Projekt OXERAM Vorstellung und erste Ergebnisse 25. Mai 2011

Ulf Miehe [email protected] Finanziert durch:

www.kompetenz-wasser.de

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Überblick OXERAM 2

Ziele: •

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Ermittlung der Leistungsfähigkeit neuer Verfahrenskombinationen für die weitergehende Abwasserreinigung Vergleich verschiedener Verfahren hinsichtlich Kosten, Ressourcenverbrauch und möglicher Ablaufqualität Projekt Titel: Entwicklung von zukunftsfähigen Konzepten in der weitergehenden Abwasserreinigung Dauer 37 Monate Start 01.01.2010

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Hintergrund des Projektes •

Ziele für Berliner Oberflächengewässer • „gute“ Gewässerqualität nach WRRL (Mittelwert P im Gewässer: 60-90 µg/L) • •

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Sicherstellung der Badegewässerqualität in der Havel/Wannsee Begrenzung des Auftretens von Cyanobakterien

Herausforderungen: • • • •

Weitergehende Phosphorentfernung • Ablauf: < 50 / 80 / 120 µg P/L ? Desinfektion Geringer Flächenbedarf Niedriger Energie-/ Ressourcenverbrauch

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Zielkonflikte im Wassersektor

EU Berlin

Begrenzung Klimawandel « Energy Package »

Umsetzung der Wasserrahmenrichtline

-40% Energieverbrauch bis 2020 (Ref. 2000)

Badegewässerqualität, guter Gewässerzustand

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Innovative Verfahren für die nachgeschaltete Reinigung Derzeitige Konzepte für die Kläranlage Ruhleben •

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Abwasserfiltration mit Flockung/UV-Desinfektion aber: hoher Flächenverbrauch; Limitierung hinsichtlich der P-Restkonzentration: < 50 µg/L kaum möglich Membranfiltration (TP < 50 µg/L) aber: hoher Energieverbrauch, Begrenzung auf Trockenwetter

Konzept OXERAM: •

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Mikrosiebung für P < 80 µg/L • Weniger Platzbedarf • Laut Literaturdaten geringerer Energieverbrauch Vorozonung vor der Membranfiltration • Erhöhung der Filtrationsleistung und Verringerung der Investkosten

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Vorstellung Projekt OXERAM 3 Arbeitsgebiete innerhalb von OXERAM •

Optimierung der Membranfiltration durch Vorozonung • Ziel: Reduktion der notwendigen Membranfläche • Minimierung des Foulings

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Mikrosiebung für die weitergehende Phosphorentfernung • Erreichbare Ablaufqualität • Prozessstabilität • Betriebskosten + Abschätzung Investkosten

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Nachhaltigkeit verschiedener Technologien • Ökobilanzen inkl. Carbon footprint • Kostenvergleich CO2 6

P

Verlauf der Pilotversuche 2010

2011

2012

9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Mikrosieb

Optimierung Dynamischer Betrieb mit Tagesgängen

Polymermembran

Optimierung und Referenz Betrieb mit/ohne Ozon

Keramikmembran

Optimierung und Referenz Betrieb mit/ohne Ozon

Ozonanlage

Messung von Oxidationsnebenprodukten und foulingrelevanter DOC-Fraktionen 7

Kombination „Ozonung/Flockung/Membranfiltration“ •

Phase 1: Versuche ohne Vorozonung • Polymermembran Versuchsanlage von VWS-Krüger-Wabag; Membran: Inge AG (Greifenberg) • Keramikmembran Versuchsanlage von VWS-Berkefeld; Membran: 3 C (Halberstadt), Metawater (Marktführer aus Japan)

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Phase 2: • Betrieb mit Vorozonung Ozonanlage v. ITT Water & Wastewater (Herford) ab Juni

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Kombination „Ozonung/Flockung/Membranfiltration“ Ergebnisse ohne Vorozonung (Mittelwerte Dezember - April) Zulauf

Porengröße

[µm]

Gesamtphosphor

[µg/L]

E. Coli

[MPN/100 mL]

Coliphagen (Viren) [1/100 mL]

Ablauf Polymermembran Polymermembran Keramikmembran Inge 1 Inge 2 3C ~0,02

~0,02

0,1

414

27

29

29

104-105

< 15

< 15

< 15

> 3000