Département Chimie de l’environnement

Filtration mit granulierter Aktivkohle (GAK) zur Elimination von Mikroverunreinigungen

Die Behandlung mit Pulveraktivkohle (PAK) und Ozonung sind etablierte Methoden für die erweiterte Abwasserbehandlung, um das neue Schweizer Gewässerschutzgesetz zur Entfernung von Mikroverunreinigungen zu erfüllen. Später wurde die Filtration mit granulierter Aktivkohle (GAK) getestet und unter bestimmten Bedingungen als wirtschaftlich konkurrenzfähig befunden. Eine minimale Leerbett-Kontaktzeit (EBCT) von 20 Minuten ist wichtig, um eine gute Leistung zu erzielen. Darüber hinaus haben der DOC, der industrielle Beitrag zum Abwasser und Regenereignisse einen großen Einfluss auf die Leistung und Lebensdauer der GAK-Filter. Durch eine Vorbehandlung mit niedrigen Ozondosen lässt sich die Lebensdauer eines GAK-Filters mindestens verdoppeln, und auch eine PAK-Vorbehandlung wurde erfolgreich getestet. Um die Dynamik der Einträge und Elimination von Mikroverunreinigungen in GAK-Filtern bei Regenereignissen besser zu verstehen, führten wir online-LC-HRMS-Messungen (hochauflösende Massenspektrometrie) mit dem MS2field-Messgerät durch, was Messungen in grosser zeitlichen Auflösung erlaubt. 

Wir begleiten und unterstützen die Implementierung der GAK-Filtration auf der Kläranlage Glarnerland (Inbetriebnahme Mitte 2023), wo zusätzlich eine Vorbehandlung mit PAK-Dosierung in die biologische Behandlung eingesetzt wird (AK24Water Projekt). In einem weiteren Projekt wollen wir die biologischen Abbauprozesse besser verstehen, welche die sorptiven Prozesse bei der Entfernung von Mikroverunreinigungen in der GAK-Filtration nutzbringend ergänzen (Ambizione Projekt von Sema Karakurt-Fischer).

 

 

Publikationen

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         nerland (AVG, Bilten) wurden zwischen 2014 und 2019 umfangreiche Untersuchun
         gen zur Elimination von Mikroverunreinigungen mittels granulierter Aktivkohl
         e (GAK) durchgeführt. Ziel war es, unter Schweizer Praxisbedingungen die Ma
         chbarkeit, Effizienz und Wirtschaftlichkeit des Verfahrens zu evaluieren. Fa
         zit beider Forschungsprojekte ist, dass sich die GAK-Filtration zur Spurenst
         offelimination gemäss Schweizer Gesetzgebung eignet. Das Verfahren ist tech
         nisch und wirtschaftlich realisierbar und hat sich als praxistauglich erwies
         en.
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         nbsp;C.; Büeler, A.; Siegrist, H.
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         e (GAK) und kombiniert mit Teilozonung (O3/GAK) auf der ARA Glarnerland (AVG
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          S::Select®-Verfahren in Kom
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         lotversuche zur erweiterten Abwasserbehandlung mit granulierter Aktivkohle (
         GAK) und kombiniert mit Teilozonung (O3/GAK)» die Machbarkeit und Effizienz
          der genannten Verfahrenstechniken zur Spurenstoffelimination untersucht. Im
          weiteren Verlauf der Untersuchungen wurde zudem auch die Option der Dosieru
         ng von Pulveraktivkohle (PAK) in die biologische Stufe, welche mit dem S::Se
         lect®-Verfahren betrieben wird, als Vorstufe zur GAK erprobt.<br /><br /> Z
         iel der Pilotierung war die Erarbeitung von Entscheidungsgrundlagen zur Ausw
         ahl eines optimalen Verfahrens oder einer Verfahrenskombination für die ang
         estrebte Realisierung der Spurenstoffelimination beim Abwasserverband Glarne
         rland. Zudem sollten Langzeiterfahrungen zum Betrieb von GAK-Filtrationen be
         züglich Effizienz, Betrieb und vor allem Standzeiten (erreichte Bettvolumin
         a) von verschiedenen GAK-Typen bei unterschiedlichen Kontaktzeiten bei einem
          Abwasser mit hohem gelöstem organischen Kohlenstoff (DOC) gesammelt werden
         .<br /><br /> Die Pilotanlage Vorozonung/GAK-Filtration ging Ende Januar 201
         7 auf der ARA Glarnerland in Betrieb und wurde im August 2019 ausser Betrieb
          gesetzt. Es wurden vier verschiedene GAK-Produkte untersucht (CSC «HC HK 1
         000», CarboTech «Pool W1-3», Jacobi «Aquasorb 5010», CabotNorit «GAC 1
         
         
         ischen Ozondosis von rund 0.2 gO3/gDOC betrieben. [...]<br />
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         ern zur Elimination organischer Spurenstoffe aus kommunalem Abwasser. Konsen
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Böhler, M. A.; Joss, A.; McArdell, C. S. (2022) GAK-Filter für die Spurenstoffentfernung. Erfahrungen und Betriebsergebnisse der Pilotstudien ARA Furt/Bülach und Glarnerland, Aqua & Gas, 102(1), 48-54, Institutional Repository
McArdell, C. S.; Böhler, M.; Hernandez, A.; Oltramare, C.; Büeler, A.; Siegrist, H. (2020) Pilotversuche zur erweiterten Abwasser-behandlung mit granulierter Aktivkohle (GAK) und kombiniert mit Teilozonung (O3/GAK) auf der ARA Glarnerland (AVG). Ergänzende Untersuchungen zur PAK-Dosierung in die biologische Stufe mit S::Select®-Verfahren in Kom, 146 p, Institutional Repository
Böhler, M.; Hernandez, A.; McArdell, C. S.; Siegrist, H.; Joss, A.; Baggenstos, M. (2020) Elimination von Spurenstoffen durch granulierte Aktivkohle-Filtration (GAK). Grosstechnische Untersuchungen auf der ARA Furt, Bülach. Schlussbericht, 135 p, Institutional Repository
Böhler, M.; Joss, A.; McArdell, C.; Meier, A. (2020) Hinweise zur Planung und Auslegung von diskontinuierlich gespülten GAK-Filtern zur Elimination organischer Spurenstoffe aus kommunalem Abwasser. Konsenspapier zum Ergebnis des Workshops vom 9.12.2019 an der Eawag, 5 p, Institutional Repository