Forschungsvorhaben für die Spurenstoffelimination mittels Photo-Fenton-Prozess

Kurze Projektbeschreibung

Der Verband SIDEN (Syndicat Intercommunal de Depollution Des Eaux Residuaires du Nord) in Luxemburg betreibt die Kläranlage Heiderscheidergrund mit einer Anschlussgröße von 12.005 EW, wobei derzeit 9.455 Einwohner angeschlossen sind. Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie wurden unterschiedliche Varianten einer Spurenstoffelimination unter Einsatz von pulverisierter Aktivkohle, granulierter Aktivkohle, einer Ozonung, einem AOP (Advanced Oxidation Process) und der Kombination dieser Verfahrenstechniken untersucht. Als besonders innovatives und zukunftsfähiges Verfahren hat sich hierbei der Photo-Fenton-Prozess (ein AOP) in Kombination mit einer GAK-Filtration hervorgetan, welche in einem aufbauenden Forschungsvorhaben weitergehend untersucht wird.

Beim Photo-Fenton-Prozess wird das Abwasser durch UV-Röhren bestrahlt. Unter Zugabe des Oxidationsmittels H2O2, aus welchem sich durch die UV-Bestrahlung und die Zugabe von Eisen(II)-Ionen hochoxidative Hydroxyl-Radikale bilden, werden die im Abwasser enthaltenen Mikroschadstoffe oxidiert. Im Gegensatz zur gewöhnlichen Fenton-Reaktion, bei der Fe2+ zu Fe3+ oxidiert wird, während aus dem zudosierten H2O2 die benötigten OH-Radikale zur Oxidation der Abwasserinhaltsstoffe entstehen, werden beim Photo-Fenton-Prozess jene Fe3+-Ionen durch UV-Licht wiederum reduziert, sodass hier ein deutlich geringerer Verbrauch an Eisen(II) stattfindet.

In dem gemeinsamen Forschungs- und Entwicklungsvorhaben des SIDEN, der Hydro-Ingenieure GmbH, der Universität Luxemburg und der Wupperverbandsgesellschaft für integrale Wasserwirtschaft mbH (WiW) wird die Kombination aus dem Photo-Fenton-Oxidationsverfahren (AOP) und Aktivkohleadsorption (GAK) zur Elimination von Mikroschadstoffen untersucht.

In einem 2-stufigen Verfahrensansatz aus labortechnischen Vorversuchen und einer halbtechnischen Pilotierung werden die Randbedingungen des Prozesses detailliert untersucht und im Hinblick auf eine nachfolgende Errichtung einer technischen Reinigungsstufe auf der Kläranlage Heiderscheidergrund optimiert.

Auftraggeber:
SIDEN
L-9359 Bettendorf

Ansprechpartner HI:
Dipl.-Ing. Klaus Alt
M. Sc. Pascal John

Technische Daten:
EW = 12.005
QTW = 36 l/s
Qmax = 124 l/s

Projektbeginn/-ende:
2020 – 2023