AUFBEREITUNG & BEHANDLUNG

Abwasseraufbereitung durch Pflanzenkläranlage

Forschungsanlage zur nachhaltigen Trinkwasseraufbereitung

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Die Anforderungen zur Behandlung von Konzentratabwasser orientieren sich an den Vorgaben der wasserrechtlichen Erlaubnis, die für eine Direkteinleitung des Konzentrats ins Oberflächengewässer notwendig ist. Die konkreten Vorgaben hängen von Faktoren wie ökologischer Zustand, Abfluss und der Vorbelastung des Oberflächengewässers ab, in das eingeleitet wird. Sie sind für jeden Standort unterschiedlich. Mit Blick auf die Zusammensetzung des Konzentrats können folgende Parameter kritisch sein: Chlorid, Sulfat, Ammonium, Nitrit und besonders Phosphorverbindungen. Beim Einsatz des Umkehrosmoseverfahrens wird, zum Schutz der Membranen, eine Antiscalantdosierung (Phosphonat) benötigt. Der Phosphoranteil des Antiscalants befindet sich danach aber im Abwasser (Konzentrat) der Umkehrosmose und kann unter Umständen den Einleitgrenzwert überschreiten. Es muss daher sichergestellt werden, dass dieser Stoff, vor der Abwassereinleitung ins Gewässer, zuverlässig reduziert wird.



Als großes Planungsbüro richtet sich RBS mit dem Dienstleistungsangebot in den Bereichen Energietechnik, Wasser und Infrastruktur vorwiegend an Versorger, Stadtwerke, Kommunen und Wasserzweckverbände in Baden-Württemberg und den angrenzenden Regionen. Eine der Herausforderungen der Kunden: bei der Enthärtung des Trinkwassers, durch das Verfahren der Niederdruckumkehrosmose oder der Nanofiltration, muss auch die richtlinienkonforme Entsorgung des dabei entstehenden phosphathaltigen Abwassers beachtet werden. Ohne eine Abwasserbehandlung, die die Einhaltung der Grenzwerte gewährleistet, kann eine wasserrechtliche Erlaubnis zur Einleitung ins Oberflächengewässer unter Umständen nicht erteilt werden. Mit einer Pflanzenkläranlage am Wasserwerk der Stadt Knittlingen im Enzkreis sollte untersucht werden, ob es damit auch möglich ist, die Phosphatfracht abzubauen. Bei den Installationen inklusive der Mess- und Regeltechnik im Bereich von Zu- und Ablauf sowie bei der Beschickungseinrichtung, kommen Produkte des PVC-U-Systems von GF Piping Systems (GF) zum Einsatz. 

Am Standort in Knittlingen erfolgt die Behandlung des Konzentratabwassers der dortigen Niederdruckumkehrosmoseanlage bisher in einem überströmten Graben. Dieser besteht aus vier Abschnitten, die durch Retentionsstufen getrennt sind und so einen Rückstau des Wassers und eine längere Aufenthaltszeit gewährleisten. Durch natürliche Eliminationsvorgänge im Graben erfolgt eine Reinigung des Abwassers. Im Rahmen einer wissenschaftlichen Untersuchung, zur alternativen Abwasserbehandlung, wurde das Konzentratabwasser stattdessen mit einer Pflanzenkläranlage behandelt. Diese hat den generellen Vorteil, dass sie sich naturnah gestalten und gut in die Umgebung vor Ort einbinden lässt. Hiermit soll über die Adsorption am Substrat und die Umsetzung in Biomasse, anschließend über den Stoffwechsel von Mikroorganismen im Substrat der Stoffabbau erfolgen.


Technik für die nachhaltige Abwasseraufbereitung

Die Pflanzenkläranlage zeichnet sich besonders durch eine einfache Bauweise und wenig Anlagentechnik, einen geringen Energieverbrauch und wenig Betriebs-/Wartungsaufwand sowie eine lange Lebensdauer aus. Das Abwasser der Niederdruck-Umkehrosmose-Anlage wird über eine Tauchpumpe dem Abwasserschacht des Wasserwerks Knittlingen entnommen und über die Beschickungseinrichtung der Pflanzenkläranlage zugeführt. Nach der Aufbereitung soll es anschließend wieder in einen Vorfluter eingeleitet werden. Bei der Pilotanlage setzen die Verantwortlichen auf belastbare und langlebige PVC-U Rohre und Armaturen von GF Piping Systems.

Neben circa 30 Metern Rohren kommen hier auch Verschraubungen, Reduktionen, T-Winkelstücke und Membranventile sowie zwei PVC-U Kugelhähne 546 und zwei PVDF /PVC-U Schwebekörperdurchflussmesser zum Einsatz. “Das eingesetzte Kunststoffmaterial überzeugt durch eine hohe Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse sowie eine lange mechanische Lebensdauer. Außerdem ermöglicht es, Anpassungen am System kurzfristig vornehmen zu können“, erläutert Cyrus Ardjomandi, Marktsegmentmanager Wasseraufbereitung bei GF. „Bei unserem PVC-U-Komplettsystem konnte zudem, dank der Klebeverbindungen, auch alles zügig und unkompliziert montiert werden. Dies war eine große Hilfe, da die Zeit zur Errichtung der Pilotanlage knapp bemessen war.“

 

Effizienter Prozessablauf

Die Beschickungseinrichtung der Pflanzenkläranlage besteht aus mehreren Rohren im Abstand von circa 40 Zentimeter, die, zur Verteilung des Abwassers, auf der Oberfläche der Pflanzenkläranlage gleichmäßig perforiert wurden. Über ein Drainagesystem und eine weitere Tauchpumpe im dazugehörigen Drainageschacht wird das behandelte Abwasser der Anlage entnommen und in die Zuleitung zum Vorfluter abgeleitet. Die Einregulierung des Zu- und Abflusses erfolgt über die installierten Membranventile. Durch die verwendeten Schwebekörperdurchflussmesser kann überprüft werden, ob der gewünschte Volumenstrom gefördert wird. In Zu- und Ablauf wurde je ein Kugelhahn zur Probeentnahme installiert. “Wasser ist unser Element“ ist einer der Leitsätze von GF. Daher gehört es auch zur Unternehmensphilosophie, solche nachhaltigen Projekte und weitere Innovationen im Bereich (Trink-)Wasser jetzt und auch in Zukunft zu fördern.

Aufbereitung & Behandlung

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