Ozon in der Wasserbehandlung

Die gesetzlichen Anforderungen in der Abwasserbehandlung sind hoch und steigen kontinuierlich, insbesondere bei:

  • Organische Verunreinigungen
  • inerter, biologisch schwer abbaubarer CSB
  • Färbung im Abwasser
  • Spurenstoffe  oder  Mikroschadstoffe
  • zunehmend auch hormonähnlich wirkende Stoffe

Die wirtschaftliche Behandlung von Überschussschlamm sowie die Senkung des Schlammindex in der industriellen Abwasserbehandlung rücken zunehmend in den Fokus. Prozesswasser, Kreislaufwasser und Kühlwasser unterliegen häufig einer gesonderten Behandlung mit Ozon zur Legionellenbekämpfung. Die gezielte Wasserbehandlung mit Ozon stellt eine effektive und wirtschaftliche Alternative bei komplexen Reinigungsaufgaben dar.

Ozonbehandlung – Ozonoxidation auf höchstem Niveau

Ozon ist das stärkste Oxidationsmittel das großtechnisch herstellbar ist. Es eliminiert ein Vielzahl problematischer Substanzen vollständig oder aber oxidiert diese so weit, dass sie anschließend biologisch abbaubar sind und reagiert dabei zu vergleichsweise unproblematischen Oxidationsprodukten plus Sauerstoff. 

Je nach Aufgabenstellung wird Ozon direkt eingesetzt, oder kombiniert im AOP-Verfahren (Advanced Oxidation Process), zur weiteren Oxidationspotential-Steigerung über Bildung von OH-Radikalen.

Übersicht Oxidationspotential

Oxidationsmittel Oxidations-Potential (V)
OH-Radikal (Ozon-AOP) 2,8
Ozon 2,07
Wasserstoffperoxid 1,78
Kaliumpermanganat 1,7
Hypochlorit 1,49
Chlor 1,36
Chlordioxid 1,27
Sauerstoff 1,23

 

Module einer Abwasser-Ozonierung: 1. Ozonerzeugung / 2. Pumpenskid / 3. Ozonreaktor

Die Anlagen zur Ozonierung besteht in der Regel aus mindestens drei Modulen

Module einer Abwasser-Ozonierung: 1. Ozonerzeugung / 2. Pumpenskid / 3. Ozonreaktor

Die Zusammenstellung der jeweiligen Anlage basiert auf einer von Spezialisten durchgeführten Analyse, um die optimale Ozonisierung zur Einhaltung der Behandlungsziele beziehungsweise Einleitungs-Grenzwerte zu bestimmen.

Das sauerstoffreiche Offgas aus der Ozonierung für die vierte Reinigungsstufe zum Beispiel, kann wirtschaftlich weiterverwendet und mit dem Oxy Injector-Turboxal oder dem Oxy Injector-Ventoxal für die Sauerstoffinjektion in vor- oder nachgelagerten biologischen Prozessen genutzt werden.

Zuverlässige Versorgung mit Ozon: Einfache Ozonerzeugung vor Ort

Ozon ist aufgrund seiner Reaktivität nicht lagerfähig und muss vor Ort aus Sauerstoff hergestellt werden. Die Ozonerzeugung erfolgt über die stille elektrische Entladung im Hochspannungsfeld in speziell konzipierten, wassergekühlten Ozongeneratoren.

Ozongeneratoren sind mit Kapazitäten von bis zu 100 kg/h Ozon verfügbar.

Ozonanlage zur Spurenstoff-Elimination, Wirtschaftsbetriebe Duisburg
Ozonanlage zur Spurenstoff-Elimination, Wirtschaftsbetriebe Duisburg

Als wirtschaftlichste Variante hat sich die Ozonerzeugung aus tiefkalt verflüssigtem Sauerstoff herausgestellt – bereitgestellt in Sauerstoff-Tankanlagen oder bei extrem großen Bedarfen über eine Onsite-Sauerstoff-Erzeugung. Die erforderliche Sauerstoff-Qualität wird durch ausgereifte Versorgungssysteme und spezielle Produkte sichergestellt. 

Air Liquide bietet alle Versorgungsformen und die passenden Services.

Ozongeneratoren: Technische Daten

Spezifikation

Merkmale

Ozonkonzentration

6 - 16 (20*) %wt

Feedgas: Sauerstoff * in Ausnahmefällen bei Primozone

Sauerstoffqualität

> 93 - 99 %

Taupunkt < - 70°C, KW < 60 ppmv

Sauerstoffbedarf

6 - 16* Kg O2 / Kg O3

Abhängig von der Ozonkonzentration, * 10 kg O2/ kg O3 bei 10 %

Energiebedarf

6 - 10…. kWh / kg O3

Abhängig von der gewünschten Ozonkonzentration + Kühlung (ca.+ 30-50%)

Kühlwasser / Kühlung

1,5 m³ / kg O3

Max. Temperaturanstieg dT = 5°C

Materialien mit Ozonkontakt

PTFE, Edelstahl

öl - und fettfrei

Sauerstoff-Offgas

6 - 8 kg O2 / kg O3

Doppelnutzung möglich, z. B. AL Offgas-Nutzung

Ozonsicherheit

MAK-Wert:
0,1 ppm 8h/d

Geruschsschwellenwert: 0,005 - 0,02 ppm

Maße Ozoncontainer

  •  1 kg/h O3-Generator : 10 Fuß-Container
  • 5 kg/h O3-Generator : 30 Fuß-Container
  •  10 kg/h O3-Generator : 40 Fuß-Container
  • Größere Container nach Maßanfertigung

Raumluftüberwachung

Auf Sauerstoff und Ozon

CSB-Wert Senkung, Elimination von inertem CSB und Färbung

Ozonanlage nach der biologischen Reinigungsstufe mit Offgas-Nutzung mittels Oxy-Injector Ventoxal

Industrielle Abwässer können, abhängig von der Produktion, biologisch nicht abbaubare Substanzen oder aber biologisch schwer abbaubare Substanzen sowie Färbungen enthalten. Diese teils toxischen Substanzen (zum Beispiel Cyanide, Phenole, Benzole oder gebundene Halogene AOX) sowie die Färbung sind vor dem Einleiten in einen Vorfluter, aber auch als Indirekteinleiter vor der Einleitung in eine kommunale Kläranlage, zu eliminieren. Eine sogenannte Abwasserentgiftung ist eventuell erforderlich.

Eine Ozonbehandlung oder ein gezieltes AOP-Verfahren ist, bedingt durch das hohe Oxidationspotential, ein sicherer Weg zur Elimination inerter oder toxischer Substanzen.

Hierbei wird das Ozon, abhängig von der Zielsetzung und den zu behandelnden Stoffen, direkt am Ort der Entstehung eingesetzt, also vor der Biologie oder nach der biologischen Reinigungsstufe vor Einleitung in den Vorfluter.

Ozonbehandlung mit nachgeschalteter biologischer Reinigungsstufe
Ozonbehandlung mit nachgeschalteter biologischer Reinigungsstufe

Elimination von Spurenstoffen mit Ozon

Ozonanlage zur Elimination der Spurenstoffe im Abwasser mit Offgas-Nutzung mittels Oxy-Injector Turboxal

Spurenstoffe und Mikroschadstoffe geraten zunehmend in den Fokus. Mikroschadstoffe – Arzneimittel, Kosmetika, Pestizide und sonstige Chemikalien – stellen eine erhebliche Gefahr für unsere Gewässer dar. So werden inzwischen nahezu deutschlandweit in Fließgewässern sowie in Boden- und Grundwasserproben Rückstände gefunden. 

Ozon bietet dank seiner Reaktivität die Möglichkeit, Spurenstoffe wirtschaftlich aus dem Ablauf kommunaler oder industrieller Kläranlagen zu eliminieren. Die Nachrüstung
bestehender Kläranlagen mit der sogenannten vierten Reinigungsstufe zur Elimination von Spurenstoffen mittels Ozon hat sich bereits vielfach bewährt.

Air Liquide bietet – neben Pilotanlagen und der verfahrenstechnischen Begleitung – eine neue, wirtschaftliche Ozon-Eintragstechnik, die das entstehende sauerstoffhaltige Offgas in der Belebung nutzt und den Reaktionsraum wesentlich verkleinert und flexibel gestaltet.

Überschussschlamm-Desintegration: Senkung von Überschussschlamm und Schlammindex

Sekundärschlamm, bzw. Überschussschlamm, fällt bei allen kommunalen und industriellen Kläranlagen mit biologischer Stufe an. Dieser muss entsorgt werden. Vielfach erfolgt, abhängig vom P-Gehalt, zur späteren Phosphorrückgewinnung eine Klärschlammverbrennung. 

Der Einsatz von Ozon zur Überschussschlamm-Behandlung oder Klärschlamm-Desintegration ermöglicht:

  • Bis zu 50% geringere Entsorgungsmengen und -kosten
  • Rückgewinnung von Nähr- und Spurenstoffen
  • Schlammindex-Senkung (SVI)
  • Optimierte Entwässerbarkeit
  • Steigerung der Anlagenleistung
Reduktion von biologischem Überschussschlamm mittels Ozon

Ozon ermöglicht neben der Überschussschlamm-Desintegration, in einer “Light-Version” ebenfalls die direkte gezielte Reduktion von Schlammindex, Blähschlamm oder Fadenbakterien.

Mit Hilfe von Ozon kann direkt in der biologischen Stufe auf den Klärschlamm, beziehungsweise Überschussschlamm, den Schlammindex sowie auf Fadenbakterien eingewirkt werden. 

Kühlwasserbehandlung mit Ozon – Legionellenbekämpfung

Einsatz von Ozonierung von Kühlwasser zur Desinfektion

Effektive Verfahren zur Einhaltung der Legionellen-Grenzwerte oder zur Reduktion von Organismen im Wasserkreislauf spielen bei Kühltürmen eine zentrale Rolle. Durch Vorgaben wie die Richtline VDI 2047 Blatt 2 werden branchenweite Grenzwerte für die Konzentration von Legionellen im Kühlturm eingeführt. Effiziente Verfahren bei der kontinuierlichen Wasseraufbereitung und der Desinfektion von Kühlwasser werden auch unter ökonomischen Aspekten immer wichtiger.

Speziell für komplexe oder große Kühlkreisläufe ist der Einsatz von Ozon ein effektives Verfahren

Ozon verhindert:

  • Legionellen
  • Hohe Keimzahl
  • Bildung von Biofilmen
  • Erhöhte biogene Korrosion

Ozon-Starkwasser – ein neues, revolutionäres Ozon-Eintragssystem

Die wirtschaftliche Nutzung von Ozon in der Wasserbehandlung ist stark abhängig von der gewählten Ozon-Eintragstechnik.

Eine neue, revolutionäre in der Entwicklung befindliche Ozon-Eintragstechnik: Das Ozon-Starkwasser ist prädestiniert für die Elimination von Spurenstoffen und Mikroschadstoffen, bei inertem CSB oder bei Färbung.

Ozon-Starkwasser, eine sehr hoch mit Ozon angereicherte Flüssigkeit:

  • Steht unter Druck zur Verfügung
  • Nutzt das sauerstoffhaltige Offgas
  • Hat eine erhöhte Reaktivität, AOP-Eigenschaften
  • Wird als Flüssigkeit zugemischt 
  • kann in jedem beliebigen Reaktor genutzt werden

Kompetente Beratung: Bei der Wasserbehandlung mit Ozon das A und O

Der Einsatz von Ozon zur Wasser- und Abwasserbehandlung ist für unterschiedlichste Branchen oder Industrien mit unterschiedlichsten Behandlungszielen geeignet:

 

Industrie/Branche

 

Anwendung/Behandlungsziel

Chemische Industrie

Oxidation toxischer Stoffe, z. B. Cyanide Phenole, Benzole, ...

Raffinerien und Petrochemie

Abwasserentgiftung
Zellstoffherstellung

Entfärben von Prozesswasser oder Abwasser

Papierherstellung

Oxidation von schwer abbaubarem CSB

Lebensmittelindustrie Desinfektion von Abläufen
Pharmaindustrie

Reduktion von Spurenstoffen und Mikroschadstoffen

Kommunale Abwasserbehandlung

 - Überschusschlamm-Reduktion
 - Schlammdesintegration
 - Schlammindex-Verbesserung

Zellstoff- und Papierindustrie Bleichen
Kühlkreisläufe, Rückkühlwerke Legionellenschutz, Kühlwasserbehandlung
Trinkwasseraufbereitung Vorbehandlung, Oxidation, Desinfektion

 

Bei der Auswahl der geeigneten Ozon-Oxidationstechnik beraten die Wasseraufbereitungs-Experten von Air Liquide den Betreiber. Auch die Integration der Ozonbehandlung in die bestehenden Behandlungsprozesse ist von großer Bedeutung. 

Die Experten von Air Liquide unterstützen Sie bei:

  • Eine sorgfältige Analyse der Prozess- und Schadstoffdaten
  • Eine detaillierte Beratung zur Ozontechnik
  • Die Durchführung von Laborversuchen oder Tests vor Ort mit mobilen Anlagen
  • Das Engineering der Ozonbehandlung bis zur vollständigen Einrichtung und Inbetriebnahme Ihrer Ozonierung
  • Umfangreiche Beratung in allen Sicherheitsfragen zur Ozonthematik

Sauberes Wasser ist eine knappe Ressource, die es zu schützen gilt. Die Industrie benötigt daher zuverlässige und wirtschaftliche Technologien, um die strengen gesetzlichen Bestimmungen für Abwasser zu erfüllen. Der Einsatz von Ozon oder die Abwasser-Ozonierung bieten wettbewerbsfähige Lösungen, um bestehende oder neu in Kraft getretene Grenzwerte zur Abwassereinleitung zuverlässig einzuhalten.

nexelia zur Ozonbehandlung von Abwasser – Die Marke für Lösungen und Prozessoptimierung

Als umfassende und für Sie angepasste Lösung schafft Nexelia zur Ozonbehandlung die optimale Verbindung zwischen Ihrer Abwasserbehandlung oder Prozesswasseraufbereitung und technischen Gasen und Technologien zum Einsatz von Ozon.

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NEXELIA, die Marke für alle Prozess-Lösungen, bündelt Gase, Prozess Know-how und Anwendungstechnologie mit einem starken Leistungsversprechen – hier zur Ozonbehandlung von Prozesswasser oder Abwasser. 

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