Elimination von Mikroverunreinigungen - VSA
Elimination von Mikroverunreinigungen - VSA
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<strong>Elimination</strong> <strong>von</strong><br />
<strong>Mikroverunreinigungen</strong><br />
„Vorn Labor in die Praxis"<br />
Sven Bressmer<br />
030NIA<br />
03IDNIA Kurzvorstellung Ozonia<br />
OZONIA Hauptsitz in Dübendorf<br />
06 06 2011 > OZONIA<br />
Hersteller <strong>von</strong> Oxidations- und<br />
Desinfektionstechnologien 0 3 /UV /AOP<br />
TT<br />
"Ir" t 40 Jahre Erfahrung (Ursprung in der<br />
_II —<br />
o ehemaligen BBC)<br />
T<br />
r--z Gründung Ozonia 1990 aus ABB Sparte<br />
Weltweite Aktivitât im Wasser- und<br />
Abwasserbereich<br />
» 250 Mitarbeiter weltweit<br />
„Suez Environnement”
<strong>Mikroverunreinigungen</strong><br />
in den Gewàssem<br />
11.11,«4011IMIMMOdleSagiliel.d.ww<br />
arIbbilleitmarmwe«t<br />
lAllr<br />
06 06 2011 > OZONIA<br />
030N<br />
Mechanische<br />
Vorbehandlung<br />
06 06 2011 > OZONIA<br />
Situation Schweiz<br />
Ozonung, wirkungsvoll für die<br />
Reduktion <strong>von</strong> <strong>Mikroverunreinigungen</strong><br />
,,...bei ausgewâhlten kommunalen<br />
Abwasserreinigungsanlagen (ARA) soli<br />
der Eintrag <strong>von</strong> <strong>Mikroverunreinigungen</strong><br />
(Medikamente und Chemikalien) in die<br />
Gewâsser verringert werden..." (UVEK, 16.09.2010)<br />
Wie umsetzen?<br />
Wie kann der Betreiber einer ARA, ein Planungsbüro oder<br />
eh-1 Wasseraufbereitungsspezialist eine Veda hrenskombination<br />
aus Ozon und ggfs. weiteren Aufbereitungsstufen<br />
richtig dimensionieren, um die gesetzten Ziele zur<br />
erreichen?<br />
Bestehende Abwasserbehandlung<br />
Primâre<br />
Sedimentation<br />
Eliologische Stute<br />
Sekundâre<br />
Sedimentation<br />
r ._._._._. _.,<br />
Tertiâre<br />
Stufe<br />
3
050NIA Wie richtig dimensionieren?<br />
°ZONTA mobile Versuchsanlage<br />
06 06 2011 > OZON1A<br />
. ..<br />
Mechanische Primâre<br />
Vorbehandlung Sedimentation<br />
,-,<br />
Wie kann der Betreiber einer ARA, ein Planungsbüro oder<br />
eh-1 Wasseraufbereitungsspezialist eine Verfahrenskombination<br />
aus Ozon und ggfs. weiteren Aufbereitungsstufen<br />
richtig dimensionieren, um die gesetzten Ziele zur<br />
erreichen?<br />
1. Vorliegenden Empfehlungen/ Erkenntnissen folgen<br />
(z.B. BAFU, wissenschaftlicher „Konsens", Referenzen,etc.)<br />
2. La boruntersuchungen (batch sowie kontinuierlich)<br />
3. Pilotierungen (mittel- bis grosstechnisch)<br />
Biologische Stufe<br />
=NIA mobile Versuchsanlage<br />
> 1. <strong>Elimination</strong>/ Oxidation <strong>von</strong> <strong>Mikroverunreinigungen</strong><br />
2. Entfârbung & Geruchselimination<br />
> 3. Desinfektion<br />
4. CSB Reduktion in Verbindung mit biologisch aktiver Stufe<br />
Bestehende Abwasserbehandlung Tertiâre<br />
Sekundàre<br />
Sedimentation<br />
Stufe<br />
5
ARA Sophia Antipolis<br />
06 06 2011 > OZONIA<br />
030NIA<br />
Daten<br />
Wasserfluss :<br />
e Max. Wasserfluss :<br />
EWG :<br />
Erweiterung<br />
Sophia Antipolis<br />
Erste grosstechnische Anlage in<br />
Frankreich zur <strong>Elimination</strong> <strong>von</strong><br />
<strong>Mikroverunreinigungen</strong><br />
Umsetzung der Europâischen Richtlinie<br />
2000/60/EC vom 23. Oktober 2000, (DCE)<br />
<strong>Elimination</strong> <strong>von</strong> 33 prioritâren Substanzen<br />
Erweiterung einer bestehenden Aniage mit<br />
24'000 auf 50'000 EWG<br />
Implementation <strong>von</strong> Ozonung und nach-<br />
geschalteter Biofiltration<br />
Garantierte Ablaufkonzentration der <strong>Mikroverunreinigungen</strong><br />
(pg/I) bzw. Effizienz der<br />
<strong>Elimination</strong> (%)<br />
10'000 m 3/d<br />
1'050 m 3/h<br />
50'000<br />
Ozonierung : 5 to 13 g/m 3<br />
Reaktionszeiten : 5 to 15 min<br />
Nachgeschaitete Biofiltration<br />
Sophia Antipolis<br />
06 06 2011 > OZONIA 8<br />
7
50 N Sophia Antipolis<br />
Dimensionierungsgrundlage:<br />
Rückgriff auf Datenbank (eigene Forschungsvorhaben sowie internationale<br />
Vertiffentlichungen)<br />
Berücksichtung spezifischer Anlagenparameter (Fluss, CSB, Tages-/ Monats-/<br />
Jahresverlâufe, bestehende Reinigungsleistung, saisonales Aufkommen der<br />
Mikroverunreingungen, etc.)<br />
Expertise durch gruppeninternes Forschungsinstitut CIRSEE Suez<br />
Environnement<br />
06 06 2011 > OZONIA<br />
OZONIA La borversuchsanlage für batch<br />
und kontinuierliche Tests<br />
06 06 2011 > OZONIA<br />
Laborversuche ARA Bern<br />
Untersuchungen zur <strong>Elimination</strong><br />
<strong>von</strong> <strong>Mikroverunreinigungen</strong> im<br />
Labormassstab auf der ARA Bern*<br />
> Versuchskampagne durchgeführt in 2004<br />
Laborversuche mit Wasser aus dem Ablauf<br />
der ARA Bern<br />
Wasserproben im Labortest in batch sowie<br />
kontinuierlichen Versuchen mit Ozon oxidiert<br />
Oxidierbarkeit ausgewâhlter problematischer<br />
Stoffe untersucht<br />
Einfluss der Abwassermatrix in vergleichenden<br />
Versuchen analysiert<br />
*Degradation of Estrogenic Active Substances (Endocrine<br />
Disrupters) in Sewage Effluent and Drinking Water by bath<br />
Continuous Ozonation Tests and Batch Tests,<br />
Bruno Heiniger, Gudrun Hansmann, Guido Vezzu
06 06 2011 > OZONIA<br />
Ergebnisse:<br />
Laborversuche ARA Bern<br />
Untersuchte <strong>Mikroverunreinigungen</strong><br />
Name Symbol Kategorie<br />
Bisphenol-A BA Xenoestrogene<br />
4-tert.-Octyphenol OP Xenoestrogene<br />
4-iso-Nonylphenol NP Xenoestrogene<br />
Estrone El Natural estrogen<br />
17-13-Estradiol E2 Natural estrogen<br />
Estriol E3 Natural estrogen<br />
Mestranol ME Synthetic estrogen<br />
Norethisterone NE Synthetic estrogen<br />
17-a -Ethinylestradiol EE2 Synthetic estrogen<br />
Daidzeine DA Phytoestrogen<br />
13-Sitosterol SI Phytoestrogen<br />
Laborversuche ARA Bern<br />
Alle getesteten Ôstrogene liessen sich bis unter die Nachweisgrenze mit<br />
Ozon reduzieren (Ozondosis: 12 mg/I absorbiert)<br />
Xenoôstrogene (Bisphenol A, tert-Octylphenol, iso-Nonylphenol) erwiesen<br />
sich dabei als am schwierigsten eliminierbar<br />
À.- aile andere Ôstrogene konnten bereits mit Ozondosen <strong>von</strong> 7 mg/I<br />
(absorbiert) unter die Nachweisgrenze eliminiert werden<br />
Im Vergleich mit einer Referenzprobe (dotiertes Leitungswasser) zeigt sich<br />
klar der Einfluss der Wassermatrix (CSB Gehalt, geringe Selektivitat der<br />
Ozonreation, starke Ozonzehrung durch vorhandenen CSB)<br />
Der CSB/ DOC Gehalt wurde nennenswert um bis zu 30% / 25% bei hohen<br />
Ozondosen (20 mg/i) reduziert<br />
06 06 2011 > OZONIA<br />
11
050NIA Laborversuche ARA Bern<br />
o e, a1011ag<br />
Ozonung <strong>von</strong> gezeinigtem Abwasser<br />
Schlussbericht Pilotversuch Regensdorf<br />
Sinix ec Emn,n Sur., clea ° —^ LLfl 1 Elel, Lon Cm AWEC +rd ln<br />
%Weser Enerqe Lue LIdi clem. K t., Zunin n mn, Innrn,nenant mot BMU bl.nenn<br />
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.24<br />
FILIEZ KEn<br />
Vergleich mit BAFU Untersuchungen:<br />
ARA Regensdorf (MicroPoll)<br />
DOC im Ablauf: ca. 5 mg/I<br />
spez. Ozondosis für eine 80%ige <strong>Elimination</strong>:<br />
0.6 90 3/gDOC (3 mg0 3/1)<br />
ARA Bern (Laborversuche)<br />
DOC im Ablauf: ca. 13 mg/I<br />
spez. Ozondosis für eine 99.5%ige <strong>Elimination</strong>:<br />
0.5...0.9 g0 3/gDOC => (7...12 mgO 3/I)<br />
Die Oxidierbarkeit vorhandener Mikroverunrei nigungen<br />
konnte aufgezeigt werden<br />
Eine grobe Abschâtzung einer zu erwartenden<br />
Ozondosis konnte vorgenommen werden<br />
Der Einfluss der spezifischen Abwassermatrix<br />
wurde erfasst<br />
Pilotierung ARA Montreal<br />
13
Pilotierung ARA Montreal<br />
06 06 2011 > OZONIA 15<br />
Pilotierung ARA Montreal
050NIA Pilotierung ARA Montreal<br />
Hintergrund<br />
Pilotierung ARA Montreal<br />
Abwassermenge <strong>von</strong> 1.5 Mio m 3/ Tag wird nach physikalischer/<br />
chemischer Reinigung (Primârbehandlung) direkt in den St. Lawrence Strom<br />
eingeleitet (in der Vergangenheit mit einer Chlordesinfektion)<br />
Seit 1980 ist die Chlordesinfektion verboten und ausser Betrieb<br />
Der St. Lawrence Strom zeigt Symptome eines stark mit endokrin<br />
wirksamen Stoffen belasteten Gewâssers (z.B. Verweiblichung der<br />
Fischpopulation) sowie eine starke Beeintrâchtging der Badewasserqualitât<br />
Massnahmen<br />
..-Einsetzung einer Expertenkommission mit dem Auftrag, eine Erweiterung der<br />
bestehenden Anlage mit einer Desinfektionsstufe (Ozon oder UV) zu<br />
untersuchen<br />
beider Technologien mît umfangreichen Messreihen zur<br />
Beurteilung der Wirksamkeit sowie Toxizitât der Desinfektions-/ Oxidationsnebenprodukte<br />
06 06 2011 7 OZONIA<br />
17
050NIA Pilotierung ARA Montreal<br />
Ergebnisse<br />
Ozon hat sich ais geeignete Verfahrensvariante<br />
erwiesen, um<br />
a) eine gewünschte Desinfektion zu erreichen<br />
(< 1000-5000 CFU/100m1)<br />
b) <strong>Mikroverunreinigungen</strong> signifikant zu reduzieren<br />
Keine Toxizitât im behandeiten Abwasser<br />
Ozondosis 17...20 mg/I<br />
Umsetzung<br />
Anlagenerweiterung für 2012/2013 gepiant<br />
Voraussichtiiche Anlagengrôsse 1000 kgO 3/h<br />
06 06 2011 > OZONIA 19<br />
Zusammenfassung<br />
Die Schweiz hat bereits eine sehr gute Vorarbeit mit Bezug auf verfahrenstechnische<br />
Lôsungen erarbeitet<br />
▪ Die Ozonung kann u.a. gieichzeitig auch zur Desinfektion (Badegewâsserschutz)<br />
eingesetzt werden<br />
Bei der verfahrenstechnischen Umsetzung keinnen bereits Laborversuche<br />
(Batch- und semikontinuierliche Versuche) wertvolle Daten zur Dimensionierung<br />
liefern<br />
e Mittel- bis grosstechnische Piiotversuche eriauben eine sehr exakte Beschreibung<br />
der benôtigten Verfahrensbedingungen<br />
Die Dimensionierung auf Basis gesammeiter Daten, Referenzanlagen und<br />
wissenschaftlichen Erkenntnissen ist, wenn eine ausreichende Ubertragbarkeit<br />
der Rahmenbedingungen (Abwassergüte und Kontaminierung) voriiegt, u.U.<br />
mdgiich<br />
06 06 2011 > OZONIA
050NIA 1<br />
DANKE!<br />
MERCI!<br />
GRAZIE!<br />
Haben Sie Fragen?<br />
06 06 2011 > OZON1A 21
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