Projekt 21508/01

Erprobung des bei der Diaphragmalyse gewonnenen Konzentrates OXILITE zur sicheren Desinfektion von Kläranlagenabläufen an Fließgewässern am Beispiel der Kläranlage Moosburg a. d. Isar

Projektträger

Sincerus Global Waterstreatment Nils Neumann
Quirinusstr. 8
52159 Roetgen
Telefon: 02471-990176

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die Desinfektion von Kläranlagenabläufen wird bislang nur in besonders empfindlichen Gebieten - z. B. an Badestränden von Nord- und Ostsee - durchgeführt, wobei eine flächendeckende Desinfektion aller Kläranlagenabläufe und insbesondere der Überläufe von Regenüberlaufbecken allein aus Kostengründen nicht realisierbar erscheint. Das Bayerische Landesamt für Wasserwirtschaft wählte die Obere Isar für das Pilotvorhaben zur Wiederherstellung der Badegewässerqualität an einem Fließgewässer aus, weil hier die Belastung mit Fäkalbakterien hauptsächlich aus Kläranlagen stammt.
Zielsetzung des Projektes war es zu untersuchen, inwieweit durch die Zugabe von OXIDAT als Produkt der Diaphragmalyse in Verbindung mit einem vorgeschalteten Feinfilter (Fa. Amiad) eine Desinfektion des Ablaufes von Kläranlagen möglich ist. Des Weiteren sollte untersucht werden, inwieweit durch den Einsatz dieser Verfahrenskombination im Vergleich zu den am Markt platzierten Verfahren - insbesondere der UV-Desinfektion - Kosten eingespart sowie Umweltbelastungen reduziert werden können.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Untersuchungen erfolgten exemplarisch am Beispiel der Kläranlage Moosburg a. d. Isar. Im Rahmen des Projektes wurde die Wirkung des Produktes OXIDAT in Verbindung mit dem vorgeschalteten Feinfilter (Fa. Amiad) auf die Eliminationsleistung bezüglich der Parameter Escherichia coli je 100 ml, Enterokokken je 100 ml und Coliforme je 100 ml im Abwasser (Ablauf Nachklärbecken) untersucht. Zusätzlich wurde das desinfizierte Abwasser hinsichtlich AOX und Trihalogenmethan zum Nachweis der Umweltverträglichkeit analysiert. Zur Beurteilung des Feststoffabbaus wurde der CSB in der unbehandelten (vor dem Amiad-Filter) und behandelten Probe (nach der Zugabe von OXIDAT) bestimmt. Die Untersuchungen wurden im großtechnischen Maßstab mit einem Bypass-Abwasservolumenstrom von 20 m3/h durchgeführt. Die zum Einsatz kommende Versuchsanlage bestand aus dem Feinfilter (Fa. Amiad) und dem Diaphragmalysegerät (SINCERUS-Technologie). Das zu desinfizierende Abwasser wurde als Teilstrom (20 m3/h) im Ablauf der Nachklärung entnommen und dem Feinfilter zugeführt. Das Oxidationsmittel O-XIDAT der SINCERUS-Technologie wurde direkt in den Austrag des Amiad-Filters eingebracht. Die Probenahme erfolgte im Zulauf des Feinfilters (vor der Dosierstelle des Produktes OXIDAT) sowie in der Ablaufleitung nach der OXIDAT-Dosierung zum Nachweis des erzielten Desinfektionsgrades.


Ergebnisse und Diskussion

Die Escherichia coli-Werte lagen in der behandelten Probe insgesamt mit einem deutlichen Sicherheitsabstand unterhalb des Grenzwertes 2.000 [1/100 ml], der von der Richtlinie des Rates über die Qualität von Badegewässer (EG, 1976) vorgegeben ist. Auch konnte der im EG-Entwurf der Badegewässerricht-linie (2002) vorgeschlagene Escherichia coli-Grenzwert von 500 [1/100 ml] (Gute Qualität) in 84,6 % der Fälle eingehalten werden. Der in diesem Entwurf vorgeschlagene Leitwert (Ausgezeichnete Qualität) in Höhe von 250 [1/100 ml] konnte in 69 % der Fälle eingehalten werden. Der im EG-Entwurf der Badegewässerrichtlinie (2002) vorgeschlagene Grenzwert für den Parameter Enterokokken in Höhe von 200 [1/100 ml] (Gute Qualität) konnte in 46,2 % der Fälle eingehalten werden. Der in diesem Entwurf vorgeschlagene Leitwert (Ausgezeichnete Qualität) in Höhe von 100 [1/100 ml] konnte in 30,8 % der Fälle unterschritten werden. In der Richtlinie des Rates über die Qualität von Badegewässer (EG, 1976) ist für den Parameter Enterokokken kein Grenzwert vorgegeben. Die Coliforme-Werte lagen in der behandelten Probe - bis auf eine Ausnahme - mit einem deutlichen Sicherheitsabstand in 92,3 % der Fälle unterhalb des Grenzwertes von 10.000 [1/100 ml], der von der Richtlinie des Rates über die Qualität von Badegewässer (EG, 1976) vorgegeben ist. Im EG-Entwurf der Badegewässerrichtlinie (2002) wird für den Parameter Coliforme kein Grenzwert mehr vorgegeben. Der Maximalwert der Trihalogenmethane in den durchgeführten Versuchsreihen lag bei 9,0 µg/l. Dieser Wert ist als umweltverträglich und damit als unbedenklich einzustufen, auch vor dem Hintergrund der Trinkwasserverordnung (TrinkwV, 2003), wonach ein Grenzwert für die Trihalogenmethane von 50 µg/l einzuhalten ist. Der Maximalwert des Parameters AOX lag in den durchgeführten Versuchsreihen bei 0,13 mg/l und damit deutlich unter den gesetzlichen Anforderungen, die aus der Abwasserverordnung (AbwV, 2002) resultieren. Beispielsweise wird bei der Einleitung von Sickerwässern im Anhang 51 der AbwV nach dem Stand der Technik ein AOX-Grenzwert von 0,5 mg/l gefordert. Die AOX-Werte in den durchgeführten Versuchsreihen zur Abwasserdesinfektion lagen somit mit einem signifikanten Sicherheitsabstand unterhalb dieses Wertes, so dass auch hier die Umweltverträglichkeit nicht negativ zu bewerten war. Die jährlichen Betriebs- und Ka-pitalkosten (AfA + Zins) für die SINCERUS-ECA-Technologie können bei der Kläranlage Moosburg zu 0,0283 €/m3 behandeltes Abwasser angegeben werden und liegen damit in der gleichen Größenordnung wie die jährlichen Betriebs- und Kapitalkosten (AfA + Zins) für die UV-Desinfektion bei der Kläranlage Bad Tölz (0,0287 €/m3). Wird die SINCERUS-ECA-Technologie jedoch für die Verhältnisse der im Vergleich zur Kläranlage Moosburg größeren Kläranlage Bad Tölz ausgelegt, so reduzieren sich die spezifischen jährlichen Betriebs- und Kapitalkosten (AfA + Zins) um rund 12 % von 0,0283 auf 0,0248 €/m3 be-handeltes Abwasser zu Gunsten der SINCERUS-ECA-Technologie. Für den Fall, dass eine Filterstufe vorzuschalten ist, liegt die Amiad-Filtereinheit deutlich unter den Investitionskosten für die klassische Sandfilter-Technologie.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die Ergebnisse werden in der Zeitschrift wwt (Ausgabe Juni 2005) veröffentlicht. Ferner erfolgt eine Präsentation der Ergebnisse im Rahmen der Veranstaltung 1. Kölner Abwasser- und Gewässerforum (Februar 2005) sowie auf der IFAT (April 2005).


Fazit

Durch die untersuchte Verfahrenskombination Amiad-Filter/ SINCERUS-ECA-Technologie konnte eine signifikante Desinfektion des Abwassers erzielt werden. Diese Verfahrenskombination ist deutlich flexibler und wirtschaftlicher als die klassische Kombination Sandfilter/UV-Desinfektion. Eine negative Beeinträchtigung der Umwelt liegt nicht vor. Aufgrund der begrenzten Finanzmittel bei der Durchführung der Untersuchungen war es nur möglich, die Wirkung der Verfahrenskombination Amiad-Filter/ SINCERUS-ECA-Technologie insgesamt zu beurteilen, d. h. vor dem Amiad-Filter und nach der OXIDAT-Behandlung. In weiteren Untersuchungen sollte daher künftig herausgearbeitet werden, wie groß der jeweilige Wirkungsgrad der Einzelkomponenten hinsichtlich der Elimination der mikrobiologischen Para-meter ist, um abschließend beurteilen zu können, in welchen Fällen die SINCERUS-ECA-Technologie allein ausreicht, um die mikrobiologischen Parameter unter die vorgegebenen Grenzwerte zu bringen und in welchen Fällen die Vorschaltung des Amiad-Filters erforderlich ist.