Wasser-Wissen



Leichtstoffabscheider

Eine mechanische Abtrennung von Schwebstoffen durch eine Neutralisationsanlage nach dem Stand der Technik. Fette und Öle werden dann im Leichtstoffabscheider zurückgehalten bevor die Abwässer den mechanischen Teil der Kläranlage wieder verlassen.
 

Funktionsprinzip von Abscheidern am Beispiel Ölabscheidung

Mineralöl wird in Wasser weitestgehend nicht physikalisch gelöst, sondern liegt als Gemisch mehr oder weniger großer Öltropfen und Wasser vor. Da Öl und Wasser eine unterschiedliche Dichte haben, werden die beiden Komponenten nach einer gewissen Zeit gravitativ wieder getrennt, d. h. die leichteren Öltropfen steigen bis zur Wasseroberfläche auf und bilden eine Ölschicht auf der Wasseroberfläche. Hierauf beruht die Wirkung eines Ölabscheiders. Die Durchflussgeschwindigkeit des Abwassers muss so ausgelegt sein, dass die Verweilzeit des Abwassers im Abscheider für die beschriebene Trennung der Öl- und Wasserphase ausreichend ist, so dass der Ölgehalt des Abwassers unterhalb der festgelegten Einleitgrenzwerte liegt.

Bei sehr fein verteilten und kleinen Öltröpfchen, die sich z. B. durch den Einsatz von HD-Geräten bilden, versagt das oben beschriebene Prinzip, da aufgrund der geringen Größe der Öltropfen die Verweilzeit in einem normalen Ölabscheider nicht ausreichend ist, um die Öltropfen an die Wasseroberfläche steigen zu lassen. Hier wird zur Abtrennung ein physikalischer Effekt genutzt, der bewirkt, dass sich fein verteilte Öltröpfchen auf speziellen Oberflächen anlagern und sich schließlich zu einem Ölfilm zusammenfügen können, d. h. sie koaleszieren. Nach Erreichen einer gewissen Schichtdicke reißt der Ölfilm ab und bildet einen größeren Öltropfen, der im Wasser aufsteigt und abgeschieden wird. Die nach diesem Prinzip arbeitenden Abscheider werden Koaleszenzabscheider genannt.

Die Anwesenheit bestimmter Substanzen, z. B. Tensiden als Bestandteile in Waschsubstanzen, bewirkt, dass fein verteilte Öltröpfchen im Wasser im Schwebezustand gehalten werden und durch die beiden oben beschriebenen Verfahren nicht mehr abgetrennt werden können; dies wird als chemisch stabile Emulsion bezeichnet. Für solche Abwässer sind weitergehende Behandlungsanlagen, z. B. Emulsionsspaltanlagen, erforderlich.

Aus den o. g. Gründen ist es notwendig, immer auf die Verwendung abscheidefreundlicher Reinigungsmittel zu achten, um die Bildung dieser stabilen Emulsionen zu verhindern. Bei abscheidefreundlichen Reinigungsmitteln sorgen die verwendeten Tenside beim Waschvorgang dafür, dass die Ölpartikel vom Wasser aufgenommen werden. Die Emulsion löst sich jedoch nach relativ kurzer Zeit wieder auf, so dass die Ölpartikel abscheidbar werden.

Aufbau der Leichtflüssigkeitsabscheideranlage

Eine Leichtflüssigkeitsabscheideranlage besteht aus folgenden Anlagenteilen:

-Schlammfang -Benzin-/Ölabscheider -ggf. Koaleszenzabscheider -Kontrollprobenahmeschacht

Die Grundsätze für den Bau, die Bemessung, den Einbau und den Betrieb von Benzin/-Ölabscheidern und Koaleszenzabscheidern werden in der DIN 1999 Teil 1 bis Teil 6 geregelt. Von den verschiedenen Anbietern werden Anlagen in unterschiedlichen Baugrößen und Variationen angeboten. So sind z. B. kombinierte Öl-/Koaleszenzabscheider sowie separate Öl- oder Koaleszenzabscheider mit integrierten Schlammfängen auf dem Markt.

Beschreibung der Komponenten

Schlammfang

Im Schlammfang sollen sich die im Abwasser enthaltenen Feststoffe (Schmutz, Staub etc.) absetzen. Beim Einlauf des Abwassers in den Schlammfang wird die Strömung verlangsamt, wodurch die Feststoffe, die schwerer als Wasser sind, absinken und auf dem Boden des Schlammfangs gesammelt werden. Da die Funktion der Leichtflüssigkeitsabscheidung durch Feststoffe gestört wird, muss dem Abscheider ein Schlammfang vorgeschaltet werden. Schlammfänge müssen vollständig öldicht sein, da sie von ölhaltigem Wasser durchflossen werden. Betonteile müssen innen ölbeständig beschichtet sein. Die Bemessung von Schlammfängen wird in der DIN 1999 Teil 2 geregelt (vgl. praktische Hilfe).

Benzin-/Ölabscheider

Im Benzin-/Ölabscheider erfolgt die in 3.3.1 beschriebene Abtrennung der Öl- und Wasserphase. Die Normvorschriften für Benzin-/Ölabscheider finden sich in DIN 1999 Teil 1 bis Teil 3.

Ölabscheider, die der DIN 1999 entsprechen, dürfen grundsätzlich nur mit selbsttätigem Abschluss eingebaut werden. Der selbsttätige Abschluss besteht aus einem Schwimmer und einer damit verbundenen Verschlusseinrichtung des Abscheiderablaufes. Der Schwimmer weist die gleiche Dichte wie die abzuscheidende Leichtflüssigkeit auf und bewegt sich daher jeweils auf der Grenzschicht zwischen Öl und Wasser. Da der Flüssigkeitsstand im Abscheider immer auf einer Höhe bleibt, sinkt der Schwimmer bei Zunahme der Ölmenge im Abscheider immer tiefer. Bei Erreichen der höchstzulässigen Ölspeichermenge verschließt die mit dem Schwimmer verbundene Einrichtung den Ablauf des Abscheiders. Hierdurch wird ein Überlaufen des im Abscheider gesammelten Öls in die Kanalisation verhindert.

Wichtige Kenngrößen eines Ölabscheiders sind das Ölspeichervolumen, das abhängig von Bauart und Baugröße des Abscheiders ist, sowie die Nenngröße, welche die Dimensionierung des Abscheiders angibt.

Die Nenngröße (NG) ist ein Maß für die Abwassermengen, die maximal über den Abscheider geleitet werden können. Sie ist eine dimensionslose Zahl, welche der größten Durchflussgeschwindigkeit in Litern/Sekunde entspricht.

Die Nenngröße, d. h. die Dimensionierung eines Ölabscheiders, wird nach DIN 1999 Teil 2 berechnet. In die Berechnung fließen folgende Faktoren ein:

.Schmutzwasserabfluss, berechnet aus:

.Anzahl und Größe der Wasserzapfstellen

- HD-Geräteeinsatz

.Regenwasserabfluss, berechnet aus

- Größe der zu entwässernden Flächen,

- örtliche Regenspende,

.Dichtefaktor der Leichtflüssigkeit.

Koaleszenzabscheider

Für Abscheider, die nach dem Koaleszenzprinzip arbeiten, gibt es verschiedene Materialien und Systeme, an denen die Ölpartikel koaleszieren. Es werden z. B. Filtermatten oder Füllkörpergranulate verwendet.

Koaleszenzabscheider können einem Ölabscheider nachgeschaltet oder direkt hinter dem Schlammfang angeordnet werden. In diesem Fall muss der Koaleszenzabscheider über einen selbsttätigen Abschluss verfügen.

Das Koalesziermaterial ist in der Regel für einen unbegrenzten Einsatz konzipiert. Im Laufe der Zeit kann die Durchflussgeschwindigkeit jedoch durch angelagerte Feinstschlammanteile herabgesetzt werden, wodurch ein Rückstau in der Anlage entstehen kann. Die Koaleszenzeinsätze können dann je nach Bauart durch Rückspülen oder Abspritzen gereinigt werden.

Die Baugrundsätze, Einbau- und Betriebsvorschriften sowie Prüfvorschriften für Koaleszenzabscheider werden in der DIN 1999 Teil 4 bis Teil 6 geregelt. Die Bemessung von Koaleszenzabscheidern erfolgt nach DIN 1999 Teil 2 analog den Ölabscheidern.

Solange nur instabile Emulsionen vorliegen, können bei richtiger Handhabung von Koaleszenzabscheidern verbesserte Einleitwerte für Mineralölkohlenwasserstoffe < 10 mg/l erreicht werden. Chemisch stabile Emulsionen dagegen können in Koaleszenzabscheidern nicht behandelt werden. Hierfür sind Emulsionsspaltanlagen erforderlich.

Kontroll-Probenahmeschacht

Im Ablauf von Abwasserbehandlungsanlagen ist ein Revisionsschacht vorgeschrieben, der die Entnahme von Abwasserproben und die Kontrolle des abgeleiteten Volumenstromes ermöglicht. Um keine Verfälschungen bei Probenahmen zu erhalten, ist der Schacht vor der Zuleitung anderer, nicht über die Abwasserbehandlungsanlage geleiteter Abwasserteilströme einzubauen.