Ozon, ein aus drei Sauerstoffatomen aufgebautes Molekül (O3), ist das stärkste, großtechnisch herstellbare Oxidationsmittel. Es eliminiert eine Vielzahl problematischer Substanzen vollständig oder oxidiert diese so weit, dass sie anschließend biologisch abbaubar sind – und reagiert dabei zu vergleichsweise unproblematischen Oxidationsprodukten plus Sauerstoff. Die neue Ozon-Starkwasser-Technologie von Air Liquide, einem der führenden Unternehmen bei Gasen für Industrie, Medizin und Umweltschutz, soll den Oxidationsprozess optimieren, nutzt dazu das anfallende Sauerstoff-Offgas und schafft neue, bisher nicht genutzte Freiheitsgrade in der Bauform der Ozon-Reaktoren.

Einsatzbereiche für die Ozon-Starkwasser-Eintragstechnik

In vielen Bereichen der Wasserbehandlung, beispielsweise in der Trinkwasseraufbereitung, bei der Abwasserbehandlung sowie der Prozesswasserbehandlung, wird Ozon sehr oft in geringen Konzentrationen beziehungsweise Dosierungen eingesetzt. Das neue Ozon-Starkwasser-System von Air Liquide soll nun dazu prädestiniert sein, geringe bis mittlere Ozondosen in große Wasservolumenströme mit hoher Effizienz und Wirtschaftlichkeit bei gleichzeitig hohen Freiheitsgraden in der Reaktortechnik verlustfrei einzutragen. Zudem wird der Flächenbedarf für die zusätzliche Reinigungsstufe minimiert, die „Ozon-Oxidation“ optimiert und das Offgas (wertvoller Sauerstoff) zusätzlich nutzbar gemacht. Die Bauform der Ozonreaktoren kann im Gegensatz zu klassischen, auf höheren Wassertiefen basierenden Bauwerken vollkommen frei gewählt werden. Da das Ozon durch die Ozon-Starkwasser-Technologie bereits vollständig gelöst vorliegt, ist die Aufgabe der Ozon-Reaktoren rein auf die Ozon-Reaktion und ihren zeitlichen Verlauf beschränkt.

Bedarfsgerechte Ozon-Dosierung

Derzeit noch wird Ozon konventionell über Diffusoren oder über Pumpe-Injektor-Systeme in die Ozon-Reaktoren eingetragen und dort gelöst. Die Dosierung erfolgt entweder mengenproportional oder gesteuert durch Messtechnik im Zulauf und Ablauf der Reaktoren. Hierbei kann es im Reaktor temporär oder örtlich zu erheblichen, dem Bedarf nicht gerechten Überdosierungen kommen. Überdosierungen bedeuten eine erhöhte Oxidation der in der Wassermatrix vorliegenden weiteren Inhaltsstoffe, zum Beispiel von Bromid zu Bromat. Bedingt durch die Trennung der Prozessschritte und die intelligente Messung der gelösten Ozon-Konzentration, ist eine Überdosierung weitgehend ausgeschlossen. Neben der Reduzierung des Ozon-Bedarfs werden ebenfalls weitergehende, ungewollte Reaktionen der Hintergrund-Abwassermatix minimiert.

Pilotanlagen für Machbarkeitsuntersuchungen und Tests vor Ort

Der Einsatz von Ozon stellt sowohl Planer als auch Betreiber stets vor individuelle Herausforderungen. Die Ozon-Oxidation ist zwar seit vielen Jahrzehnten gängige Praxis, jedoch ist jede Anwendung als Einzelfall zu betrachten. Abhängig von der oder den zu oxidierenden Stoffen oder Stoffgruppen sind die erforderlichen Ozonbedarfe und das Anlagendesign für jedes Projekt im Vorfeld zu ermitteln. Die auf Basis dieser Daten zu planende Anlage stellt in der Regel eine sehr hohe Investition dar. Pilotversuche vor Ort mit mobilen Ozon-Pilotanlagen vereinfachen die Entscheidungsfindung und ermöglichen eine gezielte Auslegung der erforderlichen Anlagentechnik auf Basis der tatsächlich vor Ort ermittelten Auslegungsparameter. Air Liquide ermöglicht Pilotversuche für Machbarkeitsuntersuchungen und Tests sowohl mit der neuen Ozon-Starkwasser-Technologie als auch bei konventionellen Ozon-Anwendungen – und das wahlweise im Technikum oder direkt vor Ort.

Video