PAK im Belebtschlammbecken (Elimination von Mikroverunreinigungen in ARA mit Pulveraktivkohle im Belebtschlammbecken)

• Forschungsstelle: BAFU
• Projektnummer: UTF 402.36.11

Schlüsselwörter (Deutsch)

Mikroverunreinigungen, Pulveraktivkohle, Belebtschlammbecken, Dynasandfilter, Biozide, Regenwasser, Dosierungsregelung

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Aufgrund der zu erwartenden neuen Vorschriften in Bezug auf die Elimination von Mikroverunreinigungen aus Abwasser ist zu erwarten, dass zahlreiche Kläranlagen ihren Betrieb erweitern müssen. Die bisher bekannten Verfahren Ozonung oder Elimination mittels PAK mit anschliessender Filtrationsstufe in einem neuen Becken bedeuten für die Kläranlagen hohe Investitionskosten. Durch das vorliegende Forschungsprojekt mit der Direktdosierung von Pulveraktivkohle in das bestehende Belebtschlammbecken soll eine kostengünstige Variante entwickelt werden. Die Pulveraktivkohle soll dabei anschliessend mittels bestehendem Dynasandfilter wieder aus dem gereinigten Abwasser entfernt werden.

 

Ein spezieller Fokus soll dabei auf Biozide aus Regenwasserabflüssen (z.B. von Dach- und Fassadenabwasser) und auf die Möglichkeit der Dosierungsregelung über online erhobene Parameter wie DOC oder UV-Spektrum gelegt werden.

Ergebnisse gemäss Vertrag (Deutsch)

1 Die Bestimmung der optimalen Pulveraktivkohle, mit Angaben zur Flockung, Abtrennung und Rückhalt im Filter ist mittels Laborversuche gemacht. Die Biozide, die neben den Indikatorsubstanzen untersucht werden sollen, sind bestimmt. Die technischen Installationen auf der Versuchstrasse der ARA Wetzikon sind einsatzbereit. (Meilenstein 1)

 

2  Die Untersuchungen bei Trockenwetter sind abgeschlossen: Dauerbetrieb während 3 Monaten mit zwei verschiedenen Konzentrationen an PAK und Messung der Eliminationsleistung bei 5 Indikatorsubstanzen und 2 Bioziden. (Meilenstein 2)

 

3 Die Untersuchungen bei Regenwetter sind abgeschlossen: Während 6 Regenereignissen wird die Eliminationsleistung bei der unter 2 genannten Substanzen und weiteren Bioziden gemessen. (Meilenstein 3):

 

4 Redaktion eines Schlussberichtes mit der Darstellung der Ergebnisse aus 1 bis 3 und deren Interpretation. Die Resultate sollen insbesondere auch der Arbeitsgruppe Verfahrenstechnik Mikroverunreinigungen des centre de competence Abwasserreinigung des VSA zur Verfügung gestellt werden (Kontakt: [e-mail]).

 

5 Bereitstellung von Textbausteinen und Illustrationen für die Erstellung eines Publikums-Factsheets

 

6 Präsentation der Ergebnisse an einem wissenschaftlichen Kolloquium beim BAFU mit entsprechender Power-Point Darstellung

Projektziele (Deutsch)

Entwicklung eines Verfahrens zum Einsatz von PAK im Belebtschlammbecken zur Elimination von Mikroverunreinigungen, mit spezieller Beachtung von starken Belastungen bei Regenereignissen.

Beschreibung der Resultate (Deutsch)

Organische Spurenstoffe, sog. Mikroverunreinigungen, können sich nachteilig auf aquatische Ökosysteme und die Trinkwasseraufbereitung auswirken. Heutige Kläranlagen sind nicht auf die Entfernung von Mikroverunreinigungen ausgerichtet. In einem von der Umwelttechnologieförderung des BAFU, der Stadt Wetzikon, des AWEL Zürich und dem ERZ Zürich unterstützten Forschungsprojekt wurde ein Verfahren zur Elimination von Mikroverunreinigungen aus kommunalem Abwasser entwickelt, bei dem die bestehenden Anlagenteile genutzt werden. Pulveraktivkohle wird dabei in der ARA direkt in das Biologiebecken dosiert, was ohne hohe Investitionskosten gemacht werden kann. Der anschliessende Dynasandfilter stellt sicher, dass keine Pulveraktivkohle in den Vorfluter gelangt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Eliminationsleistung von 80% auf die vom Bund vorgeschlagenen Indikatorsubstanzen sowohl bei Trockenwetter- als auch bei Regenwetter stabil erreicht werden können.

Umsetzung und Anwendungen (Deutsch)

Die Resultate stehen allen zur Verfügung. Weitere ARA können die Möglichkeit der Direktdosierung übernehmen.

Weiteres Vorgehen (Deutsch)

Auf der ARA Flos in Wetzikon wurde erstmals in der Schweiz die Pulveraktivkohledirektdosierung in die Biologie grosstechnisch pilotiert. Das Verfahren konnte während 1.5 Jahre stabil betrieben werden. Grosse Vorteile dieses Verfahrens sind die geringen notwendigen Infrastrukturanpassungen bei bestehenden Belebtschlammanlagen mit Filtration und der geringe Platzbedarf. Die Versuche zeigen, dass die Eliminationsleistung von 80% auf die vom Bund vorgeschlagenen Indikatorsubstanzen sowohl bei Trockenwetter- als auch bei Regenwetter stabil erreicht werden können. Damit bietet sich ein System an, welches auf weiteren ARA’s kostengünstig und, mit auf die jeweilige Anlage abgestimmten Parametern, verwendet werden kann.

Publikationen / Ergebnisse (Deutsch)

• Februar 2012, Umwelt Perspektiven: Grosstechnischer Versuch mit Aktivkohle 
• November 2012, VSA Newsletter, PAK Direktdosierung in die Belebung, ARA Flos, Wetzikon 
•  Januar 2014, UMTEC Newsletter, MikroPAK
•  Februar 2015, Aqua und Gas: Resultate des grosstechnischen Pilotversuches zur Pulveraktivkohledosierung in die biologische Stufe der ARA Flos in Wetzikon, Elimination der Mikroverunreinigungen bei Trocken- und Regenwetter 
• 29.8.2014, Mikro Pak Abschlusstagung, HSR Rapperswil