Innovative Wasser- und Abwasseraufbereitungstechnologie für kommunale und industrielle Abwässer und Prozesswässer (INNOWATEC)

Evaluierung einer Technologie als unterstützendes Modul zur Prozesswasser- und Abwasseraufbereitung und Erprobung im Rahmen von Labor- und Pilotversuchen für spezifische Anwendungsfelder im Bereich der betrieblichen Wasserwirtschaft.

Kurzbeschreibung

Status

abgeschlossen

Kurzfassung

Mit steigender Effizienz der Wassernutzung nehmen Aufwand und Schwierigkeiten zu, entsprechende Optimierungsmaßnahmen unter Einbezug betriebswirtschaftlicher Überlegungen zu realisieren. Eine nachhaltige industrielle Wasserwirtschaft erfordert daher technische Lösungen im Ausgleich zwischen innerbetrieblichen Maßnahmen und notwendigen verfahrenstechnischen Anpassungen im Klärbetrieb, um die betriebliche Effizienz sowohl aus ökonomischer als auch ökologischer Sicht zu erhöhen. Gefragt sind demnach Konzepte und verfahrenstechnische Lösungen, die eine möglichst hohe Flexibilität beim Betrieb abwassertechnischer Anlagen sicherstellen und eine Anpassung ohne aufwendige bauliche Erweiterungen bzw. Investitionen ermöglichen. Darüber hinaus besteht für spezifische Problemfelder der Bedarf, mögliche negative Wechselwirkungen zwischen der Ableitung von gewerblich/industriellen Abwässern in die öffentliche Kanalisation und der kommunalen Abwasserbehandlung durch den Einsatz geeigneter Abwasseraufbereitungstechnologien zu minimieren. Diese können einerseits bei betrieblichen Maßnahmen Verwendung finden und/oder als unterstützendes Modul in der kommunalen Endaufbereitung eingesetzt werden.

Die Zielsetzung des Projektes bestand nun in der Überprüfung der Anwendbarkeit eines Gaseintragsystems für betriebliche Maßnahmen als auch als unterstützendes Modul im Bereich der biologischen Abwasserreinigungstechnik unter Berücksichtigung spezifischer technologischer und wirtschaftlicher Randbedingungen. Im Zusammenhang mit dem modularen Aufbau der Technologie wurden diesbezüglich Versuchsreihen zur effizienten Einbringung von technischem Sauerstoff (O2), zur verbesserten Ausnutzung des eingetragenen Sauerstoffes, zum verbesserten Abbau organischer Substanzen durch Einsatz bioaktiver Präparate und zur bakteriziden Wirkung von Kohlendioxid (CO2) durchgeführt. Anhand der genannten Versuche wurden neue Anwendungsfelder der Technologie im Bereich der betrieblichen und kommunalen Wasserwirtschaft evaluiert, mögliche Vorteile aufgezeigt und die der Technologie zugrunde liegenden verfahrensspezifischen Parameter verifiziert.

Die im Zuge des Projektes evaluierte Technologie zur Einbringung von Gasen in Flüssigkeiten zeigte dabei aufgrund der hohen radialen Beschleunigung des Fluids im Gaseintragssystem (Reaktor) eine leistungsfähige Gasverteilung in wässrigen Systemen, wobei bei Einbringung von Sauerstoff über das Gaseintragsystem dieser in Form fein verteilter Gasbläschen und mit Sauerstoff übersättigtem Wasser vorliegt. Gegenüber feinblasigen Druckluftsystemen ergibt sich dabei trotz des kleineren Grenzflächenfaktors (α- Wert) eine höhere Ausnutzung des eingetragenen Sauerstoffs, da die hohen Turbulenzen im Gaseintragsystem (Reaktor) in einer stetigen Erneuerung der Grenzflächen resultieren. Des Weiteren zeigte die Einbringung von CO2 über das Gaseintragsystem eine durchaus potentielle Möglichkeit im Bereich der Neutralisation von alkalischen Prozesswässern. Vorteile gegenüber der Neutralisation mit Mineralsäuren werden dabei vor allem in der verminderten Salzbelastung des Prozesswassers und der Vermeidung einer Übersäuerung des Systems durch die flachere Neutralisationskurve von CO2 gesehen.

Publikationen