Verfahrenstechnik

Die Pulveraktivkohle (PAK) entfernt ein breites Spektrum an Mikroverunreinigungen und dessen Effekte aus dem Abwasser. Das Verfahren kann meist gut in bestehende ARA integriert werden, ist wirtschaftlich vertretbar und es entstehen keine problematischen Produkte oder Abfälle. Je nach örtlichen Gegebenheiten sind verschiedene Verfahrensvarianten möglich. Eine PAK-Anlage besteht aus folgenden Bestandteilen:

  • PAK-Lagerung und Dosierung: Die PAK wird entweder in sogenannten "Big-Bags" (à 200-500 kg) oder für grössere Mengen in Tanklastwagen geliefert und in Silos gelagert. Die Dosierung erfolgt entweder über die Zugabe einer konzentrierten PAK-Suspension oder durch Einmischen in einen Wasserstrahl
  • Hilfsmittel-Lagerung und Dosierung: Für eine optimale Flockenstruktur werden je nach Verfahrenstechnik auch Fällmittel (z.B. Eisen- oder Aluminiumsalze) oder Flockungsmittel (Polyelektrolyte) zudosiert.
  • Kontaktreaktor: Im Kontaktreaktor wird die Aktivkohle mit dem Abwasser gemischt. Die Adsorption erfolgt vorwiegend in dieser Zone.
  • PAK-Abtrennung: Die Aktivkohle muss wieder vom Abwasser abgetrennt werden. Dazu stehen verschiedene Verfahren zur Verfügung, z.B.:

    • Sedimentation-Filtration: Der Aktivkohleschlamm (bestehend aus Aktivkohle, Fällmittel, Polyelektrolyten und suspendierten Stoffen aus der biologischen Stufe) durchfliesst ein Sedimentationsbecken, wo sich die Feststoffe absetzen und damit in den Kontaktreaktor zurückgeführt werden können. Um eine optimale Sedimentation zu erreichen, müssen Fällmittel und evtl. Flockungsmittel zudosiert werden. Nach der Sedimentation ist eine Filtrationsstufe (z.B. Textil- oder Sandfilter) notwendig, um PAK-Verluste zu minimieren.
    • Flockungsfiltration: Das Kohle-Abwasser-Gemisch durchströmt einen Sandfilter. Dabei wird die Kohle im Filter zurückgehalten. Auch hier ist die Zugabe von Fällmitteln erforderlich. Die zurückgehaltene Aktivkohle wird durch regelmässige Rückspülungen entfernt (zurück in die mechanische/biologische Stufe).
    • Membranfiltration: Das Abwasser wird durch eine Ultrafiltrationsmembran (Porengrösse 0.02-0.2 µm) abgezogen. Dadurch wird ein feststofffreier Ablauf gewährleistet.

Fliessschema eines Verfahrens mit Pulveraktivkohle
    • Flotation: Eingeblasene Druckluft transportiert die Partikel an die Oberfläche des Beckens, wo ein Räumer sie abtrennt.
    • Weitere Verfahren, wie z.B. Lamellenabscheider, andere Filter, etc.
  • Rezirkulation: Die abgetrennte Kohle fliesst zurück in den Kontaktreaktor. So bleibt die Kohle länger im System als das Abwasser und das Abwasser ist mit einer grösseren Kohlemenge in Kontakt. Die Adsorptionskapazität wird dadurch besser ausgenutzt.
    Bei Belebtschlammverfahren kann die abgetrennte Kohle auch in die biologische Stufe zurückgeführt werden. Durch die höhere Konzentration der Spurenstoffe und der Hintergrundmatrix wird hier die Adsorptionskapazität besser ausgenutzt.
  • Schlammbehandlung: Der abgetrennte Kohleschlamm muss weiter behandelt werden. Dies kann in der herkömmlichen Schlammbehandlung (Eindickung, Faulung, Entwässerung, Trocknung, Verbrennung) geschehen.
xeiro ag