Vierte Reinigungsstufe: HUBER-Lösungen zur Elimination von Mikroverunreinigungen

  • Mikroverunreinigungen – eine Herausforderung für die Gesellschaft!
  • Die vierte Reinigungsstufe auf Kläranlagen – „End-of-Pipe“ Maßnahme!
  • Oxidation und Adsorption als Lösung zur Elimination von Mikroverunreinigungen!
  • HUBER-Lösungen sichern die Qualität der Oberflächengewässer und langfristig auch des Trinkwassers!

Der vermehrte Einsatz von Arzneimitteln, Industriechemikalien und Hormonen belastet die Gewässer weltweit immer stärker. Die Stoffe liegen in Konzentrationen von µg/l bis ng/l in Oberflächengewässern vor, deshalb bezeichnet man sie als Spurenstoffe oder Mikroverunreinigungen. Durch eine weiterentwickelte Analytik ist es der Forschung heutzutage möglich, Stoffe in diesen Konzentrationen qualitativ und quantitativ nachzuweisen. Um den chemisch guten Zustand der Oberflächengewässer zukünftig zu sichern, müssen diese ökotoxikologisch bedenklichen und persistenten Stoffe möglichst weitgehend aus der Punktquelle Abwasser eliminiert werden.

In eine Kanalisation werden sehr viele unterschiedliche Substanzen an den verschiedensten Stellen eingeleitet (sog. diffuse Quellen). Diese Substanzen konzentrieren sich anschließend bis zum Zulauf der Kläranlage auf. Hier liegen die Mikroverunreinigungen in ihrer maximalen Konzentration vor. Aus diesem Grund bietet sich eine Erweiterung von Kläranlagen mit einer vierten Reinigungsstufe sowohl aus technischer als auch aus finanzieller Sicht an.

Ein mögliches Eliminationsverfahren verwendet Aktivkohle. Diese liegt in Pulverform oder als Granulat vor. In beiden Fällen werden die zu eliminierenden Abwasserinhaltsstoffe adsorptiv an die innere Oberfläche der Aktivkohle angelagert und können damit sicher aus dem Abwasserstrom entnommen werden.

Durch eine Verfahrenskombination des HUBER Aktivkohlefilters CONTIFLOW® GAK mit beispielsweise einer vorgeschalteten Oxidationsstufe (Ozonung oder AOP) bzw. einer HUBER Sandfiltration kann die Effizienz der Elimination zusätzlich gesteigert werden.

 
Wir unterscheiden HUBER-Lösungen nach der Art des Abwassers / der Anwendung:

  • Aktivkohlefiltration mit HUBER Aktivkohlefilter CONTIFLOW® GAK
  • Ozonung + Aktivkohlefiltration
  • Sandfiltration + Aktivkohlefiltration

Aktivkohlefilter

Aktivkohlefilter

Funktionsprinzip des HUBER Aktivkohlefilters CONTIFLOW® GAK

HUBER Aktivkohlefilter CONTIFLOW® GAK

Der HUBER Aktivkohlefilter CONTIFLOW® GAK entnimmt Mikroverunreinigungen adsorptiv aus dem Abwasserstrom. Das System arbeitet mit einer granulierten Aktivkohle und wird im Anschluss an das Nachklärbecken installiert. Ein wichtiger Vorteil des HUBER Aktivkohlefilters ist, dass er keinen Einfluss auf die existierende Verfahrenstechnik der Kläranlage nimmt und je nach Anwendungsfall mit einem Sandfilter oder einer vorgeschalteten Ozonung weiter optimiert werden kann.

Der HUBER Aktivkohlefilter CONTIFLOW® GAK ist ein im Aufstrom betriebener Tiefenfilter. Er weist eine hohe Effizienz auf, da für den Waschprozess der Aktivkohle keine Betriebspausen, oder Rückspülungen notwendig sind.

Während der Zulauf das Aktivkohlebett von unten nach oben durchströmt, werden darin enthaltene partikuläre Feststoffe (AFS) in der Filterschicht zurückgehalten und parallel dazu Mikroverunreinigungen an der sehr großen inneren Oberfläche der Aktivkohle adsorbiert. Entscheidend für den zweiten Prozess ist die Verweilzeit des Zuflusses im Aktivkohlebett.

Das gereinigte Filtrat fließt über ein Wehr im oberen Bereich des Filters ab. Die mit Schmutzpartikel beladene Aktivkohle bewegt sich langsam nach unten in den Trichterboden und wird dort durch einen Druckluftheber nach oben in den sogenannten Aktivkohlewäscher gefördert. In diesem findet die Abtrennung der Feststoffpartikel von der Aktivkohle statt, welche mit einem geringen Teilstrom des Filtrates, dem sogenannten Waschwasser, abgeschieden werden. Die von Feststoffen gereinigte, aber nach wie vor mit Mikroverunreinigungen beladene Aktivkohle fällt anschließend nach unten auf das Filterbett zurück. Dadurch entsteht ein interner Aktivkohlekreislauf. Mit dem fortschreitenden Betrieb des Filters steigt die Beladung der inneren Oberfläche der Kohle.

Ozonung + GAK

Ozonung + GAK

Ozonung mit nachgeschalteter biologischer Filtrationsstufe

Bei dem Kontakt mit Ozon [O3] werden die im Abwasser enthaltenen Mikroverunreinigungen oder vergleichbaren Substanzen oxidiert, allerdings häufig nicht vollständig zu Wasser und Kohlenstoffdioxid mineralisiert. Die angegriffenen Substanzen werden lediglich in kleinere, vorher nicht definierbare Transformationsprodukte zerteilt. Die Produkte können ebenso, wie die Mikroverunreinigungen negative ökotoxikologische Auswirkungen auf den Vorfluter haben.

Aus diesem Grund ist im Anschluss an jede Ozondosierung eine biologische Filtrationsstufe (HUBER Sandfilter CONTIFLOW® / HUBER Aktivkohlefilter CONTIFLOW® GAK) zwingend erforderlich. An dieser Stelle kommt die Firma HUBER ins Spiel.

 
Es ist zu beachten, dass Ozon neben den Mikroverunreinigungen auch weitere, harmlose und biologische nicht abbaubare organische Verbindungen angreift. Aus diesem Grund haben hohe DOC und Nitrit Konzentrationen einen erhöhten Verbrauch an Ozon als Folge. Diese Stoffe gehen eine sehr schnelle Reaktion mit Ozon ein, bzw. haben eine hohe Ozonzehrung.

Sandfiltration + GAK

Sandfiltration + GAK

Sandfiltration + Aktivkohlefilter mit CONTIFLOW® GAK

Eine Kombination der beiden Tiefenfiltrationsverfahren mit Sand und granulierter Aktivkohle stellt eine weitere Möglichkeit zur Optimierung der Effizienz der Entnahme von Mikroverunreinigungen dar.

In der Sandfiltrationsstufe wird die partikuläre Hintergrundbelastung (AFS) zurückgehalten. Die anschließende Granulataktivkohle - zweite Stufe - kann bei einer reduzierten Häufigkeit von Rückspülungen Mikroverunreinigungen effizient und gezielt adsorbieren.

 

Erfahrungsberichte