Das Projekt "Absetzmoeglichkeiten der Filterschlaemme des Wasserwerkes Krefeld II" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft durchgeführt. Gegenstand der Untersuchung war die hydraulische Optimierung eines vorhandenen Absetzbeckens, das als Rundbecken einer Wasseraufbereitungsanlage nachgeschaltet ist und zur Absetzung der Hydroxidschlaemme in den Filterspuelwaessern dient. Dabei war die Absetzleistung so unbefriedigend, dass die Kiesfilterschuettung eines Versickerungsbeckens, das vom Absetzbecken gespeist wird, schon nach wenigen Monaten durch Hydroxidschlaemme zugesetzt ist u. kostenintensiv ausgetauscht werden muss. Aufgabe des IWW war es zu untersuchen, ob durch Aenderung der Betriebsweise oder durch geeignete bauliche Veraenderungen des Absetzbeckens eine ausreichende Absetzleistung erzielt werden kann. Auswahl von Flockungshilfsmitteln und Ermittlung von Sedimentationsgeschwindigkeiten nach dem OWEN-Verfahren: In einer Versuchsreihe wurden verschiedene Flockungshilfsmittel auf der Basis von Polyacrylamiden untersucht, die unter Laborbedingungen mit den Filterspuelwaessern vermischt und in ihrer Konzentration zwischen 0,25 und 1,0 g/m3 variiert wurden. Die Filterspuelwaesser hatten eine durchschnittl. Konzentration von 1,5 g abfiltrierbare Stoffe pro Liter. Das Auswahlkriterium fuer die Leistungsfaehigkeit des jeweiligen Flockungshilfsmittels bildete die Sedimentationsgeschwindigkeit der Hydroxidschlaemme, die mit dem Verfahren nach OWEN ermittelt wurde. Bei diesem Verfahren wird die Suspension aus Filterspuelwasser und Flockungshilfsmittel in einen Absetzzylinder (OWEN-Tube) von 1m Hoehe und 2,5 cm Durchmesser eingefuellt. Dann werden nach festgesetzten Zeiten Proben am Boden des Zylinders entnommen und im Labor die Konzentrationen mittels Filterung bestimmt. Daraus lassen sich die Sedimentationsgeschwindigkeiten, differenziert nach Gewichtsanteilen, mit Hilfe des Stokesschen Gesetzes ableiten, die im weiteren als Eingangsparameter fuer die mathematisch-numerischen Simulationen erforderlich sind. Um den Einfluss der Turbulenz auf die Flockenbildung und damit auf das Sedimentationsverhalten der Hydroxidschlaemme beurteilen zu koennen, wurden Versuche im Kreisgerinne des IWW durchgefuehrt. Die Stroemung im Kreisgerinne wird dabei durch Bewegung des Gerinnekoerpers und des auf der Wasseroberflaeche aufliegenden Deckels erzeugt (Couette-Stroemung). Der dabei erzeugte Stroemungszustand ist quasi endlos u. kommt ohne die Flocken zerstoerende Pumpen aus. Bei der Versuchsdurchfuehrung wurde eine Sohlschubspannung von 0,3 Pa aufgebracht, so dass die Hydroxidschlaemme komplett in Schwebe blieben Die Sohlschubspannung wurde im weiteren Verlauf schrittweise reduziert. Zu Beginn des Versuchs steigt die Konzentration stark an, was auf eine Flockenzerstoerung schliessen laesst. Ist die Sohlschubspannung kleiner 0,1 Pat, so beginnt das Material zu sedimentieren. Diese Erkenntnis diente der Konstruktion von baulichen Veraenderungsvorschlaegen des vorhandenen Absetzbeckens und zur Auswahl der entsprechenden Variante nach Abschluss der numerischen Berechnungen.
Das Projekt "Themenverbund: Wasserwerkschlaemme; Verwertung von stark hydroxidhaltigen Schlaemmen aus der Trinkwasseraufbereitung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wissenschaftlich-technische Gesellschaft für Verfahrenstechnik Freiberg durchgeführt. Bei der Aufbereitung eisenreicher Rohwaesser zu Trinkwasser fallen im Rahmen der Enteisenung Eisenhydroxidschlaemme (EHS) an, die auf Grund relativ homogener Zusammensetzung verwertet werden koennen. Ein aussichtsreicher Verwertungsweg ist der Einsatz der EHS als Zementzuschlagstoff. Am Beispief der EHS aus dem Wasserwerk Torgau-Ost wurden verfahrenstechnische Untersuchungen zu den Prozessen Entwaessern, Trocknen und Mischen vorgestellt, woraus ein auf das Wasserwerk abgestimmter Verfahrensvorschlag resultiert. Durch einen mehrtaegigen Grossversuch in einem Zementwerk mit ca. 400 m3 EHS (TR 35 Prozent) aus Torgau wurde der Nachweis fuer die Eignung des EHS als Zementzuschlagstoff erbracht und zugleich das Genehmigungsverfahren fuer den spaeteren betrieblichen Dauereinsatz positiv abgeschlossen.