Auswahl und Überprüfung granulierter Aktivkohlen (GAK) für den Einsatz in kontinuierlich gespülten Filtern
Auf vielen kleineren bis mittelgroßen Kläranlagen sind kontinuierlich gespülte Sandfilter zur Verringerung des Feststoffaustrags im Einsatz. Erste Versuche im Versuchsmaßstab deuten darauf hin, dass diese mit geringer Modifikation auch mit granulierter Kohle zur parallelen Spurenstoffelimination betrieben werden könnten.
In den letzten Jahren wird die Gewässerbelastung mit organischen Spurenstoffen durch den Ablauf von Kläranlagen zunehmend in der Fachwelt und in der Öffentlichkeit diskutiert. Die im Gewässer in Konzentrationen von wenigen ng/l oder μg/l vorkommenden organischen Spurenstoffe sind zum größten Teil anthropogenen Ursprungs. Zu ihnen zählen z. B. Pharmaka, wie Lidocain oder Carbamazepin, aber auch Flammschutzmittel und synthetische Duftstoffe.
Zur gezielten Elimination organischer Spurenstoffe können verschiedene Verfahrenstechniken eingesetzt werden, die sich nach ihrem Wirkmechanismus (physikalisch, oxidativ, adsorptiv) unterteilen lassen. Zu den physikalischen Verfahren zählen die Nanofitration und Umkehrosmose. Das am häufigsten angewandte oxidative Verfahren ist der Einsatz von Ozon in einem nachgeschalteten Reaktor. Bei den adsorptiven Verfahren unterscheidet man den Einsatz von Pulveraktivkohle (PAK) und granulierter Aktivkohle (GAK). In Baden-Württemberg wird bei der großtechnischen Umsetzung einer gezielten Spurenstoffelimination bislang überwiegend Pulveraktivkohle eingesetzt (u. a. auf den Kläranlagen Albstadt-Ebingen, Böblingen-Sindelfingen, Langwiese, Stockacher Aach. Üblicherweise wird die PAK nach der biologischen Reinigungsstufe in einen Kontaktreaktor gegeben und anschließend unter Zugabe von Fäll- und Flockungshilfsmitteln durch Sedimentation und eine nachgeschaltete Filterstufe vom gereinigten Wasser abgetrennt. Dieses Verfahren ist relativ teuer und somit für kleine und mittelgroße Kläranlagen nur bedingt geeignet.
Als verfahrenstechnische Alternative kann granulierte Aktivkohle (GAK) verwendet werden. Diese wird in einer Art Kornkohlefilter in einem Festbett eingesetzt, welches vom biologisch gereinigten Abwasser durchströmt wird. Ist die Kohle beladen, so wird sie gegen frische Kohle ausgetauscht und extern regeneriert. Bei dieser Technik sind weder Fäll- und Flockungshilfsmittel noch ein Kontaktbecken und nachgeschaltete Absetzbecken erforderlich. Als effiziente und kostengünstige Möglichkeit bietet sich hierbei die Verwendung von auf einigen Anlagen bereits bestehenden kontinuierlich gespülten Schnellsandfilter an, in denen an Stelle des üblichen Filtermaterials GAK eingesetzt wird, so dass Filtration (Feststoff-Abtrennung) und Mikroschadstoffelimination (Adsorption) simultan in einem einzigen Bauwerk erfolgen könnten.
Um granulierte Kohle in kontinuierlich gespülten Filtern einsetzen zu können, sind neben einer hohen Adsorptionskapazität für Spurenstoffe weitere Anforderungen wie Abriebfestigkeit zu erfüllen. Entsprechende Untersuchungen zur Eignung von GAK für den Einsatz in solchen Filtersystemen werden im Folgenden beschrieben.
| Copyright: | © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH | |
| Quelle: | Wasser und Abfall 11/2014 (November 2014) | |
| Seiten: | 6 | |
| Preis inkl. MwSt.: | € 10,90 | |
| Autor: | Dipl.-Ing. Martina Hertel  Dipl.-Ing. Peter Maurer Prof. Dr.-Ing. Heidrun Steinmetz | |
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