Verfahrensführung

Die Ozonung ist ein etabliertes und funktionierendes Verfahren. Eine biologisch aktive Nachbehandlung (z.B. Sandfiltration) ist notwendig. Da eine Ozonung nicht für jedes Abwasser geeignet ist, muss das entsprechende Abwasser frühzeitig (vor der Verfahrenswahl) untersucht werden. Zu den grosstechnischen Anlagen.

Typische Kenngrössen (z.B. minimale Aufenthaltszeit, Ozon-Dosis, Anzahl Kammern, Filtergeschwindigkeiten) aus den realisierten Ausbauprojekten, sowie Illustrationen finden Sie unter folgendem Link: Ozon: Kenngrössen aus der Praxis und Illustrationen

Ozon wird vor Ort mit einem Ozongenerator erzeugt, und gasförmig ins Abwasser eingetragen. Als Trägergas dient in der Regel Sauerstoff, der flüssig angeliefert wird. Alternativ kann auch getrocknete Luft oder vor Ort produzierter Sauerstoff zur Ozonherstellung verwendet werden. Nach dem Eintrag ins Abwasser reagiert das Ozon im Kontaktreaktor mit den Abwasserinhaltsstoffen (u.a. auch mit den organischen Spurenstoffen).

Bei einer Ozonung müssen gewisse Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden (Sicherheitsaspekte zum Umgang mit Ozon auf Kläranlagen). Unter anderem muss sichergestellt werden, dass das Rest-Ozon in der Abluft des Reaktors vernichtet wird, bevor es in die Umgebung ausgeblasen wird, und dass kein gelöstes Ozon aus dem behandelten Abwasser austritt. Auch im Umgang mit Sauerstoff, aus dem Ozon hergestellt wird, sind sicherheitstechnische Aspekte zu berücksichtigen: beispielsweise sind nicht nur geringe, sondern auch erhöhte Sauerstoffkonzentrationen in der Umgebungsluft gefährlich. Entsprechende Überwachungs- und Störfallkonzepte müssen daher implementiert werden. Für die Nachbehandlungsstufe ist es von grosser Wichtigkeit, dass das zufliessende Wasser kein Ozon mehr enthält. Das bedeutet, dass der Ozon-Kontaktreaktor hydraulisch ausreichend dimensioniert ist, und im Falle eines Störbetriebs der Austritt von Ozon durch geeignete Sicherheitsvorkehrungen verhindert werden kann.

Nach dem Eintrag ins Abwasser reagiert das Ozon im Kontaktreaktor mit den Abwasserinhaltsstoffen. Ozon kann mittels Injektoren oder Diffusoren eingetragen werden. Bei der Ausführung des Ozonreaktors ist darauf zu achten, dass keine Kurzschlussströmungen auftreten. Mittels vorgängiger Visualisierung der Hydraulik kann dies vermieden werden. Die Aufenthaltszeit im Kontaktreaktor ist so zu wählen, dass auch bei Regenwetter ausreichend Zeit bleibt, damit das Ozon abreagieren kann und nicht auf die biologische Nachbehandlungsstufe durchschlägt.

Ozon ist ein starkes Reizgas. Daher muss das Rest-Ozon in der Abluft des Reaktors vernichtet werden, bevor es in die Umgebung ausgeblasen wird. Zudem ist die Anlage so zu betreiben, dass kein gelöstes Ozon aus dem behandelten Abwasser austritt. Entsprechende Überwachungs- und Störfallkonzepte müssen daher implementiert werden.

Die Ozonung kann in folgenden Bereichen einen Einfluss auf die bestehende Anlage haben (nicht abschliessend): Kühlung, Lüftung, Stromzufuhr (eventuell wird ein grösserer Trafo benötigt), etc. Die Ozonung hat keinen Einfluss auf die Schlammbehandlung der Kläranlage, da kein zusätzlicher Schlamm produziert wird.

Die Ozonung wird der biologischen Reinigungsstufe nachgeschaltet, denn die Abwasserinhaltsstoffe haben einen direkten Einfluss auf den Betrieb, wie auch auf den Reinigungseffekt. Daher ist die Effizienz der biologischen Reinigung sowie die Effizienz der Abtrennung der Feststoffe – hauptsächlich des Belebtschlammes – von grosser Bedeutung. Ein sehr wichtiger Parameter in diesem Zusammenhang ist der organische Kohlenstoff (DOC), der massgeblich den spezifischen Ozonbedarf bestimmt: eine höhere DOC-Konzentration bedingt eine höhere Ozondosis (mg O3/mg DOC), da Ozon mit Teilen des DOC reagiert, und somit nicht mehr für die Oxidation der organischen Spurenstoffe zur Verfügung steht. Eine nitrifizierende biologische Reinigungsstufe mit einem Schlammalter im Bereich von 10 bis 20 Tagen weist DOC-Ablaufkonzentrationen von 5 bis 10 mg DOC/L auf. Ein weiterer wichtiger Parameter ist die Nitrit-Konzentration, da Nitrit sehr rasch mit Ozon reagiert. Eine möglichst vollständige und durchgehende Nitrifikation (auch während kalten Wintermonaten) senkt das Risiko von Nitrit-Spitzen, die unnötig Ozon zehren.

Durch die Behandlung des kommunalen Abwassers mit Ozon können labile, toxische Reaktionsprodukte entstehen, die in einer biologisch aktiven Nachbehandlungsstufe wieder abgebaut werden. Mögliche Nachbehandlungsverfahren sind: Sandfiltration, Filter mit granulierter Aktivkohle, Wirbelbett-, Festbettsyteme. Eine umfassende Übersicht über diese Verfahren ist in folgendem Bericht gegeben.