Elimination von Mikroverunreinigungen auf Kläranlagen ... · Kombi Oxidation und Adsorption-Ozon Physikalisch-Nanofiltration-Umkehrosmose ... §Stoffumwandlung (Reaktionsprodukte)

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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


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



NKB

Kontaktreaktor


PAK Fällmittel


NKB

Flockungsreaktor


Schlammbehandlung



PAKFällmittelFHM


«Ulmer-Verfahren»




Sedimentation

Wichtiger Hinweis I:Es ist empfohlen, dass vorgängigmittels Schüttelversuchen das ambesten geeignete Aktivkohle-Produkt ausgewählt wird (z.B.anhand UV-Absorbanz-Abnahme).



NKB

Kontaktreaktor


PAK Fällmittel


NKB

Flockungsreaktor


Schlammbehandlung



PAKFällmittelFHM


«Ulmer-Verfahren»




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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poll.

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Wir kommen sehr gerneauch persönlich bei Ihnen

vorbei

[email protected]

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VIELEN DANK FÜR IHREAUFMERKSAMKEIT

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