B.Eng. Jonas Sabe
Datum des Kolloquiums: 10. Juni 2010
Im Zuge der Erweiterung der Kläranlage Sindelfingen um eine Pulveraktivkohlebehandlungsstufe zum Rückhalt von Mikroschadstoffen, befasst sich diese Arbeit im Besonderen mit den verschiedenen Möglichkeiten der Dosierung von Pulveraktivkohle in kommunales Abwasser. Durch das immer stärkere Auftreten von Mikroschadstoffen in kommunalem Abwasser sieht der Zweckverband Böblingen-Sindelfingen es als notwendig an, seine bestehende Kläranlage Sindelfingen 1 um eine Pulveraktivkohlestufe zu erweitern, um dieser neuen Herausforderung begegnen zu können. In folgender Abbildung ist das Fließschema der neuen Aktivkohlestufe abgebildet.
Abb. 1: Fließschema der Pulveraktivkohlestufe
Diese Arbeit befasst sich mit Aktivkohle im Allgemeinen, was die Herstellung, den Einsatz und die Aufbereitung betrifft. Auf rechtliche und sicherheitstechnische Aspekte, die beim Einsatz von Aktivkohle beachtet werden müssen, wird eingegangen. Eine besondere Herausforderung stellt der Explosionsschutz dar, der aufgrund des staubförmigen Produktes beachtet werden muss. Bereits eingesetzte Verfahren zur Dosierung werden aufgeführt und erläutert. Desweiteren wird auf die gegenwärtige Situation der Kläranlage Sindelfingen eingegangen und erläutert, warum der Einsatz einer Pulveraktivkohlebehandlung in diesem Fall als sinnvoll angesehen wird. Hierbei muss der stark belastete Vorfluter "Schwippe" besonders erwähnt werden. Durch den Einsatz der Pulveraktivkohle wird es möglich sein, den Vorfluter bedeutend zu entlasten und dadurch die Gewässergüte nachhaltig zu verbessern. Nicht nur Mikroschadstoffe, sondern auch der CSB- und der Phosphat-Gehalt des Abwassers können durch den vermehrten Einsatz von Flockungsmittel gesenkt werden. Die Voraussetzungen für den Einsatz von Pulveraktivkohle sind durch das Vorhandensein einer Flockungsfiltration als besonders günstig zu bewerten, da diese unabdingbar ist, um einen nahezu feststofffreien Kläranlagenablauf zu gewährleisten. Die einzelnen Verfahrensschritte der Aktivkohlestufe werden dargestellt und ihre Funktion wird erläutert. Ein besonderes Augenmerk liegt auf der Betrachtung der Dosiermöglichkeiten von Pulveraktivkohle in kommunales Abwasser. In diesem Fall werden zwei Verfahren von zwei Herstellerfirmen genauer betrachtet und bewertet.
Diese Verfahren werden in ähnlicher Form von weiteren Herstellern angeboten. Beim ersten Verfahren handelt es sich um die Möglichkeit der Pulveraktivkohlezugabe über eine Wasserstrahl-Feststoffpumpe. Bei diesem Verfahren wird die Aktivkohle aus einem Silo über einen Trichter mit Hilfe von Wasser als Treibmittel, dem zu behandelndem Abwasser zugegeben. Beim zweiten Verfahren wird eine Aktivkohlesuspension angesetzt, die dann über eine Dosierpumpe dem zu behandelnden Abwasser zugegeben wird. Beide Verfahren wurden eingehend betrachtet und auf ihre Eignung für den Einsatz auf Kläranlagen hin bewertet. Als Ergebnis dieser Betrachtung kam heraus, dass keines der untersuchten Verfahren als besser geeignet bewertet werden kann, sondern beide ihre gewissen Vor- und Nachteile haben. Bei Verfahren 1 mit Feststoffpumpe ist laut Hersteller der Wartungsaufwand geringer, da die Technik sehr einfach ist. Verfahren 2 ist laut Hersteller sparsamer was die eingesetzte Menge an Aktivkohle angeht, da ein sehr exaktes dosieren möglich ist. Untersucht wurden beide Verfahren auf ihre Wirtschaftlichkeit wobei sich zeigte, dass beide Verfahren, was Investitionskosten und Betriebskosten betrifft fast gleichauf liegen. Ergebnis der Arbeit ist, dass nach dem derzeitigen Kenntnisstand kein Dosierverfahren pauschal als am besten für den Einsatz auf Kläranlagen bewertet werden kann, sondern das bei jedem Neubau einer Aktivkohlebehandlung geprüft werden sollte, welches Verfahren für den jeweiligen speziellen Einsatz besser geeignet ist.