Somerton Kläranlage

Die Suche nach einer effizienten Technologie für die Phosphorentfernung

Ecofiltration stellte seine Polonite®-Technologie im Rahmen der UK TAG 35 (Technical Approval Group – Gremium für technische Zulassung) im Juni 2014 vor. 2016 ergab sich die Möglichkeit, die Wirksamkeit der Technologie für die Entfernung von Phosphor (P) und die Desinfektion an der Somerton Kläranlage in England mit einem Wasserdurchfluss zu testen, der 21.000 EW entspricht. 

Um die Polonite®-Technologie zu validieren, wurde ein Ringversuch mit 6 von 10 Wasserversorgern (Anglian Water, Irish Water, Severn Trent Water, United Utilities, Welsh Water, Wessex Water) organisiert. Der Versuch begann im Juni 2016, und die Anlage wurde im Rahmen eines Stresstests durchgehend für einen Zeitraum von 12 Wochen betrieben.

Phosphorentfernung ohne chemische Fällung

Polonite® wird aus einem sehr porösen Calciumsilikat (Mineral) gebildet. Phosphor in Abwasser reagiert mit dem freien aus den Medien freigesetzten Calcium und bildet unterschiedliche Calciumphosphate, die sich auf den Medien absetzen. Vorangegangene Studien an Abwässern mit einem Gesamtgehalt an P von 5–20 mg/l haben einen Rückgang auf 0,1–0,3 mg/l nach der Behandlung mit Polonite® belegt. Darüber hinaus wurde nachgewiesen, dass Polonite® eine 99-prozentige Verringerung der Bakterien bewirkt. Das reaktive Mineral hat eine begrenzte Lebensdauer (bis zu 5 Jahre bei geringem Durchfluss und einem niedrigen vereinbarten Grenzwert für die P-Freisetzung), kann aber nach Gebrauch potenziell als nährstoffreicher Langzeitdünger eingesetzt werden.

Nach der Behandlung mit dem Polonite®-Filter weist das Abwasser einen hohen pH-Wert auf, der bei pH 12 ansetzt und sukzessive auf pH 8–9 sinkt. Der Anstieg des pH-Werts ist eine Folge des anfänglich hohen Gehalts an Calciumverbindungen in Polonite, der sich während der Dauer des Gebrauchs des Materials verringert. Vorangegangene Versuche mit Pinienrinde belegten eine gute Senkung des pH-Werts.

Ein erfolgreicher Versuch

Die Hauptziele des Versuchs bestanden darin,

  • die Effizienz von Polonite® bei der Phosphorentfernung zu belegen und
  • die Auswirkung der Polonite®-Medien auf den pH-Wert und die Wirkung der pH-Kontrolllösung aus Rinde nachzuweisen.

Die wichtigsten Ergebnisse des Ringversuchs mit Polonite® ergaben, basierend auf den Erfolgskriterien, folgende Erkenntnisse:

  • Phosphorentfernung – Polonite® wurde als erfolgreich erachtet, da es in den ersten 6 Wochen der Abwasserbehandlung mit einem Durchfluss von 2 l/min >90 % des Gesamtphosphorgehalts beseitigte.
  • pH-Kontrolle – Die Rindenlösung wurde als erfolgreiche pH-Kontrollstrategie nach den ersten 5 Wochen erachtet, nachdem die Retentionszeit der Rinde verlängert wurde.
  • Desinfektion – Die Kombinationsbehandlung mit Polonite® und Rinde erfüllte zwar nicht das Ziel der Bakterieninaktivierung von 99 %, das Abwasser entsprach jedoch während des Versuchs, mit Ausnahme von Woche 5 und 7, der EU-Badegewässerrichtlinie und erreichte eine Bakterieninaktivierung von 90 %.

Aktuell ist eine Fortsetzung des Ringversuchs im Gespräch, um vertiefte Erkenntnisse über die Lebensdauer der Polonite®-Medien zu erlangen. Darüber hinaus untersucht die University of Reading derzeit die Nutzungsmöglichkeiten von phosphorgesättigtem Polonite® anhand von realen Proben, die dem Polonite®-Tank entnommen wurden. Ziel ist die Prüfung des Nährstoffgehalts, der Verfügbarkeit von P und der Pflanzenaufnahme von phosphorgesättigtem Polonite® sowie der Sorptionskapazität für Schwermetalle, die in kontaminierten Böden und Abwässern enthalten sein können.

Kurzum:

  • Somerton Kläranlage, England
  • Ringversuch zur Prüfung der Wirksamkeit von Polonite in kleinen/mittelgroßen Kläranlagen
  • Polonite und Pinienrinde für pH-Kontrolle
  • Entfernung von >90 % des Gesamtphosphorgehalts und 90 % Bakterieninaktivierung bei einem pH-Wert von 8–9
  • Gesättigte Medien können als Langzeitdünger eingesetzt werden, um eine Kreislaufwirtschaft zu ermöglichen
  • Isle Utilities und Anglian Water, Irish Water, Severn Trent Water, United Utilities, Welsh Water, Wessex Water
 
 

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