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Abwasserreinigung

Mit Aktivkohlen aus der Trinkwasseraufbereitung Spurenstoffe aus Abwässern entfernen

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Die Praktikabilität des Konzeptes im Rahmen der bestehenden Strukturen und Anlagen von Wasserwerken und Kläranlagen wurde großtechnisch demonstriert. Es erfolgte eine Dosierung der PAK-Suspension über einen Zeitraum von jeweils vier Wochen auf zwei Kläranlagen. Die Spurenstoffelimination der aufgemahlenen Wasserwerks-GAK ist auch unter großtechnischen Bedingungen mit einer auf Kläranlagen etablierten frischen PAK vergleichbar (Bild 3).

Hinsichtlich schwer adsorbierbarer Substanzen, z.B. verschiedener Röntgenkontrastmittel, zeigte die vorbeladene Wasserwerks-AK tendenziell eine leicht schlechtere Aufnahmekapazität. Grund dafür könnte aber auch sein, dass die AK-Behandlung ohnehin kein sehr effektives Verfahren zur Elimination dieser Substanzen ist. Eine grundsätzlich immer bestehende Option, die Elimination der PAK noch zu verbessern, bestünde in einer Erhöhung der spezifischen PAK-Dosis.

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Effizienzanalyse stellt Wirtschaftlichkeit auf Prüfstand

Für den neuen Nutzungsweg von AK wurde eine Effizienzanalyse im Hinblick auf Wirtschaftlichkeit, ökologische Auswirkungen und weitere nicht direkt quantifizierbare Kriterien (logistischer Aufwand, Entwicklung eines Geschäftsfeldes) durchgeführt. Die wesentlichen Kostenbestandteile sind: Investitions- und Instandhaltungskosten für den Mahlprozess und die Kohle-Lagerung, Energie- und Personalkosten der Mahlung, Kosten für Einkauf von GAK bzw. PAK, Transportkosten. Bei der Analyse wurden auch die verschiedenen möglichen Standorte für die Durchführung des Mahlprozesses – Dienstleister, Wasserwerk, Kläranlage – berücksichtigt. Die entscheidenden Kostenfaktoren sind die Frischkohle, mit der die abgegebene AK in Wasserwerken ersetzt werden muss, und die Investitionskosten für die Mahlanlage.

Das Ergebnis: Der beschriebene Nutzungsweg der AK stellt sich dann wirtschaftlich dar, wenn die Mahlanlage ausgelastet ist oder bei Verwendung von AK, die in Wasserwerken nicht mehr benötigt wird und somit nicht durch Frischkohle ersetzt werden muss. Inwieweit das entwickelte Logistik-Konzept tatsächlich wirtschaftlich ist, hängt zudem von den konkreten Voraussetzungen aller beteiligten Unternehmen ab. Preise unterliegen immer einem Verhandlungsspielraum, aber auch Personal- und Energiekosten können sehr unterschiedlich ausfallen. Gute Chancen für wirtschaftliche Vorteile werden gesehen, wenn sich mehrere Wasserwerke und Kläranlagen für die Umsetzung des entwickelten Konzeptes zusammen-schließen. Dies wäre auch vor dem Hintergrund sinnvoll, dass eine ständige Verfügbarkeit der PAK auf den Kläranlagen gewährleistet werden muss, denn verfügbare AK-Mengen und deren Ausbau-Frequenz aus Wasserwerksfiltern sind sehr unterschiedlich.

Ein konkretes Beispiel zum Schluss: Nimmt man an, dass alle 69 Kläranlagen des Ruhrverbandes mit einer Gesamt-Ausbaugröße von 3 266 000 EW (2011) eine PAK-Behandlung nachrüsten würden, hätte das einen PAK-Bedarf von rund 7200 t/a zur Folge (bei einer Dosierung von 10 mg/l). Diesem Bedarf steht in den Wasserwerken an der Ruhr eine AK-Menge von 2500 t/a (Abschätzung RWW, 2010) gegenüber, die theoretisch zur Weiterverwendung auf Kläranlagen genutzt werden könnte. Mit dieser AK-Menge könnte man somit ca. ein Drittel der Kläranlagen des Ruhrverbandes versorgen.

* A. Rohn und A. Nahrstedt, IWW Zentrum Wasser; M. Schöpel und R. Roepke, RWW Rheinisch-Westfälische Wasserwerksgesellschaft mbH.

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