Abwasserwerk Rosenbergsau, Strategie Zukunft – Behandlungsstufe für Mikroverunreinigungen Pilotierung Ozonung
PÖYRY, 2015
Projektbericht von S. Huber und K. Leikam (PÖYRY).
Zusammenfassung
Im Abwasserwerk Rosenbergsau konnten Mikroverunreinigungen erfolgreich mittels Ozonung eliminiert werden. Dank guter Planung und Zusammenarbeit zwischen Planer, ARA Betrieb und Lieferanten konnte Pilotierung in einem sehr ehrgeizigen Zeitrahmen realisiert werden.
Mit den Pilotversuchen konnte die Eignung und Funktion der Ozonung unter realistischen Betriebsbedingungen im Abwasserwerk Rosenbergsau verifiziert werden. Die untersuchten Indikatorsubstanzen konnten gut bis sehr gut eliminiert werden und es wurden Eliminationsleistungen von über 80 % erzielt.
Die optimale Ozondosierung liegt im Bereich von 0.5 – 0.7 g O3/g DOC bzw. 2.4 – 5.6 g O3/m3. Es kann von einer mittleren erforderlichen Dosierung von 0.6 g O3/g DOC bzw. 3.6 g O3/m3 ausgegangen werden. Bei Regenwetter ergibt sich der höchste Ozonverbrauch, da die DOC-Fracht gegenüber Trockenwetter ansteigt.
Sowohl bei der Effizienz der Elimination als auch der erforderlichen Ozonmenge liegen die Resultate in Bereichen von anderen halb- und grosstechnischen Anlagen.
Durch Untersuchung der 12 Indikatorsubstanzen gemäss aktuellem Entwurf der GSchV vom 23.12.2014 können praxisbezogene Aussagen zum Einfluss der Auswahl der Indikatorsubstanzen gemacht werden. Bei optimierten Ozondosierungen unter 0.6 g O3/g DOC hat die Wahl der Indikatorsubstanzen relevanten Einfluss auf die rechnerisch erreichte Eliminationsleistung.
Die Optimierung der Ozondosierung (möglichst geringer Ozoneinsatz) sollte angestrebt werden, da nicht nur der Energie- und Ozonverbrauch reduziert, sondern insbesondere die Bildung von potentiell toxischen Nebenprodukten verringert wird.
Die minimale Kontaktzeit (bei maximalem Zufluss bei Regenwetter, Kontakt- und Nachreaktionsraum) für einen grosstechnischen Reaktor liegt bei ca. 7 – 10 min. Eine geringe Kontaktzeit bedeutet dabei ein kleineres erforderliches Volumen des Ozonreaktors, eine grössere Kontaktzeit ein grösseres Volumen mit mehr Sicherheit gegenüber einem Ozonaustrag im Ablauf des Ozonreaktors. Eine Kontaktzeit mit hoher Reserve (gegenüber Ozonaustrag im Ablauf des Reaktors) liegt bei ca. 13 min (was einem 30 – 86 % grösserem Reaktorvolumen entspricht verglichen mit einer optimierten Reaktorgrösse).
Mit der Auswertung von Ozonprofilen im Ozonreaktor mittels Messung und Modellierung konnte gezeigt werden, dass selbst bei ungünstigen Kombinationen von kurzer Kontaktzeit, hoher Dosierung und geringer DOC Konzentration im Abwasser keine Gefahr von Ozonausträgen im Ablauf des Ozonreaktors zu erwarten ist.
Um sich bei sehr kurzen Kontaktzeiten bzw. hohen Zuflussmengen gegen einen Austrag von Ozon abzusichern, kann die Ozondosierung bei Regenwetter mittels Regelungstechnik auf ca. 0.5 – 0.6 g O3/g DOC reduziert werden.
Die Aussagen zu Dosierung und Kontaktzeit gelten für optimale hydraulische Verhältnisse im Reaktor. Bei der Realisierung eines grosstechnischen Reaktors ist daher eine optimierte hydraulische Ge- staltung wichtig (z.B. mit Hilfe von CFD Simulationen).
- Publikationsjahr: 2015