Wasser und Abwasser – FAQs

In Abhängigkeit von der Fischart und den Eigenschaften des Zuchtbetriebs bestimmen unsere Spezialisten die Anforderungen und die beste Art der Eindüsung und Kontrolle des Gehalts an gelöstem Sauerstoff. Jede Fischart und jede Zuchtkonfiguration ist anders und erfordert eine spezifische Betrachtung, um die optimale Lösung zu finden. Aufgrund der langjährigen Erfahrung auf diesem Gebiet kann Air Products die am besten geeignete Lösung spezifizieren, von reinen Sauerstoffbelüftern bis hin zu Sonden und Transmittern für gelösten Sauerstoff. Darüber hinaus können wir die Sauerstoffeindüsung so gestalten, dass das gesamte System je nach Anzahl der Belüfter optimal gesteuert wird.

Sauerstoff, Ozon und Kohlendioxid sind die hauptsächlichen Gase von Air Products, die bei Anwendungen in Aquakulturen verwendet werden. Reiner Sauerstoff wird in der Regel verwendet, um einen guten Sauerstoffgehalt für die Tiere aufrechtzuerhalten. Der Einsatz von reinem Sauerstoff kann die Produktivität steigern und die Sterblichkeit senken. Außerdem sorgt das Gas dafür, dass die Tiere immer in bester Verfassung sind, weil es die Auswirkungen von Stress reduziert. Bei der Wiederverwendung von Wasser kann Ozon eingesetzt werden, um es zu desinfizieren und Krankheiten zu vermeiden. Kohlendioxid wird auch im Rahmen der nachgelagerten Verarbeitung von Lebensmittelprodukten verwendet.

Versorgung des Flusses mit ausreichend Sauerstoff, um den Bedarf des flussabwärts gelegenen Ökosystems zu decken. Ziel ist es, die Fische am Leben zu erhalten, indem das Wasser mit dem für sie lebensnotwendigen Sauerstoff angereichert wird.

Damit sich Sauerstoff zu Ozon entwickeln kann, müssen Sauerstoffmoleküle aufgespalten und neu gebildet werden. Dabei wird Energie in Form von elektrischer Anregung von Sauerstoff aufgenommen, der die Sauerstoffmoleküle zerlegt. Dies wird in der Regel mit Hochspannungs-Ozongeneratoren (Koronaentladung) erreicht. Einmal auseinander gezogen, kehren die meisten Moleküle in die stabile Form von Sauerstoff zurück. Ein Teil des Sauerstoffs wird dabei jedoch in Ozon umgewandelt. Dieser Prozess erfordert eine Menge Energie, um das Molekül aufzuspalten und einen gering konzentrierten Ozonfluss zu erhalten. Bei der Verwendung von Luft verbrauchen die Generatoren wegen der hohen Konzentration von Inertgasen wie Stickstoff viel mehr Energie als bei der Verwendung von reinem Sauerstoff. Reinsauerstoffprozesse sind aufgrund der Sauerstoffkonzentration effizienter. Gleichzeitig kann die Ozonkonzentration von 3-4% mit Luft auf 12-14% mit Sauerstoff erhöht werden, wobei dreimal weniger Energie benötigt wird. Der hochkonzentrierte Ozonstrom ist auch im Hinblick auf den Stoffaustausch für weitere Anwendungen effektiver.

Der Prozess der Mineralisierung oder Remineralisierung von Wasser ist eine Methode zur Anpassung der Mineralität des Trinkwassers an den für die Gesundheit der Verbraucher empfohlenen Wert. Die empfohlene Methode ist eine Kombination der Injektion von Kalzium und Kohlendioxid, um den erforderlichen Mineralisierungsgrad zu erreichen. Dieses Verfahren wird eingesetzt, wenn das Grundwasser keine ausreichende Mineralkonzentration aufweist, oder als Nachbehandlung bei Entsalzungsprozessen.

Neben den Gasen und Ausrüstungen, die Air Products für den Wassersektor anbietet, verfügen unsere spezialisierten Ingenieure auch über eine große Erfahrung in dieser Branche. Wir verstehen Ihre Probleme und können eine zuverlässige Lösung auf der Grundlage unserer Segmentkenntnisse und des Know-hows aufbauen, das wir über viele Jahre auf dem Gebiet der Wasserbehandlung erworben haben. Unsere engagierten Mitarbeiter*innen helfen Ihnen bei der Bestimmung, welche Lösungen unsere Gase und unser technisches Equipment bieten, und wie sie in den einzelnen Wasserbehandlungsanlagen eingesetzt werden können.

Air Products liefert flüssigen Sauerstoff oder Kohlendioxid an zahlreiche Trinkwasserwerke in ganz Europa. Auf Basis unseres Verständnisses und unserer Erfahrung auf dem Gebiet der Wasserbehandlung und den damit verbundenen Herausforderungen können wir ein geeignetes Produkt oder eine Lösung für alle Anforderungen bereitstellen. Zudem nutzen wir unsere Branchenkenntnis, um die besten Lösungen zur Optimierung bestehender Anlagen vorzuschlagen.

Aufgrund des geringen Gehalts an Feuchtigkeit und Kohlenwasserstoffen sind reine Industriegase mit dem Betrieb des Ozongenerators kompatibel. Es muss keine andere Behandlung als eine einfache Filtration durchgeführt werden. Dieser Parameter ist eine natürliche Garantie für einen guten Betrieb in Verbindung mit einem geringen Wartungsaufwand und einer längeren Lebensdauer des Generators.

Air Products hat verschiedene spezielle Technologien entwickelt, die in eine bestehende Wasseraufbereitungsanlage integriert werden können, um die Aufbereitung zu verbessern oder die Effizienz zu steigern. Unsere Technologien basieren hauptsächlich auf der Versorgung mit Sauerstoff und Kohlendioxid, die zu den von Air Products gelieferten Basisgasen gehören. Mit ihnen lassen sich sämtliche Probleme lösen, die mit der Überlastung von Anlagen, mangelnder Effizienz, der Freisetzung von hartem CSB und Mikroverunreinigungen sowie Sicherheitsproblemen beim Umgang mit starken Säuren verbunden sind. Engagierte Experten stehen zur Verfügung, um jeden Fall zu untersuchen.

Neben Gasen und dem Equipment, das wir speziell für die Wasseraufbereitung entwickelt haben, verfügen die spezialisierten Experten für Wasseranwendungen über langjährige Erfahrung bei der Entwicklung einer zuverlässigen, effizienten und sicheren Lösung. Unser engagiertes Team hilft Ihnen bei der Bestimmung, ob reiner Sauerstoff eine zuverlässige Lösung für Sie ist und wie es in Ihre Anlagen für die Wasseraufbereitung eingebunden werden könnte.

Der Stickstoffkreislauf in Wasseranlagen besteht aus Phasen der Nitrifikation, gefolgt von Phasen der Denitrifikation. Dieser Prozess wird gesteuert, indem während der Nitrifikationsphase (Sauerstoffanreicherungsphase) genügend Sauerstoff zugeführt wird, um Ammoniak in Nitrate umzuwandeln, die während der Denitrifikationsphase (Phase ohne Sauerstoff) in gasförmigen Stickstoff umgewandelt werden. Das Gleichgewicht zwischen Nitrifikations- und Denitrifikationsphase muss genau geregelt werden. Eine wirksame Methode, um den gesamten Zyklus der Nitrifikation und Denitrifikation innerhalb eines begrenzten Zeitraums abzudecken, besteht darin, die Nitrifikationsperioden zu beschleunigen, indem die Reaktionskinetik mit reinem Sauerstoff beschleunigt wird, wodurch mehr Zeit für die Denitrifikationsperiode zur Verfügung steht, um den erwarteten Stickstoffgehalt zu erreichen. Die Stärkung der Reinsauerstoffnitrifikation ist eine zuverlässige Lösung, die keine Investitionen erfordert.

Der Stickstoffkreislauf in Wasseranlagen besteht aus Phasen der Nitrifikation, gefolgt von Phasen der Denitrifikation. Dieser Prozess wird gesteuert, indem während der Nitrifikationsphase (Sauerstoffanreicherungsphase) genügend Sauerstoff zugeführt wird, um Ammoniak in Nitrate umzuwandeln, die während der Denitrifikationsphase (Phase ohne Sauerstoff) in gasförmigen Stickstoff umgewandelt werden. Das Gleichgewicht zwischen Nitrifikations- und Denitrifikationsphase muss genau geregelt werden. Eine wirksame Methode, um den gesamten Zyklus der Nitrifikation und Denitrifikation innerhalb eines begrenzten Zeitraums abzudecken, besteht darin, die Nitrifikationsperioden zu beschleunigen, indem die Reaktionskinetik mit reinem Sauerstoff beschleunigt wird, wodurch mehr Zeit für die Denitrifikationsperiode zur Verfügung steht, um den erwarteten Stickstoffgehalt zu erreichen. Die Stärkung der Reinsauerstoffnitrifikation ist eine zuverlässige Lösung, die keine Investitionen erfordert.

Belüfter auf Luftbasis sind die Hauptquelle für Sauerstoff in einem herkömmlichen Klärsystem. Obwohl Luft frei ist, wird die Übertragungseffizienz durch die enorme Energiemenge begrenzt, die für die Gasauflösung erforderlich ist, um den gelösten Sauerstoff zu erzeugen. In der Konfiguration mit reinem Sauerstoff ist der Stoffaustausch aufgrund der Gaskonzentration und des verfügbaren Drucks effizienter, was dazu führt, dass Geräte mit reinem Sauerstoff den Energieverbrauch im Vergleich zu luftbasierten Systemen um das Fünffache senken. Diese Energieeinsparung schließt die Kosten zwischen den beiden Technologien, wobei die reine Sauerstofflösung den Kosten auf Luftbasis ähnelt. Sie profitieren von den technischen Vorteilen, die zur Verbesserung der betrieblichen Effizienz beitragen.

Da reiner Sauerstoff in beliebiger Menge dosiert werden kann, liegen die Grenzen nicht in der Schadstoffbelastung, sondern in den hydraulischen Kapazitäten der Anlage. Unsere Experten stehen zur Verfügung, um die Grenzen von Fall zu Fall zu bestimmen.

Hunderte von industriellen und kommunalen Wasseraufbereitungsanlagen unterschiedlicher Größe werden derzeit mit reinem Sauerstoff betrieben. Diese Lösung wurde von Fall zu Fall implementiert, um jeweils ein bestimmtes Problem mit einer flexiblen und zuverlässigen Lösung zu lösen. Die Verwendung von reinem Sauerstoff kann sich positiv auf den Gesamtbetrieb der Wasseraufbereitungsanlage auswirken, u. a. durch bessere Ablagerung, weniger Filamente, schnellere Aufbereitung und höhere Effizienz. Das Ergebnis ist eine Anlage, die weniger anfällig für die Schwankungen der Zuflüsse ist und eine echte Verbesserung der allgemeinen Zuverlässigkeit des Prozesses bietet. Die Zufuhr von Sauerstoff verkürzt die Wartungs- und Betriebszyklen und macht aus einem empfindlichen System ein robustes. Gleichzeitig werden die Betriebskosten gesenkt, da der Energieverbrauch für die Belüftung auf 20% der ursprünglichen Kosten reduziert wird.

Sauerstoff: Diese Komponente sorgt für Prozesseffizienz in jedem biologischen und aeroben Wasserbehandlungsprozess. Der Sauerstoff wird entsprechend den Prozessanforderungen zugeführt, um die Stabilität und Zuverlässigkeit der gesamten Behandlung zu gewährleisten.

Ozon: Diese Komponente wird dort eingesetzt, wo die konventionelle biologische Behandlung aufgrund eines hohen CSB-Wertes oder einer geringen biologischen Abbaubarkeit an ihre Grenzen stößt. Als chemische Vorstufe ist Ozon eines der stärksten Oxidationsmittel, das sich leicht herstellen und anwenden lässt.

Kohlendioxid: Dieses Produkt eignet sich gut zur pH-Neutralisierung, wenn der Prozess eine weiche Säure erfordert oder wenn die Verwendung starker Säuren ein Sicherheitsproblem darstellt.

Als Hauptbestandteil des aeroben biologischen Prozesses muss Sauerstoff jederzeit und unter allen Umständen in einer Menge zugeführt werden, die für die Biomasse geeignet ist und den Bedürfnissen des Prozesses entspricht. Jegliche Fehlmengen ist kritisch für die Qualität der Biomasse und der Behandlung. Eine Anreicherung mit reinem Sauerstoff ist eine zuverlässige Lösung für Probleme, die durch Sauerstoffmangel oder eine geringe Flexibilität des vorhandenen Belüftungssystems verursacht werden. Im Allgemeinen lassen sich mit reinem Sauerstoff diese Probleme lösen: die Nichtkonformität des Abwassers (CSB, BSB, TSS, NTK)…, Fadenbildung in den biologischen Becken, Schaum, Aerosole, Geruchsbelästigung, ein Anstieg der Verschmutzung, die Variabilität der Verschmutzung und Spitzenlasten. Zusätzlich bietet Reinsauerstoff gegenüber Luft die Flexibilität, die eine Wasseranlage benötigt, um kritische Prozesse zu steuern und eine effiziente Aufbereitung zu erreichen.

In einem aeroben biologischen Prozess wird das Abwasser mithilfe von Bakterien behandelt, die zum Leben und Wachsen Sauerstoff benötigen. Der Schlüsselparameter für die Effizienz dieses Prozesses ist die Zufuhr genau der Menge an Sauerstoff, die für den Grad der Verschmutzung erforderlich ist. Jeder Sauerstoffmangel wirkt sich auf das Gleichgewicht des Prozesses aus und kann die Effizienz verringern und ein Aufblähen des Filaments verursachen. Es gibt noch andere chemische Produkte, die eingesetzt werden können, um die durch den Sauerstoffmangel verursachten Probleme zu beheben (Geruchsbekämpfung, Fadenbildung und Schaumbildung...), aber eine gute Praxis besteht darin, die Probleme von vornherein zu vermeiden, indem die Biomasse mit den richtigen Dosierungen der Grundelemente versorgt wird, die sie braucht, um unter optimalen Bedingungen zu leben und zu arbeiten. Wenn Sie das Problem direkt an der Quelle lösen, ist die Lösung zuverlässiger als wenn man an den Folgen des Problems arbeitet.

Bei reinem Sauerstoff kommen höhere Ozonkonzentrationen zum Einsatz, die eine höhere Löslichkeit und schnellere Reaktionen ermöglichen. Reinsauerstoff-Ozonisatoren erzeugen Ozonkonzentrationen im Bereich von 10 bis 14 Gew .-%.

Höhere Ozonkonzentrationen bedeuten eine höhere Behandlungseffizienz.