle wird ausgetauscht und teilweise für andere Anwendungen regeneriert. Es wird erwartet, dass bei Verwendung von PAK und GAK auch Mikroplastik durch überwiegend elektrostatische Anziehungskräfte angelagert wird und somit eliminiert werden kann. Abwasserbehandlung mit PAK Für die großtechnische Eliminierung mit Pulveraktivkohle (PAK) dosiert eine spezielle PAK-Dosiereinheit, die Pulver aktivkohle volumetrisch und reproduzierbar mit hoher Genauigkeit von besser ein Prozent dosiert. Diese Genauigkeit wird ohne gravimetrische Wiegeeinrichtung erzielt. Die Big Bag Entleer- und Dosierstation mit Multischneckendosierer, Einspültrichter und Injektor benetzt, dispergiert und dosiert staubfrei die Aktivkohle sehr genau. Die Entleer- und Dosierstation ist für die Verwendung von Big-Bags mit Auslaufstutzen konstruiert. Der Big Bag wird mit Hilfe eines Gabelstaplers in das Gestell eingehängt. Die Andockstation des Dosierers ist auf den Auslaufstutzen des Big-Bags abgestimmt und gewährleistet eine staubfreie Entleerung. Als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme bietet der Hersteller eine Rütteleinrichtung. Der selbstreinigende Mechanismus des Multischneckendosierers gewährleistet eine störungsfreie Dosierung der Aktivkohle. Sie wird dem Benetzungstrichter reproduzierbar mit einer Genauigkeit von besser 1 Prozent zugeführt. Durch die hohe Genauigkeit wird genau die benötigte Menge Aktivkohle dosiert, mit der Abb. 1: Big Bag Entleerstation mit Multischneckendosierer zur staubfreien, genauen Dosierung von Pulveraktiv kohle (PAK). Die Anlage benetzt, dispergiert und dosiert mit der Hilfe eines Multischneckendosierers PAK staubfrei und sehr exakt. 28 PROZESSTECHNIK & KOMPONENTEN 2021

eine optimale Adsorption der Spurenstoffe erzielt wird. Eine Überdosierung und damit verbundene Kosten werden vermieden. Ein Venturi-Mischer führt die entstandene Suspension dem Abwasser zu. In der Regel adsorbiert die Aktivkohle bis zu 80 Prozent der Spurenstoffe und sinkt in einem Sedimentationsbecken langsam auf den Grund. Dieser Vorgang kann durch Zugabe von Flockungsmittel beschleunigt werden. Der entstehende Schlamm aus Aktivkohle und Fällmittel wird anschließend mit dem Klärschlamm entwässert, getrocknet und einer thermischen Verwertung zugeführt. Oxidation durch Ozon Problemlöser für die Prozess- und Abwassertechnik www.eggerpumps.com Abb. 2: Der Entleerungstrichter der Big-Bag-Anlage ist auf die verwendete Sackgröße abgestimmt. Eine spezielle Dichtung sorgt für eine staubfreie Entleerung in den Pulvervorlagebehälter. Abb. 3: Ozongeneratoren gewährleisten hohe Betriebssicherheit bei minimierten Betriebskosten. Sie sind nahezu wartungsfrei und erzeugen Ozon aus Druckluft oder Sauerstoff. Im Vergleich zur Adsorption mit Aktivkohle baut Ozon als eines der stärksten Oxidationsmittel Spurenstoffe mittels Oxidation ab oder wandelt sie zu kleineren Molekülen um. Diese lassen sich durch Mikroorganismen in einer Nachbehandlungsstufe leichter abbauen oder durch Adsorption an GAK entfernen. Positive Nebeneffekte der Ozonung sind eine teilweise Desinfektion des Abwassers, eine Entfärbung und eine weitergehende CSB- Reduktion. Für die technische Umsetzung sind wie bei der Aktivkohle die Kontaktzeit und die spezifische Dosierung entscheidend. Ozon wird vor Ort in einem Ozongenerator hergestellt. Als Einsatzgas wird großtechnisch Flüssigsauerstoff verwendet. Ökologisch desinfizieren und oxidieren Als äußerst reaktives Gas wird Ozon vor Ort aus Sauerstoff hergestellt und direkt ohne Zwischenlagerung in das Wasser eingebracht. Bei Ozonfilt Ozon anlagen wird das Betriebsgas Sauerstoff unter Druck in den Ozonerzeuger eingespeist. Das modular aufgebaute, flexible Anlagenkonzept sorgt für eine hohe Betriebssicherheit: Das einfache Zu- und Abschalten einzelner Module gewährleistet eine effiziente, eingebaute Redundanz. Anlagenerweiterungen sind leicht möglich. Mittels integriertem Gasregelventil lässt sich das Betriebsgas abhängig von der Ozonleistung regeln. Das gewährleistet eine konstante Ozonkonzentration im Gasvolumenstrom. Gleichzeitig lassen sich ein reduzierter Verbrauch von energieaufwendig erzeugtem Sauerstoff und eine optimale Einmischung auch in geregeltem Anlagenbetrieb realisieren. Im Vergleich zu herkömmlichen Systemen wird bis zu 50 Prozent weniger Sauerstoff verbraucht. Eine spezielle Konstruktion der Mischeinrichtung sorgt für eine nahezu vollständige Lösung des Ozons und optimale Konzentrationen im aufzubereitenden Wasser. Eine direkte Einimpfung ohne Injektorsystem ist bis 2 bar Gegendruck möglich. Gesteigerte Prozesssicherheit gewährleistet ein ortsunabhängiges Anlagenmonitoring in Echtzeit über eine Online Plattform: Zuverlässigkeit und Transparenz durch Echtzeitüberwachung, individuelle Alarme und automatisierte Reports. Turo ® Freistrom-Pumpe T und TA Für die verstopfungsfreie Förderung von Abwässern mit Fasern, für Dickstoffe und Schlämme sowie für empfindliche Strukturen in der chemischen Industrie. Iris ® Blendenregulierschieber IBS Für Energie sparende, hochpräzise Regulierung von Belebungsluft, Gasen oder Flüssigkeiten bei maximalen Durchflusswerten. SWISS ENGINEERED PUMPS SINCE 1947 Schweiz Emile Egger & Cie SA Route de Neuchâtel 36 2088 Cressier NE Tel. +41 (0)32 758 71 11 Deutschland Emile Egger & Co. GmbH Wattstrasse 28 68199 Mannheim Tel. +49 (0)621 84 213-0

Wählen Sie die gewünschte Fachzeitschrift

fng MAGAZIN - Food · Nonfood · Getränke · Tobacco