Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Schlammwasser aus der Beckenwasseraufbereitung kann soweit gereinigt werden, dass es als Beckenf\u00fcllwasser wiederverwendet werden kann. Durch die Kreislauff\u00fchrung des Wassers kommt es zu einer Aufsalzung. Um diesem Effekt entgegenzuwirken, werden energieintensive Umkehrosmoseanlagen eingesetzt. Ziel des Vorhabens war die Erprobung der energetisch g\u00fcnstigeren Elektrodialyse (EDA) zur Entsalzung bei gleichzeitiger Erzeugung eines chlorhaltigen Anolyts zur Verwendung als Desinfektionsmittel.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIm Zuge der gro\u00dftechnischen Pilotierung sollten folgende Aspekte untersucht werden:<\/p>\n
1.\tErmittlung optimaler Betriebsparameter (Stromst\u00e4rke, Flussdichte, Feedvolumenstrom, Str\u00f6mungsgeschwindigkeit, Rezirkulationsrate).
\n2.\tUntersuchung der physikalisch-chemischen Eigenschaften des Anlagenablaufes (Eliminationsverm\u00f6gen bezgl. Chloriden, AOX-Verbindungen, Nitrat).
\n3.\tUntersuchung der chemischen Eigenschaften des Anolyts (Chlorkonzentration, Desinfektionswirkung, Stabilit\u00e4t)
\n4.\tNachweis der langfristig realisierbaren Salzr\u00fcckhalterate sowie der hygienisierenden Eigenschaften des Verfahrens im gro\u00dftechnischen Ma\u00dfstab.
\n5.\tAufstellung einer Energie- und Stoffbilanz und Vergleich mit dem herk\u00f6mmlichen Verfahren.<\/p>\n
Das Analysenspektrum umfasste dar\u00fcber hinaus alle f\u00fcr den B\u00e4derbetrieb relevanten mikrobiologischen Inhaltstoffe sowie chemische Parameter.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Im ersten Schritt wurden die optimalen Betriebsparameter ermittelt. Dabei zeigten sich in Abh\u00e4ngigkeit von der Rohwasserqualit\u00e4t erhebliche Leistungsschwankungen der EDA. Restliche Tr\u00fcbstoffe im Rohwasser f\u00fchrten auf den Elektrolysemembranen zu Ablagerungen. Dadurch wurde der Stofftransport behindert und der Systemdruck stieg. Mit chemischen Reinigungen konnten die Ablagerungen zwar gel\u00f6st werden. Dadurch verringerte sich jedoch die Verf\u00fcgbarkeit der Anlage und die Betriebskosten stiegen. Die vorgeschaltete Ultrafiltration erwies sich zur Erzielung eines ann\u00e4hernd kontinuierlichen Anlagenbetriebs als zwingend erforderlich. Optimale Abscheidegrade wurden bei einer Betriebsspannung von etwa 25 – 30 V und einer resultierenden Stromdichte von knapp 2 mA\/cm\u00b2 ermittelt. Bezogen auf den Produktvolumenstrom wurde der erwartete niedrige Energiebedarf der EDA bei diesen Bedingungen ge-gen\u00fcber einer Umkehrosmoseanlage best\u00e4tigt.
\nF\u00fcr den Einsatz einer EDA zur Betriebswasseraufbereitung ist der Salzr\u00fcckhalt ein wesentliches Kriterium. Diese Ma\u00dfgabe wurde mit Abscheidegraden von 60 – 70% bezogen auf die Leitf\u00e4higkeit gut erf\u00fcllt. Nitrat, das als Verschmutzungsindikator gilt, konnte mit ca. 75 – 80% noch weiter reduziert werden.
\nDer R\u00fcckhalt an H\u00e4rtebildnern lag ebenfalls bei etwa 70 % und war damit niedriger als bei einer Umkehrosmose. F\u00fcr eine Wiederverwendung im Badewasserkreislauf war das ein Vorteil gegen\u00fcber der Umkehrosmose, weil damit der Bedarf an Natriumhydrogencarbonat zur Erzielung der gem. DIN 19643
\ngeforderten S\u00e4urekapazit\u00e4t geringer ist.
\nDer R\u00fcckhalt der Elektrodialyse nimmt mit zunehmender Wertigkeit bzw. abnehmender Ladung der Inhaltsstoffe deutlich ab. Entsprechend konnten f\u00fcr elektrisch neutrale Substanzen wie Chloramine oder THM keine nennenswerten Abscheideraten erreicht werden. Bei Nutzung des EDA-Produkts als Betriebswasser im Badewasserkreislauf w\u00fcrden sich diese Substanzen aufkonzentrieren. Zur Wahrung einer gleichbleibenden Badewasserqualit\u00e4t muss bei Einsatz einer EDA zwingend eine Adsorptionsstufe zur Abtrennung der Desinfektionsnebenprodukte nachgeschaltet werden.
\nNennenswerte Mengen an freiem Chlor konnten bei der Behandlung des ultrafiltrierten Beckenwassers (S\u00fc\u00dfwasserbecken) mit der EDA nicht erzeugt werden. Messbar war jedoch ein \u00dcberschuss an freiem Chlor. Die Deckung des Eigenbedarfs der Anlage zur Erzeugung eines hygienisch einwandfreien Produkts wurde damit erreicht. Offenbar ist es aber auch zu einer Chlorzehrung innerhalb der EDA und damit zur Bildung von Chloraminen gekommen. Die Betriebsdaten und Analysewerte zeigen deutlich, dass eine hohe Wasserqualit\u00e4t erforderlich ist zur Erzeugung von Chlor bei Minimierung der internen Chlorzehrung. Die Chlorerzeugung steigt mit zunehmendem Salzgehalt. Der Testbetrieb mit Solewasser zeigte real verwertbare Mengen an freiem Chlor, jedoch gleichzeitig auch eine Verringerung der Abscheiderate f\u00fcr Salze.
\nDa die Leistungsf\u00e4higkeit der EDA in erheblichem Umfang von der Rohwasserqualit\u00e4t, Leitf\u00e4higkeit, Stromdichte und Betriebsspannung abh\u00e4ngt, ergab sich nur ein sehr enges Fenster f\u00fcr die Erzeugung verwertbarer Chlormengen bei gleichzeitig effektivem Salzr\u00fcckhalt. Da aber die Rohwasserzusammensetzung je nach Standort und Nutzungsart der Badebecken eine gro\u00dfe Bandbreite aufweist, ist der Betrieb einer EDA als Ersatz f\u00fcr eine Umkehrosmose zur Erzeugung von Betriebswasser technisch noch nicht ausgereift.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Das Projekt wurde w\u00e4hrend der Planungsphase auf der Interbad 2004 bereits vorgestellt. Die Ergebnispr\u00e4sentation wird in Abh\u00e4ngigkeit von weiteren Ergebnissen aus einer eigenen Fortsetzung des Projek-tes mit einem solehaltigen Wasser f\u00fcr die Interbad 2006 eingeplant.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Der \u00f6kologische Aspekt des Forschungsvorhabens – geringerer Energiebedarf als eine Umkehrosmose und gleichzeitige Chlorerzeugung zur Desinfektion – konnte f\u00fcr den Testbetrieb unter optimalen Bedingungen best\u00e4tigt werden. Um optimale Bedingungen auch bei variierender Zusammensetzung des Rohwassers zu erzeugen, muss eine technische Anlage mit erheblichen Sicherheiten (Membranfl\u00e4che, Messtechnik, automatische Reinigung) ausger\u00fcstet werden. Damit wird die EDA aufwendig und teurer als die bisher f\u00fcr diese Zwecke eingesetzte Umkehrosmose. Die gleichzeitig erzeugte Menge an freiem Chlor ist aber zu gering, um den h\u00f6heren Investitionsaufwand zu rechtfertigen. Einsatzm\u00f6glichkeiten k\u00f6nnen sich ggf. f\u00fcr die Aufbereitung von Schlammwasser aus Soleb\u00e4dern ergeben, f\u00fcr den der Einsatz von Umkehrosmoseanlagen nicht sinnvoll und unwirtschaftlich ist. Durch den hohen Salzgehalt im Sole-Schlammwasser k\u00f6nnen mit einer EDA verwertbare Mengen an Chlor zur Desinfektion erzeugt werden, bevor das Schlammwasser der Entsorgung zugef\u00fchrt wird.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Schlammwasser aus der Beckenwasseraufbereitung kann soweit gereinigt werden, dass es als Beckenf\u00fcllwasser wiederverwendet werden kann. Durch die Kreislauff\u00fchrung des Wassers kommt es zu einer Aufsalzung. Um diesem Effekt entgegenzuwirken, werden energieintensive Umkehrosmoseanlagen eingesetzt. Ziel des Vorhabens war die Erprobung der energetisch g\u00fcnstigeren Elektrodialyse (EDA) zur Entsalzung bei gleichzeitiger Erzeugung eines […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[60,51,53],"class_list":["post-23852","projektdatenbank","type-projektdatenbank","status-publish","hentry","tag-bremen","tag-ressourcenschonung","tag-umwelttechnik"],"meta_box":{"dbu_projektdatenbank_az_ges":"22858\/01","dbu_projektdatenbank_medien":"","dbu_projektdatenbank_pdfdatei":"A-22858.pdf","dbu_projektdatenbank_bsumme":"78.840,00","dbu_projektdatenbank_firma":"Sch\u00fcnemann Anlagen GmbH","dbu_projektdatenbank_strasse":"Buntentorsdeich 1","dbu_projektdatenbank_plz_str":"28201","dbu_projektdatenbank_ort_str":"Bremen","dbu_projektdatenbank_p_von":"2004-10-29 00:00:00","dbu_projektdatenbank_p_bis":"2005-10-29 00:00:00","dbu_projektdatenbank_laufzeit":"1 Jahr","dbu_projektdatenbank_telefon":"0421\/55909-27","dbu_projektdatenbank_inet":"","dbu_projektdatenbank_bundesland":"Bremen","dbu_projektdatenbank_foerderber":"114","dbu_projektdatenbank_ab_bericht":"","dbu_projektdatenbank_ist_nachbewilligung_von":"","dbu_projektdatenbank_hat_nachbewilligung":"","dbu_headerimage_cover":"","dbu_submenu":"","dbu_submenu_position":"","dbu_submenu_entry":[]},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/23852","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/projektdatenbank"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/23852\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":36855,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/23852\/revisions\/36855"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=23852"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=23852"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=23852"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}