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Elimination von Mikroverunreinigungenauf Kläranlagen: Neuigkeiten undaktuelle Entwicklungen
Pascal Wunderlin, Hanspeter Zöllig, Julie GrelotVSA Plattform «Verfahrenstechnik Mikroverunreinigungen»
Kantonale Tagung für das zürcherische Klärwerkpersonal 201628./29./30. November 2016
Welche Verfahren sind für die Eliminationvon Mikroverunreinigungen geeignet?
Adsorption- PAK Ulm- GAK
2000 2016 2040
???è Wirhaben 25Jahre Zeit
Oxidation- Ozon- Ferrat- (AOP) Adsorption
- PAK Ulm- PAK auf Filter- PAK in Biologie- GAK- μGAK- Extrafeine PAKKombi Oxidation undAdsorption
Oxidation- Ozon
Physikalisch- Nanofiltration- Umkehrosmose
Biologisch
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Welche Verfahren sind für die Eliminationvon Mikroverunreinigungen geeignet?
Adsorption- PAK Ulm- GAK
2000 2016 2040
???è Wirhaben 25Jahre Zeit
Oxidation- Ozon- Ferrat- (AOP) Adsorption
- PAK Ulm- PAK auf Filter- PAK in Biologie- GAK- μGAK- Extrafeine PAKKombi Oxidation undAdsorption
Oxidation- Ozon
Physikalisch- Nanofiltration- Umkehrosmose
Biologisch
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Funktionsweise Ozonung
§ Die Spurenstoffe werden durch Ozon und OH-Radikale zerstört§ Es bleiben Bruchteile der Spurenstoffe ohne Wirkung übrig
§ Die übrigen Abwasserinhaltsstoffe (organische, anorganische)reagieren ebenfalls mit Ozon und OH-Radikalen
§ Die meisten dieser Reaktionsprodukte haben auch keine Wirkung
§ In problematischen Abwässern können toxische Oxidations-nebenprodukte entstehen
§ Einige davon sind biologisch abbaubar, einige nicht!
Ozonung - Allgemeines
In biologische Stufe
OzongeneratorAbgasbehandlung
OzonungsreaktorSandfilter
Sauerstofftank Verdampfer
Nachklärung
§ Stoffumwandlung (Reaktionsprodukte)à biologische Nachbehandlung notwendigà Abklärungen Verfahrenseignung Ozonung
§ Sicherheit (Ozon ein Reizgas, Umgang mit Sauerstoff)§ Platzsparend§ Wenig Wechselwirkungen mit bestehender Kläranlagen
Ozone Diffusor
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Ozonung - Allgemeines
In biologische Stufe
OzongeneratorAbgasbehandlung
OzonungsreaktorSandfilter
Sauerstofftank Verdampfer
Nachklärung
§ Stoffumwandlung (Reaktionsprodukte)à biologische Nachbehandlungà Abklärungen Verfahrenseignung Ozonung
§ Sicherheit (Ozon ein Reizgas, Umgang mit Sauerstoff)§ Platzsparend§ Wenig Wechselwirkungen mit bestehender Kläranlagen
Ozone DiffusorWichtiger Hinweis:Eine biologisch aktive Nachbe-handlung ist notwendig, zurElimination von labilenReaktionsprodukten sowie zurElimination des gut abbaubarenKohlenstoffs (AOC)Mögliche Verfahren: Wirbelbett,Sandfilter, GAK-Filter (zusätzlicheElimination von Spurenstoffen)
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Ozonreaktor
Sauerstofftank
(Quelle: www.neugut.ch)
Erste grosstechnische Ozonungvon kommunalem Abwasser inder Schweiz
Ozone-Diffusor
ü Anlagerung derStoffe (Adsorption)
an Oberfläche derAktivkohle
üKonkurrenz mitorganischen Stoffen
üKohle wird mitdem Schlamm
verbrannt
Pulveraktivkohle - Allgemeines
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Ozone-Diffusor
ü Anlagerung derStoffe (Adsorption)
an Oberfläche derAktivkohle
üKonkurrenz mitorganischen Stoffen
üKohle wird mitdem Schlamm
verbrannt
Pulveraktivkohle - Allgemeines
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Wichtiger Hinweis:Die Pulveraktivkohle muss wiedereffizient (möglichst vollständig)vom gereinigten Abwasserabgetrennt werden. Keinzusätzlicher Eintrag vonFeststoffen (PAK-Schlupf) inGewässer.Mögliche Verfahren: Sandfilter,Tuchfilter, Membranen, …
Aktivkohle-Anwendungen (PAK)
BiologieSchlammbehandlung
NKB
Kontaktreaktor
Sedimentation Filtration
PAK Fällmittel
BiologieSchlammbehandlung
NKB
Flockungsreaktor
FiltrationPAK Fällmittel
Schlammbehandlung
Biologische Reinigungsstufe
Filtration(«Polizeistufe»)
PAKFällmittelFHM
Mögliche Verfahrenstechniken
«Ulmer-Verfahren»
Dosierung in die Biologie
Dosierung in Raumfilter
Folie: M. Böhler, Eawag
Sedimentation
Aktivkohle-Anwendungen (PAK)
BiologieSchlammbehandlung
NKB
Kontaktreaktor
Sedimentation Filtration
PAK Fällmittel
BiologieSchlammbehandlung
NKB
Flockungsreaktor
FiltrationPAK Fällmittel
Schlammbehandlung
Biologische Reinigungsstufe
Filtration(«Polizeistufe»)
PAKFällmittelFHM
Mögliche Verfahrenstechniken
«Ulmer-Verfahren»
Dosierung in die Biologie
Dosierung in Raumfilter
Folie: M. Böhler, Eawag
Sedimentation
Wichtiger Hinweis I:Es ist empfohlen, dass vorgängigmittels Schüttelversuchen das ambesten geeignete Aktivkohle-Produkt ausgewählt wird (z.B.anhand UV-Absorbanz-Abnahme).
Aktivkohle-Anwendungen (PAK)
BiologieSchlammbehandlung
NKB
Kontaktreaktor
Sedimentation Filtration
PAK Fällmittel
BiologieSchlammbehandlung
NKB
Flockungsreaktor
FiltrationPAK Fällmittel
Schlammbehandlung
Biologische Reinigungsstufe
Filtration(«Polizeistufe»)
PAKFällmittelFHM
Mögliche Verfahrenstechniken
«Ulmer-Verfahren»
Dosierung in die Biologie
Dosierung in Raumfilter
Folie: M. Böhler, Eawag
Sedimentation
Wichtiger Hinweis I:Es ist empfohlen, dass vorgängigmittels Schüttelversuchen das ambesten geeignete Aktivkohle-Produkt ausgewählt wird (z.B.anhand UV-Absorbanz-Abnahme).
Wichtiger Hinweis II:Die PAK hat weder einen Einfluss aufdie Entwässerbarkeit, noch auf denHeizwert des Schlammes. Auch findetin der Faulung keine Rücklösung derMikroverunreinigungen statt(Faktenblatt auf www.micropoll.ch).
Filtration Sedimentation
Kontaktreaktor
Silo
Folie: A. Joss / Photo : H. Messmer, August 2015
Kläranlage Bachwis, HerisauErste Schweizer Pulveraktivkohle-Stufe
Station d’épuration de Herisau:première STEP en Suisse avec CAP
Herisau: Kläranlagenablauf, Dezember 2008Schaum & Farbe: Textilindustrie
Foto: A. Joss
Herisau: Kläranlagenablauf, August 2015
Foto: H. Messmer
Vorklärbecken
Biologie
Nachklärbecken
Sandfilter: Bei 2Filtern Sand durchGAK ersetzt
Einsatz von granulierter Aktivkohle (GAK)
Folie: A. Joss, Eawag
Impressionen: Sand Ausbau
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Impressionen: GAK Einbau
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Sicherheitsaspekte im Umgang mitOzon, Sauerstoff und Pulveraktivkohle
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Ozon (O3) Sauerstoff (O2) Pulveraktivkohle
Verfahrenswahl: Was ist zu beachten?
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???
Einzugsgebiet?
Kläranlage?
Ozonung Aktivkohle
Abwasser-zusammen-
setzung?
Abbi
ldun
gen:
Ch.
Ort,
Eaw
ag
SituationVorfluter?
Verfahrenswahl: Was ist zu beachten?
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???
Einzugsgebiet?
Kläranlage?
Ozonung Aktivkohle
Abwasser-zusammen-
setzung?
Abbi
ldun
gen:
Ch.
Ort,
Eaw
ag
SituationVorfluter?Voraussetzungen gemäss Art. 63 GSchG erfüllt?
Ø Zweckmässige PlanungØ Sachgemässer Gewässerschutz
Ø Stand der TechnikØ Wirtschaftlichkeit
Die Ozonung ist ein geeignetes Verfahren.Sie eliminiert…§ Spurenstoffe§ ökotoxikologische Effekte§ Farbstoffe§ Keime (desinfizierende Wirkung)
WICHTIG:Berücksichtigung derRandbedingungen! Ansonsten Gefahrder Bildung von problematischenReaktionsprodukten!
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Abklärungen Verfahrenseignung Ozonung(Empfehlung des VSA)
Problematische Reaktionsprodukte
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Abklärungen Verfahrenseignung Ozonung(Empfehlung des VSA)
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Wie wird der Betrieb bzw. die Reinigungs-leistung überprüft?UV-ABSORBANZMESSUNG (254nm)
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Wie wird der Betrieb bzw. die Reinigungs-leistung überprüft?UV-ABSORBANZMESSUNG (254nm)
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Wer hilft, wenn ich Fragen habe?
Foto: H. Messmer, August 2015ww
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ch
Wir kommen sehr gerneauch persönlich bei Ihnen
vorbei
[email protected]@vsa.ch
VIELEN DANK FÜR IHREAUFMERKSAMKEIT
WWW.MICROPOLL.CH