Adsorptive Verfahren

Adsorptive Verfahren zur Mikroschadstoffelimination sind Behandlungstechniken, bei denen sich die Mikroschadstoffe an der Oberfläche eines Adsorbens anlagern und so aus dem zu behandelnden Abwasser entfernt werden. Als Adsorbens (Festkörper, an dem die Mikroschadstoffe angelagert werden) kommt insbesondere Aktivkohle zum Einsatz. Aktivkohle verfügt über eine sehr poröse Struktur und demzufolge über eine hohe spezifische Oberfläche, an der sich die im Abwasser befindlichen Stoffe anlagern können. Sie wird sowohl in pulverisierter als auch in granulierter Form eingesetzt.

Bei der Mikroschadstoffelimination mit granulierter Aktivkohle (GAK) wird diese als Filtermaterial in einen Raumfilter eingebaut. Dies erfolgt entweder durch den Neubau eines Filters oder die Nutzung eines bestehenden Filters, bei dem das existierende Filtermaterial gegen Aktivkohle ausgetauscht wird.

Die GAK-Filtration wird im bestehenden Kläranlagenprozess der biologischen Stufe nachgeschaltet. Da an der Aktivkohle neben den Mikroschadstoffen auch andere Wasserinhaltsstoffe gebunden werden, ist zur effektiven Nutzung der Aktivkohle eine geringe organische Hintergrundbelastung des Abwassers anzustreben. Zu diesem Zweck kann der GAK-Filtration optional eine zusätzliche Filtrationsstufe vorgeschaltet werden.

Bei der Mikroschadstoffelimination mit pulverisierter Aktivkohle (PAK) wird die Aktivkohle zunächst befeuchtet und dann in das zu behandelnde Abwasser eingespült. Die Dosierung kann dabei an verschiedenen Stellen im bestehenden Klärprozess erfolgen.

Dosierung in ein separates Kontaktbecken

Klassischerweise besteht eine Adsorptionsstufe beim Einsatz von PAK aus einem Kontaktbecken und einem daran angeschlossenen Absetzbecken, in dem die Aktivkohle vom Abwasser getrennt wird. Diese Verfahrenskomponenten sind der biologischen Stufe nachgeordnet und häufig gefolgt von einer Filtrationsstufe, um den vollständigen Rückhalt der Aktivkohle sicherzustellen. Eine Rückführung der beladenen Aktivkohle in das Belebungsbecken ist zur optimalen Ausnutzung der Adsorptionskapazität möglich.

Da bei der Verfahrensauslegung Fäll- und Flockungshilfsmittel zur besseren Abscheidung der Aktivkohle im Absetzbecken sowie Flockungshilfsmittel vor der abschließenden Filtration zugegeben werden, wird das Verfahren auch als AFSF-Verfahren (Adsorption-Flockung-Sedimentation-Filtration) oder Simultandosierung bezeichnet.

Dosierung in den Filterüberstand

Eine weitere Möglichkeit zur Behandlung des Abwassers mit PAK ist die Dosierung der Aktivkohle vor der Filtrationsstufe oder in den Überstand einer Flockungsfiltration. Die Verfahrensstufe zur Mikroschadstoffelimination ist dabei ebenfalls der biologischen Stufe nachgeschaltet und der Überstand der Flockungsfiltration dient als Kontaktbecken.

Dosierung in das Belebungsbecken

Als dritte Möglichkeit kann die Adsorptionsstufe unter Verwendung von PAK in die Belebungsstufe eingebunden werden. Die PAK wird dabei in das Belebungsbecken der biologischen Stufe eingebracht, im Nachklärbecken abgeschieden und über den Überschussschlamm entsorgt.

Die Verfahrenskomponenten der PAK-Adsorption sind unabhängig von der Dosierstelle und umfassen:

  • Lagerung: Zur Speicherung der Pulveraktivkohle auf dem Gelände der Kläranlage
  • Dosiereinrichtung: Vorrichtung zum Befeuchten und Einspülen der Aktivkohle in das zu behandelnde Wasser
  • Kontaktbecken: Becken, in das die Aktivkohle dosiert wird und in dem die Mikroschadstoffe an die Aktivkohle angelagert werden
  • Abscheidevorrichtung: Sedimentationsbecken oder Filter, in dem die Aktivkohle aus dem Abwasser entfernt wird

Weitere Ausführungen zur Mikroschadstoffelimination durch granulierte und pulverisierte Aktivkohle finden Sie in den auf dieser Webseite veröffentlichten Projektsteckbriefen, die einen Überblick über bisher durchgeführte Pilotversuche und Machbarkeitsstudien geben.

[Projektsteckbriefe]

Darüber hinaus hat das Kompetenzzentrum Mikroschadstoffe.NRW eine Broschüre herausgegeben, in der nordrhein-westfälische sowie einige bundesweit agierende Firmen aufgeführt werden, die im Bereich der Aktivkohle-Herstellung und -Regenerierung tätig sind. Die Broschüre gibt zudem einen Überblick über unterschiedliche Formen der Aktivkohle und deren Einsatzbereiche. Die Aufstellung erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit, sondern soll Industriebetrieben sowie Wasserversorgern und Abwasserentsorgern einen Überblick über potentielle Firmen geben, die in der Aktivkohlebranche tätig sind.

[Aktivkohlebroschüre]

Anbieter von Aktivkohle finden Sie zudem in unserer Unternehmensdatenbank.