Technische Erprobung und Optimierung eines neuen AOP-Verfahrens für die Spurenstoffelimination auf kleinen kommunalen Kläranlagen
Ausgangssituation
Die Notwendigkeit einer weitergehenden Spurenstoffelimination auf kommunalen Kläranlagen wird aufgrund der Problematik der in Gewässern nachweisbaren Spurenstoffe sowohl in der Öffentlichkeit als auch in der Fachwelt intensiv diskutiert. Für große Kläranlagen über 150.000 EW sieht die neue EU-Kommunalabwasserrichtlinie daher bereits die verpflichtende Umsetzung einer 4. Reinigungsstufe vor. Allerdings können besonders auch kleinere und mittelgroße Kläranlagen an leistungsschwachen Vorflutern liegen und einen maßgeblichen Belastungsschwerpunkt für ausgewählte Spurenstoffe darstellen. Eine Umsetzung der heute favorisierten Verfahren wie Ozonung und Aktivkohleadsorption wird durch den technischen Aufwand wie auch die erhöhten spezifischen Kosten der Spurenstoffelimination auf diesen Kläranlagen erschwert. Es besteht daher ein hoher Bedarf nach neuen Verfahrenstechnologien, die die bestehende technologische Lücke ausfüllen.
In dem Vorhaben wird ein Adsorptionsverfahren mit integrierter elektrochemischer Oxidation und Regeneration (siehe Bild) als neue Alternative für eine Spurenstoffelimination auf kleinen und mittelgroßen Kläranlagen untersucht und mit alternativen Verfahrenstechniken verglichen.
Das von der Universität Manchester in den Jahren 2001 bis 2006 entwickelte Verfahren basiert auf der Adsorption und einer elektro-chemischen in-situ Regeneration des Adsorbens in einer Einheit. Der Prozess wird über ein spin-out-Unternehmen der Universität, die Fa. Arvia Ltd. unter dem Namen Nyex®100/1000 vermarktet. Nyex® ist ein synthetisches und porenfreies, elektrisch stark leitendes Graphitmaterial (Graphite intercalation compound, GIC).
Verfahrensprinzip der elektro-chemischen Oxidation (Arvia Ltd.) Unsere Leistungen
In dem Vorhaben wird das Verfahren in labortechnischen Versuchen (Universität Bochum) sowie unter praktischen Bedingungen auf einer Kläranlage des Wupperverbandes untersucht. Neben den Erfordernissen des praktischen Betriebs wie z.B. Partikeleintrag aus der Nachklärung und Belagbildung / Foulingprozesse auf dem Material sind insbesondere die Elimination für ausgewählte Spurenstoffe und der resultierende Energieeinsatz von hohem Interesse.
Die WiW mbH ist in dem Projekt mit folgenden Schwerpunkten beteiligt:
- Planung und Begleitung der Pilotierung
- Auswertung und Bewertung der Versuchsergebnisse
- Untersuchung der Randbedingungen und Kosten einer technischen Umsetzung
- Potenzialabschätzung für das Land Nordrhein-Westfalen
Blick in den Reaktor