Aufbereitung von Karstquellwasser zu Trinkwasser mittels Membrantechnologie
Karstquellwasser wird verunreinigt durch starke Regenereignisse und während der Schneeschmelze. Trübstoffe, organische natürliche Verunreinigungen, Mikroorganismen, anthropogene Stoffe und andere Substanzen gelangen durch Versickerung ins Quellwasser und machen eine Aufbereitung erforderlich, will man das Quellwasser als Trinkwasser nutzen.
Die Membrantechnologie ist eine relativ einfache Aufbereitungsmethode. Durch den Einsatz von Membranen werden partikuläre Verunreinigungen vollständig entfernt und hygienische Risiken verringert. Die Leistungen und das Betriebsverhalten von Mikro- (MF), Ultra- (UF), und Nanofiltration (NF) wurden anhand mehrjähriger Pilotstudien unter praxisnahen Bedingungen in der Gemeinde Cornol (Kanton Jura) geprüft und evaluiert.
Die durchgeführten Mikrofiltrationsversuche zeigten, dass dieses Verfahren die kritischen Qualitätsschwankungen über Zeiträume von Monaten verarbeiten kann: Trübungen wurden weitgehend reduziert und auch die hygienische Qualität des produzierten Wassers war einwandfrei. Verunreinigungen wie Trichlorethen könnten mit Zugabe von Pulveraktivkohle im Filtrationsverfahren entfernt werden. Die Permeatleistung nahm aber stark ab mit zunehmender Trübung des Rohwassers.
Ultrafiltrationsmembranen haben eine noch kleinere Porengrösse als Mikrofiltrationsmembranen und können demzufolge auch eine vollständige Entfernung von Viren leisten. Die Versuche zeigten, dass es auch bei relativ starker Trübung des Rohwassers möglich war eine stabile Permeatleistung zu liefern, wenn die Filtration im sog. Crossflow Betrieb gefahren wurde.
Die Nanofiltrationsmembranen haben eine noch kleinere Porengrösse als Ultrafiltrationsmembranen (in der Grössenordnung der gelösten Stoffe). Die Versuche zeigten, dass eine Vorbehandlung des Rohwassers notwendig war um eine Porenverstopfung zu verhindern.
Eine Kostenanalyse hat gezeigt, dass für Anlagengrössen im Bereich von 30-300 m3/h die Membranverfahren Mikrofiltration und Ultrafiltration gegenüber den komplexen konventionellen Aufbereitungsketten konkurrenzfähig sind. Die Kapitalkosten der Membrananlagen sind durchschnittlich 30-50% günstiger, die Betriebskosten sind höher. Die Kosten für den Membranersatz werden aber kontinuierlich geringer, wodurch Membranprozesse immer konkurrenzfähiger werden.Projektpartner
Robadey, Walther & Beuchat, Porrentruy AG, Schweiz
Lyonnaise des Eaux (presently Ondeo), Paris, Frankreich
Vatech/Wabach AG, Winterthur, SchweizKontakt EAWAG
Markus Boller
Siedlungswasserwirtschaft
+41 1 823 50 47
boller@eawag.chFunktion der EAWAG
ProjektleitungProjektdauer
01.1998 – 12.2000 (abgeschlossen)Finanzierung
BUWAL
Kt. Jura, Office des Eaux et de la Protection de la Nature
Industrielle Werke Basel (IWB)
Kt. Bern, Wasser- und Energiewirtschaftsamt
Kt. St. Gallen, Amt für Umweltschutz
Kt. Waadt, Service des Eaux et de la Protection de l’Environnement
Kt. Aargau, Baudepartement, Abteilung Umweltschutz
Kt. Basel-Landschaft, Amt für Umweltschutz und Energie
Schweizerischer Verein des Gas- und Wasserfaches
Weitere Informationen Pianta, R. und M. Boller (2001) „Bericht über Quantitative und qualitative Eigenschaften von Karstquellwasser und dessen Aufbereitung zu Trinkwasser mittels Membrantechnologie.“ Projektbericht Februar 2001, EAWAG, Dübendorf. Pianta, R., Boller, M., Janex, M.-L., Chappaz, A., Birou, B. Ponce, R. and J.-L. Walther (1998) „Micro- and ultrafiltration of karstic spring water“. Desalination 117, 61-71. Pianta, R. Boller, M., Urfer, D., Chappaz, A. and A. Gmünder (2000) „Costs of conventional vs. membrane treatment for karstic spring water“. Desalination 131, 245-255. Links http://www.vatech.ch/
http://www.ondeo.com/default.html
http://www.eawag.ch/research/ing/projekte/proj_rp_d.htm
©EAWAG, last update 17.10.2002, Manuela Frei, back to top