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000056382 1001_ $$0P:(DE-82)036304$$aEilers, Ludger$$b0$$eAuthor
000056382 245__ $$aVerfahrenskombination von Nanofiltration und Adsorption an Pulverkohle zur kontinuierlichen Abwasserreinigung$$cvorgelegt von Ludger Eilers$$honline, print
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000056382 5203_ $$aIn der Reinigung hoch belasteter Abwässer (z.B. Abwasser aus der Textilveredelung oder Deponiesickerwasser) besteht die Schwierigkeit der Einhaltung der Einleitgrenzwerte und der gleichzeitigen Entnahme der Fracht. Bei Verwendung einer einstufigen Pulverkohleadsorption führen die niedrigen Ablaufgrenzwerte zu einer geringen Adsorbensbeladung (Masse adsorbierte Organik pro Masse Adsorbens) und konsequenterweise zu einem hohen Adsorbensverbrauch und damit hohen spezifischen Kosten. Der Rückhalt organischer Wasserinhaltsstoffe kann auch durch den Einsatz der Nanofiltration (NF) gewährleistet werden, ohne einen überproportionalen Anstieg des osmotischen Drucks bei hohen Wasserausbeuten wie bei Umkehrosmose zu verursachen. Allerdings fallen auch beim Einsatz der NF Konzentrate an, die einer weitergehenden Entsorgung bedürfen. Um die Konzentratmenge möglichst gering zu halten, sind hohe Ausbeuten und damit hohe Restkonzentrationen anzustreben. Mit steigender Konzentration sinkt jedoch einerseits die Triebkraft des Prozesses, d.h. die dann abnehmende Filtrationsleistung muß mit einem höheren Membranflächeneinsatz bezahlt werden, andererseits nimmt bei konstantem Membranrückhalt die Konzentration im Permeat zu. Aus ökonomischer und ökologischer Sicht ist die Reduzierung der Konzentratmengen daher limitiert. Durch den Einsatz der Verfahrenskombination bestehend aus NF und Adsorption an Pulverkohle kann das Dilemma der Einzelverfahren NF und Adsorption aufgelöst werden. Hier werden die in vielen Anwendungen bewährten Vorteile der Einzelverfahren bei Minderung ihrer Nachteile miteinander verschmolzen. Es konnte experimentell nachgewiesen werden, daß mit diesem Verfahren im Vergleich zur konventionell betriebenen NF reduzierte Ablaufwerte, höhere Permeatausbeuten sowie verbesserte Permeatflüsse realisiert werden können. Auf Basis der im Rahmen der experimentellen Untersuchungen im Labor- bzw. Technikumsmaßstab gemachten Erfahrungen wurde eine Anlage zur Reinigung von 10 mä/h Deponiesickerwasser, was der Kapazität der Anlage Alsdorf-Warden entspricht, ausgelegt. Die bei dem hier entwickelten Verfahren zu veranschlagenden spezifischen Reinigungskosten sind bei Einsatz des preisgünstigen Adsorbens Braunkohlenkoks-Staub mit 44 DM/mä etwa halb so hoch wie die korrespondierenden Werte der Anlage in Alsdorf. Bei Verwendung der fünfmal so teuren Pulver-Aktivkohle wird eine 50%-ige Unterschreitung des AOX-Grenzwerts bei fast identischen Reinigungskosten (46 DM/mä) ermöglicht. Falls jedoch der AOX-Grenzwert bereits durch den Einsatz einer standardmäßigen Nanofiltration (ohne kombinierte Adsorption) eingehalten werden kann, ist diese Lösung aufgrund des spezifischen Preises in Höhe von etwa 43 DM/mä dem hier entwickelten Verfahren aus wirtschaftlichen Gründen vorzuziehen.$$lger
000056382 520__ $$aHighly contaminated waste waters (e.g. wastewater from textile dying processes or dumpsite leachate) have to be treated because of their high content of poorly biodegradable organics. A treatment process has to provide both a low cost sink for the organic contaminants and a near-complete removal of critical components. Single step processes can achive only one of these goals. Powdered adsorbents have to be used in high (i.e. expensiv) quantities for complete COD-removal (chemical oxigen demand) resulting in little loadings of the adsorbent (mass of eliminated contaminant per mass of adsorbent). Basically, nanofiltration (NF) presents a promising alternative for rejecting COD – but a highly concentrated brine is inevitable. For reducing the concentrates high recovery rates / concentration factors and, consequently, high COD concentrations are mandatory. But high concentrations lead to excessive osmotic pressures and thus reduced driving forces in the membrane process – low permeate fluxes need to be compensated with high membrane areas. Furthermore, high concentrations result (constant membrane rejection assumed) in higher permeate COD concentrations. As a result, the reduction of the concentrates is limited because of economical and ecological reasons. By performing adsorption on powdered adsorbents – e.g. lignite coke dust (LCD) or powdered activated carbon (PAC) – in an NF-module a new hybrid process was developed, which avoids the weaknesses of the single step processes while fully using their strengths: NF as a COD and solids barrier and the adsorbent as a cost effective sink for the organic contaminants. It could be proved experimentally that the proposed process enables reduced discharge concentrations, higher recovery rates / concentration factors and improved permeate fluxes compared to conventional nanofiltration applications. Based on experimental investigations in laboratory- and bench scale a plant for the treatment of 10 mä/h dumpsite lechate was designed. This capacity is identical with the size of the installed plant at the dumpsite Alsdorf-Warden from which the leachate for the experiments was taken. The specific treatment costs of the NF with upstream / combined adsorption are with 44 DM/mä approximately 50% of the treatment costs in Alsdorf-Warden if lignite coke dust is employed. If powdered activated carbon is added to the leachate upstream of the NF an AOX-concentration in the permeate can be reached that is 50% of the discharge limits at nearly identical treatment costs (46 DM/mä). But if the discharge limit for AOX – that presents the critical parameter for plant design – can already be reached with a traditional NF (without upstream / combined adsorption) this solution is recommended because of the lowest specific treatment costs of 43 DM/m3.$$leng
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