Optimiertes Ozonverfahren zur Eliminierung von Mikroverunreinigungen

Abbau von unterschiedlichen Mikroschadstoffen

Die besondere Herausforderung in diesem Pilotprojekt liegt in der Zusammensetzung des aufzubereitenden Abwassers. Der Kläranlage wird das Abwasser aus der Untermosel-Region bestehend aus sechs Gemeinden mit rund 47.000 Einwohnern zugeführt. Jedoch stammt das Abwasser nicht nur aus privaten Haushalten, sondern auch aus einem Industriegebiet, von regionalen Winzern, einer Autobahnraststätte und einem Fahrgastschiff. Deshalb ist es organisch wie chemisch belastet. Vor allem während der Traubenlese im Herbst wird Spül- und Waschwasser aus dem Weinherstellungsprozess in die Kläranlage eingeleitet. Es enthält Rückstände von Reinigungs- und Pflanzenschutzmitteln sowie Medikamentenreste. Diese Substanzen, sogenannte Mikroschadstoffe, können bereits in geringsten Konzentrationen aquatische Ökosysteme schädigen. Sie lassen sich mit konventioneller Technik in Kläranlagen kaum beseitigen. Nur in einer zusätzlichen Reinigungsstufe können diese Spurenstoffe weitestgehend eliminiert werden. Der Anlagenbetreiber untersuchte in diesem Projekt gemeinsam mit den Experten von ProMinent, welche Ozonmenge zur Eliminierung der vorliegenden Mikroverunreinigungen erforderlich ist. Besonderes Augenmerk wurde dabei auf die Ozoneinbringung und die Reaktionszeiten gelegt.

Kombiniertes Verfahren im Test

Seit März 2022 forscht der regionale Abwasserverband SIDEST im Rahmen eines Pilotprojekts auf der Kläranlage in Grevenmacher zur Abbaubarkeit von Mikroschad-stoffen. Als Partner für die vierte Reinigungsstufe bei der Abwasserbehandlung wurde die ProMinent GmbH aus Heidelberg gewählt, die eine hochmoderne Ozonanlage für diesen Prozessschritt lieferte: Zuerst werden die Schadstoffe mittels Ozonung zu meist unproblematischen Stoffen oxidiert. Zusätzlich werden im nachgeschalteten Aktivkohle-Filter weitere Stoffe zurückgehalten. Die Ozonanlage ist eine Druckanlage, bei welcher das Betriebsgas Sauerstoff unter Druck in den Ozonerzeuger eingespeist und unter Druck eindosiert wird. Das Einmischsystem mit einem speziellen Drallmischer sorgt für einen effizienten Ozoneintrag und eine homogene Einlösung. Dies ist entscheidend für den wirksamen Behandlungserfolg bei verkürzten Reaktionszeiten.

Nicht nur sauber, sondern vierfach rein

Die Ergebnisse in Grevenmacher zeigen: Das kombinierte Verfahren aus effizienter Einmischung und bedarfsgesteuerter Ozonerzeugung ermöglicht eine deutliche Reduktion der Kontaktzeit von zuvor üblichen 20-30 auf nur noch 5 Minuten bei unverminderter Reduktionsleistung. Dadurch verringert sich auch die erforderliche Größe der Kontaktbehälter aus Beton und Stahl erheblich, was wiederum die ansonsten hohen Baukosten und den enormen Platzbedarf reduziert.

Nach der Viertbehandlung sind Mikroschadstoffe zu über 80 Prozent aus dem Abwasser entfernt. Zwei weitere Punkte sind wichtig: Zum einen verändert sich aufgrund der stark schwankenden Abwassermengen und Schadstofffracht auch die Ozonmenge enorm – Stichwort Wirtschaftlichkeit bei der Ozonerzeugung. Die Ozonanlage von ProMinent bietet dank ihres modularen Aufbaus hierbei eine größtmögliche Flexibilität. Die Ozonerzeugermodule arbeiten autark und können je nach Ozonbedarf einzeln zu- oder abgeschaltet werden. Dadurch lässt sich die produzierte Ozonmenge an Schwankungen anpassen. Gleichzeitig können die Leistungen der Module geregelt werden und resultieren somit in einem äußerst effizienten Betrieb. Zum anderen enthält das Abwasser aus dem Industriegebiet Bromid. Bei der Behandlung mit Ozon kann potenziell schädliches Bromat entstehen. Die bisherigen Ergebnisse zeigen jedoch, dass durch die gute Regelung der Ozonanlage in Verbindung mit dem System zum Ozoneintrag und der vorliegenden Wassermatrix trotz hoher Bromid-Konzentrationen die Bromat-Bildung vernachlässigt werden kann.

• Sehr hoher Wirkungsgrad erlaubt minimalen Energieverbrauch
• Erhebliche Platzeinsparung von bis zu 70 Prozent im Vergleich zu herkömmlichen Systemen
• Redundant zu- und abschaltbare Module sorgen für hohe Betriebssicherheit
• Äußerst geringer Sauerstoffbedarf durch hohe Konzentration von bis zu 15 Gewichtsprozenten
• Zuverlässige und robuste Anlage dank niedriger Belastung der elektrischen Bauteile
• Einfache Bedienung und Prozessvisualisierung über farbiges 10“-Touch-Screen-Panel