5. Rozmarynowski, Michael - Veolia Berkefeld Celle - Vfgi.de

Trinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010Dipl.- Ing. (FH) Michael RozmarynowskiVWS Deutschland GmbH, September 2010

Trinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010Brunnenwasseraufbereitung fürEigenwasserversorgungsanlagenundApparate zur Entfernung unerwünschter Inhaltsstoffe,wie Eisen, Mangan, Kohlensäure, Aluminium, Arsen,Nitrat und Uran

Trinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010Inhalt‣ Veolia – Berkefeld als Partner für dieWasseraufbereitung‣ Gültige Normen und Gesetze für dieWasseraufbereitung inEigenwasserversorgungsanlagen- Trinkwasserverordnung TVO 2001- DIN 2001-1- DVGW-Richtlinien‣ Verfahrenstechniken der Wasseraufbereitungfür Einzelversorger, Apparate und Ausrüstungen

Veolia EnvironnementEine starke FamilieTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010Weltmarktführer bei UmweltdienstleistungenIn 74 Ländern präsentmit rund 313.000 Mitarbeitern

Aufbau des MutterkonzernsVeolia Environnement – weltweit 2009Trinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010uNr. 1 in Europa bei Energie-DienstleistungenuNr. 2 weltweit bei Abfallentsorgungund VerwertunguUmsatz 2009: 7,1 Mrd EurouUmsatz 2009: 9,1 Mrd Eurou44.000 Mitarbeiter weltweitu95.000 Mitarbeiter weltweitUmsatz 2009: 34,5 Mrd EuroVersorgung von 225 Mio.Menschenca. 313.000 MitarbeiteruuuNr. 1 als privater Anbieteröffentlicher Verkehrsdienstleistungenin EuropaUmsatz 2009: 5,9 Mrd Euro75.000 Mitarbeiter weltweituuuNr. 1 weltweit imWassergeschäftUmsatz 2009: 12,6 Mrd Euro96.000 Mitarbeiter in66 Ländern

Übersicht KernaktivitätenVon VW zu VWS in DeutschlandTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010

UnternehmensentwicklungVon Familienunternehmen zum Global PlayerTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010WilhelmBerkefeldVeolia Water Solutions & Technologies in Deutschland1892: Wilhelm Berkefeld gründet sein Unternehmen in Celle1924: Gründung der Wabag in Breslau1937: Walter Lorch gründet ELGA Ltd.1975: Gründung RWO Marine Technology in Bremen1999: ELGA LabWater als globaler Markenname bei Veolia2004: Berkefeld, RWO und WABAG werden Teil der Veolia Gruppe2006: ELGA Berkefeld, ELGA LabWater, Krüger WABAG und RWOwachsen unter dem Dach der Veolia Water Solutions &Technologies DACH zusammen und bilden eines derführenden Unternehmen in der Wasseraufbereitung2008: Gründung der AQUANTIS GmbH in Ratingen2009: Zusammenschluss der Krüger WABAG GmbH und BerkefeldGmbH zur VWS Deutschland GmbH

Veolia Water Solutions & Technologies – Stammsitz in CelleInfrastrukturTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010VWS Deutschland in CelleuuFertigung in Celle: Größter Fertigungsstandort von VWS weltweit- Fertigung von Serienprodukten- Montage von Engineered Systems- Regenerationsstation für IonenaustauscherharzLabor zur umfassenden Untersuchung von Wasserproben

Technologien für Trink- und ProzesswasserLösungenTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010

Trinkwasserverordnung 2001Trinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010§3 Begriffsbestimmungen„Trinkwasser“ ist alles Wasser, das zum Trinken, Kochen,zur Zubereitung von Speisen und Getränken oder zufolgenden anderen häuslichen Zwecken bestimmt ist:u Körperpflege, -reinigungu Reinigung von Gegenständen, die mit Lebensmitteln inBerührung kommenu Reinigung von Gegenständen, die nicht nur vorübergehendmit dem menschlichen Körper in Berührungkommen (z.B. „Wäschewaschen“)

Trinkwasserverordnung 2001Trinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010§ 4 Allgemeine AnforderungenDer Unternehmer und der sonstige Inhaber einerWasserversorgungsanlage dürfen Wasser, das denAnforderungen § 7 nicht entspricht, nicht als Wasserfür den menschlichen Gebrauch abgeben und anderenzur Verfügung stellen.§ 24 StraftatNach § 75 Abs. 2, 4 des Infektionsschutzgesetzes wirdbestraft, wer als Unternehmer oder sonstiger Inhabereiner Wasserversorgungsanlage …vorsätzlich oderfahrlässig …Wasser entgegen §4…oder §11… für denmenschlichen Gebrauch zur Verfügung stellt.

Trinkwasserverordnung 2001Trinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010Liste der Aufbereitungsstoffe gemäß §11Trinkwasserverordnung 2001Zur Aufbereitung von Wasser für denmenschlichen Gebrauch dürfen nurAufbereitungsstoffe verwendet werden,die vom Bundesministerium fürGesundheit und soziale Sicherung ineiner Liste im Bundesgesundheitsblattbekannt gemacht worden.http://www.umweltbundesamt.de/wasser/themen/downloads/trinkwasser/trink11.pdf

DIN 2001-1Trinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010DIN 2001-1Trinkwasserversorgung aus Kleinanlagenund nicht ortsfesten AnlagenDiese Norm gilt für die Trinkwasserversorgung ausortsfesten Kleinanlagen und legt die grundlegendenAnforderungen an Trinkwasser… sowieAnforderungen an Planung, Bau, Betrieb undInstandhaltung der Versorgungsanlagen fest.Hierin sind unter anderem die bevorzugten Verfahrenzur Aufbereitung aufgeführt.Kleinanlagen sind Anlagen mit einer Abgabe mitnicht mehr als 1000 m³/a.

DIN 2001-1Trinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010DIN 2001-1Trinkwasserversorgung aus Kleinanlagenund nicht ortsfesten AnlagenBei Betrieb und Instandhaltung vonKleinanlagen hat der Betreiber sicher zu stellen,dass von den Anlagen keine Gefahren für dieNutzer oder Öffentlichkeit ausgehen und dieAnforderungen erfüllt werden.Anlagen die nicht Trinkwasser führen, müsseneindeutig als solche gekennzeichnet sein unddürfen nicht mit Kleinanlagen oder Anlagen deröffentlichen Trinkwasserversorgung verbundenwerden.

DIN 2001-1Trinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010DIN 2001-1Trinkwasserversorgung aus Kleinanlagenund nicht ortsfesten AnlagenZum Schutz der Trinkwasserressourcen vor Beeinträchtigungendurch Abwasser bedarf es einerfachgerechten Abwasserentsorgung.Die Lagerung von Abfällen aller Art, insbesondere vonStallabfällen oder wassergefährdenden Stoffen ist,unbeschadet rechtlicher Vorschriften, im Zustrom derWassergewinnungsanlage in keinem Fall zulässig.Bei der Auslegung der Anlage ist von einem Wasserbedarfvon etwa 150 l/Tag je Person auszugehen, sofernkein zusätzlicher Bedarf vorliegt, z.B. Lebensmittelproduktionund Tierhaltung.

Verfahren der WasseraufbereitungTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010gelöste Gasegelöste Salze, Metalle und Feststoffe

Verfahren der WasseraufbereitungTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010Chemische Parameter aus TVO 2001pH- Wert 6,5 – 9,5 Das Wasser soll aber nicht korrosiv wirken.Eisen 0,2 mg/l Geogen bedingte Überschreitungen bleibenbei Abgabe bis 1000 m³/a bis zu 0,5 mg/laußer Betracht.Mangan 0,05 mg/l Geogen bedingte Überschreitungen bleibenbei Abgabe bis 1000 m³/a bis zu 0,2 mg/laußer BetrachtArsen0,01 mg/lNitrat 50 mg/l Summe aus NO 3in mg/l geteilt durch 50 undNO 2in mg/l geteilt durch 3 darf nicht größer1 mg/l sein.Aluminium 0,2 mg/l

Verfahren der WasseraufbereitungTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010Geeignete Geräte zur WasserbehandlungDurch die unterschiedliche Aufnahme gelöster Gase aus der Atmosphäreund von Salzen und Metallen aus dem Erdreich, stellt das Wasser eineverdünnte Salzlösung mit unterschiedlichen Inhaltsstoffen und Eigenschaftendar.FiltrationEnthärtungTeilentsalzungDesinfektionje nach erforderlichem Anwendungsfall

Verfahren der WasseraufbereitungTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010Geeignete Geräte zur WasserbehandlungSiebfiltration (Schutzfilter etc.)(Oberflächenfiltration, geringe Schmutzaufnahme)Kies/Sandfiltration(hohe Schmutzaufnahme, Tiefenfiltration,speziell Mehrschichtfiltration)Ionentauscher(Zur Entfernung von gelösten Ionen)Membranfiltration(Ultrafiltration, Nanofiltration, Umkehrosmose)

20Trinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010Verfahren der WasseraufbereitungTrennschärfen von Membranverfahren

Verfahren der WasseraufbereitungTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010Nachteile von OberflächenfilternLangfaserige Stoffe können kdasFiltersieb in Längsrichtung LpassierenBiologische Beläge möglichmLangfaserige Stoffe können ksich bei derRückspülung verhakenBei Überlastung des Filters führt fdasAnschwemmen von Schmutzstoffenzu einem schnellen DifferenzdruckanstiegLösung:Tiefenfiltration im Druckfilter

Verfahren der WasseraufbereitungTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010Enteisenung und EntmanganungEisen kann im Wasser in Form von Eisen (II)- undEisen (III) – Ionen, in gelösten Verbindungen(Oxidhydrate), kolloidal gelöst, sowie in organischenVerbindungen vorliegen.Gelöstes Eisen kann vorliegen, wenn das Wassersauerstofffrei ist oder sein pH- Wert unter 3 liegt.Mangan kommt in natürlichen Wässern sowohl echtgelöst in zweiwertiger Form als auch kolloidal gelöstin drei- und vierwertiger Form vor.

Verfahren der WasseraufbereitungTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010Enteisenung und EntmanganungEisen und Mangan sind im Trinkwasser unerwünscht undmüssen entfernt werden, weil- sie Ablagerungen im Rohrnetz bilden können- sie den Durchflusswiderstand in erheblichem Maß erhöhen- sie zu Verfärbungen des Wassers führen- durch gelöstes Eisen der WasserverwendungAusfällungen auftreten können.- sich eine indirekte gesundheitliche Relevanz durchunkontrolliertes Wachstum von Eisen- und Manganbakterienin Transport- und Verteilungsanlagen ergeben kann

Verfahren der WasseraufbereitungTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010Enteisenung und EntmanganungDer DVGW hat die wichtigsten Regeln, die beiPlanung und Betrieb von Anlagen zu beachtensind, in der DVGW-Arbeitsblattreihe W 223“Enteisenung und Entmanganung“zusammengefasst. Sie besteht aus 3 Teilen:- W 223-1: Grundsätze und Verfahren- W 223-2: Planung und Betrieb vonFilteranlagen- W 223-3: Planung und Betrieb vonAnlagen zur unterirdischenAufbereitung

Verfahren der WasseraufbereitungTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010Enteisenung und EntmanganungDer Prozess ist dadurch gekennzeichnet,dass die Oxidation zu den unlöslichenVerbindungen im Filterbett von Tiefenfilterngeschieht.Ausgenutzt werden dabei katalytischeEffekte an der Oberfläche der Filterkörner,woran auch Mikroorganismen beteiligtsind.Damit dieser Prozess gelingt, müssenallerdings bestimmte wasserchemischeund verfahrenstechnische Randbedingungeneingehalten werden, auf die in W223-2 detailliert eingegangen wird.

Verfahren der WasseraufbereitungTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010Enteisenung und EntmanganungDie Oxidation des gelösten Eisen (II) und Mangan (II) wirdin erster Linie durch die Zugabe von Luft erreicht.Durch die Belüftung im geschlossenen System vollziehtsich ein einseitiger Stoffübergang von den gasförmigenBestandteilen der Luft im Wasser.Die intensive Vermischung der Luft mit dem Wasser wirdüber einen Luftmischer Gewährleistet.Durch speziell katalytisch wirkende Filtermaterialien, wieBerkolit FM, kann die Oxidation insbesondere für Manganbeschleunigt werden.

Verfahren der WasseraufbereitungTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010Enteisenung und EntmanganungBei der Oxidation von Mangan ist zu beachten, dassdiese erst stattfindet, wenn alle reduzierten Phasenmit niedrigerer Redoxspannung bereits aufoxidiertsind.In Ausnahmefällen ist die Oxidation durch stärkereOxidationsmittel wie Kaliumpermanganat erforderlich,wenn z. B. Eisen und Mangan durch Huminstoffegebunden vorliegt.Auch der pH- Wert ist entscheidend für dieAufbereitung, da u. a. bei einem hohen pH- Wert dieOxidation von Eisen begünstigt wird. Ein niedrigerpH- Wert fördert die Reaktion der Reduktion vonEisen.

Verfahren der WasseraufbereitungTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010Enteisenung und EntmanganungDie Biologie in den Filtern ist bei derAufbereitung ein entscheidender Faktor, dadie Mikroorganismen die Reaktionenerheblich beschleunigen können und auchselbst die Redoxspannung verschiebenkönnen.Hierdurch werden die Bedingungen für dieStoffumsetzung optimiert.Quelle: DVGW

Verfahren der WasseraufbereitungTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010EntsäuerungDa das Korrosionsverhalten metallischer Stoffeim Wesentlich von der KohlensäureKonzentration abhängig ist, ist häufig eineEntsäuerung erforderlich.Das Ziel ist das Kalk-Kohlensäure Gleichgewichtzu erreichen. Dies wird durch eine mechanischeund/oder chemischen Entsäuerung erreicht.Bei der chemischen Entsäuerung, kommenChemikalien wie Natronlauge und Soda ausKostengründen im Allgemeinen nicht zumEinsatz.

Verfahren der WasseraufbereitungTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010EntsäuerungIm Zusammenhang mit der Brunnenwasseraufbereitungüber Druckfilter kommen spezielleFiltermaterialien zur Anwendung.Durch die Filtermaterialien wie halbgebrannterDolomit (Berkosplit) und Calciumcarbonat(Berkolit CA), findet bei der Abbindung vonKohlensäure eine gleichzeitige Aufhärtung imWasser statt.Hierbei ist zu beachten, dass sich dasFiltermaterial verbraucht und nach Bedarfnachzufüllen ist.

Verfahren der WasseraufbereitungTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010Aluminium EntfernungDie in normalen, natürlichen Wässern vorkommenden Mengen anAluminiumverbindungen haben gesundheitlich keine Bedeutung.Bei manchen weichen Quell- und oberflächennahen Grundwässernwerden jedoch in den letzten Jahren ansteigendeAluminiumkonzentrationen beobachtet, die auf den „sauren Regen“ unddie damit ausgelösten Lösevorgänge im Erdreich zurückzuführen sind.

Verfahren der WasseraufbereitungTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010Aluminium EntfernungDie Löslichkeit von Aluminium ist stark vom pH- Wert abhängig.Zur Entfernung von Aluminium ist der pH- Wert zwischen 6 und 8einzustellen, um die Grenzwerte in der TVO einhalten zu können.Bei steigenden und fallenden pH- Werten erhöht sich die Löslichkeit vonAluminium.Um den Grenzwert von 0,2 mg/l gesichert einzuhalten, muss eineTrübung < 0,15 FNU vorliegen. Hierdurch wird der Einfluss vonkolloidalem Aluminiumhydroxid ausgeschlossen.Quelle: DVGW

Verfahren der WasseraufbereitungTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010

Verfahren der WasseraufbereitungTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010Enteisenung, Entmanganung, EntsäuerungFiltergeschwindigkeitenEnteisenung:5 – 20 m/h (Einschichtfiltration)Entmanganung: 10 – 25 m/h (Einschichtfiltration)(abhängig von der Wasserqualität)

Verfahren der WasseraufbereitungTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010Rückspülkurven am Beispiel Anthrazit N

Verfahren der WasseraufbereitungTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010DruckfilteranlagenFesolidsFe(OH) 3Fe(OH) 3airFreibordFilterschichtO 2O 2airFilterschichtStützkiesRückspülung

Verfahren der WasseraufbereitungTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010Berkolit AsARSENENTFERNUNG aus Trinkwässern- Arsen kann in höheren Konzentration beim Menschen zu chronischenVergiftungserscheinungen führen- Arsen ist ein natürlicher Bestandteil aller Gesteine und Böden- Eisenhydroxide und –oxide kontrollieren in Gewässern und Böden alsadsorptionsaktive Substanzen die Verfügbarkeit und Mobilität vielerSpurenelemente- Arsengrenzwert im Trinkwasser: 10 µg/l- In der Regel sind erhöhte Arsengehalte geogener Natur.Entwicklung BERKOLIT As

Verfahren der WasseraufbereitungTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010Vorteile von BERKOLIT As- Einfaches Verfahren (Druckfilteranlage)- Kein Chemikalieneinsatz- Kein steuerungs- und regeltechnischerAufwand- Keine arsenhaltigen Schlämme

Verfahren der WasseraufbereitungTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010EntnitratisierungNitrate sind Salze der Salpetersäure. Sie werdenhäufig (wie Nitrit u. Ammonium) mit zu densogenannten Verschmutzungsindikatoren gerechnet.Insbesondere in Gebieten mit intensiverLandwirtschaft können sehr hohe Werte vorliegen.Erhöhte Nitratgehalte im Wasser, sind für verzinkteRohrleitungen als korrosionsverstärkendeinzuordnen.Vor allem bei Säuglingen kann ein zu hoherNitratgehalt zu beträchtlichen Schäden.Für Säuglingsnahrung ist die zulässigeHöchstkonzentration auf 10 mg/l begrenzt.

Verfahren der WasseraufbereitungTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010EntnitratisierungBei der Entnitratisierung wird das Ionentauscherverfahren eingesetzt.Hierbei kommen stark basische Anionentauscher mit Selektivharzenzum Einsatz. Regeneriert wird mit Kochsalzlösungen.Durch den Ionentauscher werden Nitrat und auch Sulfat entfernt.Karbonat (HCO3) wird nur vorübergehend gebunden und wiederabgegeben, so dass sich der m- und p- Wert im Allgemeinen nichtändert.Da bei der Nitratentfernung die Nitrationen gegen Chloridionenaustauschen ist darauf zu achten, dass der Chloridgehalt im Wassernicht überschritten wird.NO 3-Cl -

Verfahren der WasseraufbereitungCl - Cl - Cl - - +NO Cl - 3 NOCl 3-NOCl 3 Cl - -NONO - 3-3 3Cl --NO 3Cl - Cl bei MindermengenabnahmeCl - Cl - -Cl - Cl - Cl - Cl -Trinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010Vollautomatische Entnitratisierungmit Regeneration überNaCl – Tablettensalz- +NO 3 NO- 3NO 3NO 3-Mengensteuerung mit automat.NO 3- SO 4-Zwangsregeneration nach 4 Tagen

Verfahren der WasseraufbereitungTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010Uranex ®URAN EXtraktion durch ein hochselektivesAdsorptionsverfahren ohne RegenerationDas Verfahren wurde entwickelt von- Forschungszentrum KarlsruheIn April 2005 erhielt VEOLIA / Krüger WABAG / EBF dieexklusive LizenzDer Lizenzvertrag beinhaltet auch die Entsorgung derbeladenen Materialien

Verfahren der WasseraufbereitungTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010Warum Uranex ® ?‣ Grund- und Oberflächenwasser kann mit Uran verschmutzt werdendurch- geologische Bedingungen oder- anthropogene Einflüsse‣ In Deutschland wurden bis zu 100 µg/l Uraniumkonzentrationen imGrundwasser gefunden‣ Wir erwarten sehr bald einen neuen Grenzwert in Deutschland‣ Der gesundheitliche Leitwert, vorgeschlagen vom Umweltbundesamtin 2005, liegt bei 10 µg/l

Verfahren der WasseraufbereitungTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010Uranex ® -Verfahren

Verfahren der WasseraufbereitungTrinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010Uranex ®Vorteile von URANEX ®‣ Hochselektives Verfahren‣ Keine Änderung in der Wasserzusammensetzung‣ Sehr niedrige Urankonzentration im aufbereitetenWasser‣ Einfache, automatisierte Technologie

Uranex ®Trinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010Analytische URANEX ® -Werte in Eckental:Parameter Einheit Rohwasser ReinwasserDatum 10.02.2005 10.02.2005Bettvolumen 40080Leitfähigkeit/°C µS/cm 789/9,5°C 792/9,5°CpH 7,19/9,5°C 7,13/9,5°CUran µg/l 12 0,07Nitrat mg/l 16 16Nitrit mg/l

Trinkwassertag Wolfsburg 23.09.2010Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !