12. einsatz von tonmineralien-produkten zur vorreinigung von abwässern und leistungssteigerung von...

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bination mit andercn Mefigroficn, kann zur Ansteucrung der Dosierpum- pe zur Phosphat-Fallung venvendet werden. Eine entsprechende Patent- anmeldung ist erfolgt. Redoxpotential als indirekte Mefigrofie der Bio-P-Elimination: Klaran- lagen rnit anaerober/anoxer Zone sind hinsichtlich der dritten Reinigungs- stufe schwer zu steuern, da die Bio-P-Freisetzung und die nachfolgende P-Aufnahme u. a. vom Nahrstoffangebot und dem anaeroben/anoxen Zustand dieser Zone abhangen. Als Folge der ungunstigen Nahrstoffver- haltnisse im Zulauf treten dann die bekannten Durchschlage auf. Im Rahmen des Forschungsprojektes hat es sich gezeigt, daR rnit dem Signal einer Redoxpotential-MeRsonde in der anoxen Zone Aussagen uber deren momentanen Zustand moglich sind. Unter Venvendung entsprechender Regclstrategien kann diese MeAgriiRe dann zur Einleitung von Gegen- maRnahmen,wie die kompensatorische Erhohung der Fallmitteldosierung und/oder des Nahrstoffangebotes, herangezogen werden. Anwendung und Ergebnisse: Basierend auf den gefundenen Zusam- menhangcn wurde die Software fir einen Hybridregler rnit Fuzzy Logic zur Ansteuerung der Fallmittelpumpe erarbeitet und ihre Eignung iiber mehrere Monate praktisch an einer BeckenstraRe getestet. Der Vergleich rnit der konventionell betriebenen StraBe 3 zeigte (Auschnitt s. Abb.), daB ein wesentlich besserer und betriebsstabilerer P-Ablaufwert erzielt werden konnte, obwohl die Fallmitteleinsatzmenge bis zu 60% (im Mittcl 40%) geringer war. Dies zeigt, daR das rechtzeitigc Reagieren auf sich andernde Betriebszustande fur das Resultat der P-Fallung von entscheidender Bedcutung ist. Das MeB- und Regelgerat Dulcomctcr Phosphate 50 kann auch in cxistierende Klaranlagen problemlos integricrt werden. Generell laRt sich das Strippverfahren in dcr Abwasserteehnik immer dann effektiv einsetzen, wenn es darum geht, leichtfliichtige und physika- lisch geloste Stoffe aus Wasser zu entfernen. So werden derzeit ubenvie- gend Fullkorperkolonnen als Strippkolonnen zur Vorreinigung von Indu- strieabwasser-Teilstromen vor der biologischen Reinigung und zur Aufbe- reitung von CKW-belastctem Trink- und Grundwasser (USA) eingesetzt, nicht zuletzt auch deswegen, weil manche Schadstoffe biologisch nicht oder kaum abbaubar sind. Es wird daher zunachst allgemein auf die Verfahrensauswahl, die vcrfahrenstechnischen Grundlagen und die Anwendungsbereichc des Strippverfahrens, dic Apparateauswahl und dic vcrfahrenstechnische Dimensionicrung von Strippkolonnen eingegangen. Des weiteren sol1 am Beispiel des CKW-Strippens anhand von Literaturdaten und eigenen Untersuchungen an einer Labor- und einer Technikumstrippkolonne (Kolonnendurchmesscr D = 0,2 m bzw. 1 m) gezeigt werden,wie sich die vcrschiedenen Stoff- und Betriebsparameter (z. B. Henry-Koeffizient, Abwassermatrix, Abwasser- und Strippluft-Durchsatz, Schadstoffkonzen- tration, Fullkorpertyp, Fullkorperschutthohe) sowie witterungsbedingte EinfluRgrGBen wie Abwasser- und Strippluft-Temperatur und relative Luftfeuchte auf das Strippverhalten der verschiedcnen CKW auswirken. Es werden insbesondere Angaben zur MaRstabsvergroRerung solcher Kolonnen und zum Mindcst-Strippluft-Bedarf gemacht, dcr entsehcidend die Kbsten des Reinigungsverfahrens bestimmt. In diesem Zusammen- hang wird auch auf die adsorptive Strippluft-Reinigung und die CKW- Ruckgewinnung eingegangen. 11 Abwasserstrippen - Einsatzmoglichkeiten und Verfahren Dipl.-Ing. St. Kutzer (Vortragender) und Prof. Dr.-Ing. A. Mersmann, Lehrstuhl B fur Verfahrenstechnik, Teehnische Universitat Munchen, ArcisstraRe 21. 80333 Munchen. In lndustrie und Gewerbe fallen vielerorts Abwasser an, die mit organi- schen Schadstoffen wie z. B. chlorierten Kohlenwasserstoffen (CKW) unterschiedlich stark belastet sind. lnfolge von Altlasten im Erdreich wurde in den lctzten Jahren zunehmend auch die Verunreinigung von Grund-, Trink- und Oberflachenwassern durch dicse Stoffe festgestellt. Zur Entfernung der organischen Schadstoffe aus den verschiedenen Wassern auf die vom Gesetzgebcr festgelegten Grenzwerte bietet sich aufgrund der groRen zu bewaltigenden Wassermengen sowie aufgrund des breiten Schadstoffspektrums und des grofien Schadstoffkonzentrationsbe- reiches das ,,Inertgas- oder Luftstrippen rnit einer adsorptiven Strippluft- Rcinigung" als in der Rcgel kostengunstigste Verfahrensvariante an. 12 Einsatz von Tonmineralien-Produkten zur Vorreinigung von Abwassern und Leistungssteigerung von Klaranlagen Dipl.-Ing. A. Huber (Vortragender), Dipl.-lng. W Hein, Dipl.-Ing. ?: Suwatzki, l? Freiberg und Dr.-Ing. I.: Bruuch, Sud-Chemie AG, GutenbergstraRe 7-9, 85354 Freising. In dcr Bundesrepublik Deutschland, insbesondere jedoch in den neuen Bundesllndern, besteht bei viclen Direkt- und Indirekteinlcitern ein heute noch nicht abschatzbarer Nachholbedarf, um den in jungstcr Zeit verabschiedeten Mindestanforderungen der Abwasserableitung zum Schutz unserer Gcwasser zu entsprechen. Betroffen sind davon vor allem die Paramcter Farbigkeit, AOX, Schwermetalle und andere wassergcfahr- dende Stoffe. Um die neuen Grenz- bzw. Uberwachungswerte einhaltcn zu konnen, sind sowohl Anlagen zur Abwasserbehandlung und Wertstoff- ruckgewinnung neu zu errichten als auch bestehende zu intensivieren bzw. zu erweitern. Hierbei spielen ,,maflgeschneidcrte" Chemikalien und Verfahren cine bedeutende Rolle. Erfahrungen aus dem Einsatz von Tonmineralien bei der Behandlung von Lcbensmittelprodukten (Ole, Margarine u. a.) fuhrten zu neucn Produkten fur die Verwendung bei der Trink-, Brauch- und Abwasserauf- bcreitung. Dabei fuhren, neben Absorption und Flockung, vor allem auch lonenaustausch-Eigenschaften zu hohen Reinigungsleistungen. Die Tonmineralien konnen fur die Anwcndungsfalle modifiziert herge- stellt werdcn, so daR es auch moglich ist, Phosphat- und Stickstoff- Verbindungen aber aueh organischc Frachten (CSB,TOC) zu erniedrigen und pH-Werte zu regulieren. Unter Venvendung dieser Chemikalien war es moglich, vorhandeneverfahren zu komplettieren bzw. deren Leistungs- fahigkeit zu crhohen, was sich auch auf eine evtl. nachgeschaltete biologische Reinigung vorteilhaft auswirkt. Anhand von Beispielen aus der petrochemischen, Papier-, Lebensmit- tel- und Textilindustrie werden Moglichkeiten der EinfluRnahme auf nachgeschaltete biologische Stufen und Ergebnisse vorgestellt. Dabei wird zwischen selektiver, dezentraler Behandlung und Moglichkeiten der KreislaufschlieRung und Reinigung zur Entlastung kommunaler oder industrieller Klaranlagen unterschicden. AbschlieBend werden Auswirkungen auf die Schlammvenvertung und den Energiebedarf diskutiert. Miiglichkeiten der Integration anaerober Verfahren zur Reduzierung des Primarenergie-Bedarfs werden aufge- zeigt . 1052 Chcrn.-1ng.-Tech. 65 (1993) Nr. 9, S. 1045-1136

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Page 1: 12. Einsatz von Tonmineralien-Produkten zur Vorreinigung von Abwässern und Leistungssteigerung von Kläranlagen

bination mit andercn Mefigroficn, kann zur Ansteucrung der Dosierpum- pe zur Phosphat-Fallung venvendet werden. Eine entsprechende Patent- anmeldung ist erfolgt.

Redoxpotential als indirekte Mefigrofie der Bio-P-Elimination: Klaran- lagen rnit anaerober/anoxer Zone sind hinsichtlich der dritten Reinigungs- stufe schwer zu steuern, da die Bio-P-Freisetzung und die nachfolgende P-Aufnahme u . a. vom Nahrstoffangebot und dem anaeroben/anoxen Zustand dieser Zone abhangen. Als Folge der ungunstigen Nahrstoffver- haltnisse im Zulauf treten dann die bekannten Durchschlage auf. Im Rahmen des Forschungsprojektes hat es sich gezeigt, daR rnit dem Signal einer Redoxpotential-MeRsonde in der anoxen Zone Aussagen uber deren momentanen Zustand moglich sind. Unter Venvendung entsprechender Regclstrategien kann diese MeAgriiRe dann zur Einleitung von Gegen- maRnahmen,wie die kompensatorische Erhohung der Fallmitteldosierung und/oder des Nahrstoffangebotes, herangezogen werden.

Anwendung und Ergebnisse: Basierend auf den gefundenen Zusam- menhangcn wurde die Software f i r einen Hybridregler rnit Fuzzy Logic zur Ansteuerung der Fallmittelpumpe erarbeitet und ihre Eignung iiber mehrere Monate praktisch an einer BeckenstraRe getestet. Der Vergleich rnit der konventionell betriebenen StraBe 3 zeigte (Auschnitt s. Abb.), daB ein wesentlich besserer und betriebsstabilerer P-Ablaufwert erzielt werden konnte, obwohl die Fallmitteleinsatzmenge bis zu 60% (im Mittcl 40%) geringer war. Dies zeigt, daR das rechtzeitigc Reagieren auf sich andernde Betriebszustande fur das Resultat der P-Fallung von entscheidender Bedcutung ist. Das MeB- und Regelgerat Dulcomctcr Phosphate 50 kann auch in cxistierende Klaranlagen problemlos integricrt werden.

Generell laRt sich das Strippverfahren in dcr Abwasserteehnik immer dann effektiv einsetzen, wenn es darum geht, leichtfliichtige und physika- lisch geloste Stoffe aus Wasser zu entfernen. So werden derzeit ubenvie- gend Fullkorperkolonnen als Strippkolonnen zur Vorreinigung von Indu- strieabwasser-Teilstromen vor der biologischen Reinigung und zur Aufbe- reitung von CKW-belastctem Trink- und Grundwasser (USA) eingesetzt, nicht zuletzt auch deswegen, weil manche Schadstoffe biologisch nicht oder kaum abbaubar sind.

Es wird daher zunachst allgemein auf die Verfahrensauswahl, die vcrfahrenstechnischen Grundlagen und die Anwendungsbereichc des Strippverfahrens, dic Apparateauswahl und dic vcrfahrenstechnische Dimensionicrung von Strippkolonnen eingegangen. Des weiteren sol1 am Beispiel des CKW-Strippens anhand von Literaturdaten und eigenen Untersuchungen an einer Labor- und einer Technikumstrippkolonne (Kolonnendurchmesscr D = 0,2 m bzw. 1 m) gezeigt werden,wie sich die vcrschiedenen Stoff- und Betriebsparameter (z. B. Henry-Koeffizient, Abwassermatrix, Abwasser- und Strippluft-Durchsatz, Schadstoffkonzen- tration, Fullkorpertyp, Fullkorperschutthohe) sowie witterungsbedingte EinfluRgrGBen wie Abwasser- und Strippluft-Temperatur und relative Luftfeuchte auf das Strippverhalten der verschiedcnen CKW auswirken. Es werden insbesondere Angaben zur MaRstabsvergroRerung solcher Kolonnen und zum Mindcst-Strippluft-Bedarf gemacht, dcr entsehcidend die Kbsten des Reinigungsverfahrens bestimmt. In diesem Zusammen- hang wird auch auf die adsorptive Strippluft-Reinigung und die CKW- Ruckgewinnung eingegangen.

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Abwasserstrippen - Einsatzmoglichkeiten und Verfahren

Dipl.-Ing. St. Kutzer (Vortragender) und Prof. Dr.-Ing. A. Mersmann, Lehrstuhl B fur Verfahrenstechnik, Teehnische Universitat Munchen, ArcisstraRe 21. 80333 Munchen.

I n lndustrie und Gewerbe fallen vielerorts Abwasser an, die mit organi- schen Schadstoffen wie z. B. chlorierten Kohlenwasserstoffen (CKW) unterschiedlich stark belastet sind. lnfolge von Altlasten im Erdreich wurde in den lctzten Jahren zunehmend auch die Verunreinigung von Grund-, Trink- und Oberflachenwassern durch dicse Stoffe festgestellt. Zur Entfernung der organischen Schadstoffe aus den verschiedenen Wassern auf die vom Gesetzgebcr festgelegten Grenzwerte bietet sich aufgrund der groRen zu bewaltigenden Wassermengen sowie aufgrund des breiten Schadstoffspektrums und des grofien Schadstoffkonzentrationsbe- reiches das ,,Inertgas- oder Luftstrippen rnit einer adsorptiven Strippluft- Rcinigung" als in der Rcgel kostengunstigste Verfahrensvariante an.

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Einsatz von Tonmineralien-Produkten zur Vorreinigung von Abwassern und Leistungssteigerung von Klaranlagen

Dipl.-Ing. A. Huber (Vortragender), Dipl.-lng. W Hein, Dipl.-Ing. ?: Suwatzki, l? Freiberg und Dr.-Ing. I.: Bruuch, Sud-Chemie AG, GutenbergstraRe 7-9, 85354 Freising.

In dcr Bundesrepublik Deutschland, insbesondere jedoch in den neuen Bundesllndern, besteht bei viclen Direkt- und Indirekteinlcitern ein heute noch nicht abschatzbarer Nachholbedarf, um den in jungstcr Zeit verabschiedeten Mindestanforderungen der Abwasserableitung zum Schutz unserer Gcwasser zu entsprechen. Betroffen sind davon vor allem die Paramcter Farbigkeit, AOX, Schwermetalle und andere wassergcfahr- dende Stoffe. Um die neuen Grenz- bzw. Uberwachungswerte einhaltcn zu konnen, sind sowohl Anlagen zur Abwasserbehandlung und Wertstoff- ruckgewinnung neu zu errichten als auch bestehende zu intensivieren bzw. zu erweitern. Hierbei spielen ,,maflgeschneidcrte" Chemikalien und Verfahren cine bedeutende Rolle.

Erfahrungen aus dem Einsatz von Tonmineralien bei der Behandlung von Lcbensmittelprodukten (Ole, Margarine u. a.) fuhrten zu neucn Produkten fu r die Verwendung bei der Trink-, Brauch- und Abwasserauf- bcreitung. Dabei fuhren, neben Absorption und Flockung, vor allem auch lonenaustausch-Eigenschaften zu hohen Reinigungsleistungen.

Die Tonmineralien konnen fur die Anwcndungsfalle modifiziert herge- stellt werdcn, so daR es auch moglich ist, Phosphat- und Stickstoff- Verbindungen aber aueh organischc Frachten (CSB,TOC) zu erniedrigen und pH-Werte zu regulieren. Unter Venvendung dieser Chemikalien war es moglich, vorhandeneverfahren zu komplettieren bzw. deren Leistungs- fahigkeit zu crhohen, was sich auch auf eine evtl. nachgeschaltete biologische Reinigung vorteilhaft auswirkt.

Anhand von Beispielen aus der petrochemischen, Papier-, Lebensmit- tel- und Textilindustrie werden Moglichkeiten der EinfluRnahme auf nachgeschaltete biologische Stufen und Ergebnisse vorgestellt. Dabei wird zwischen selektiver, dezentraler Behandlung und Moglichkeiten der KreislaufschlieRung und Reinigung zur Entlastung kommunaler oder industrieller Klaranlagen unterschicden.

AbschlieBend werden Auswirkungen auf die Schlammvenvertung und den Energiebedarf diskutiert. Miiglichkeiten der Integration anaerober Verfahren zur Reduzierung des Primarenergie-Bedarfs werden aufge- zeigt .

1052 Chcrn.-1ng.-Tech. 65 (1993) Nr. 9, S. 1045-1136