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Innovative Modernisierung der Wasseraufbereitungsanlage in Borna

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LMBV-Projekt wird auf der IMWA 2021 vorgestellt

Leipzig/Borna. Die in 2008/2009 errich­te­te Was­ser­auf­be­rei­tungs­an­la­ge (WBA) Bor­na-West wird der­zeit umge­baut und moder­ni­siert. In der Anla­ge wer­den Grund- und Nie­der­schlags­was­ser mit einer Kon­zen­tra­ti­on von bis zu 300 mg/l an Eisen (vor­wie­gend Eisen(II)) vor der Ein­lei­tung in die Plei­ße von den Eisen­be­stand­tei­len gerei­nigt, um die behörd­lich fest­ge­leg­ten 3 mg/l zu errei­chen. Hier­zu wird das Was­ser mit Kalk neu­tra­li­siert. Das ent­ste­hen­de Eisen­hy­dr­o­xid wird unter Zuga­be von Flo­ckungs­hilfs­mit­teln (FHM) durch Sedi­men­ta­ti­on vom Was­ser abge­trennt und als eisen­hal­ti­ger Schlamm sepa­rat gesam­melt und char­gen­wei­se ent­sorgt.

Die Beson­der­heit dabei ist, dass das Was­ser auch einen hohen Anteil an frei­er Koh­len­säu­re bzw. Hydro­gen­kar­bo­nat (TIC) besitzt (bis zu 90 mg/l), wodurch ein gro­ßer Anteil des Kalks als Cal­ci­um­car­bo­nat aus­fällt. Dadurch ent­ste­hen erhöh­te Schlamm­men­gen, die mecha­nisch ent­wäs­sert und ent­sorgt wer­den müs­sen. Das führt zu einem erhöh­ten Kalk­ver­brauch und geht ent­spre­chend in die Betriebs­kos­ten mit ein.

Ziel der Umbau­maß­nah­men ist die Imple­men­tie­rung des vor­an­ge­gan­ge­nen Pilot­ver­su­ches, bei dem erfolg­reich bestä­tigt wur­de, dass durch inten­si­ve Belüf­tung das Hydro­gen­car­bo­nat phy­si­ka­lisch als Koh­len­stoff­di­oxid (CO₂) aus dem Was­ser aus­ge­trie­ben wird (Strip­ping). Gleich­zei­tig kon­zep­tio­nier­te das Pla­nungs­bü­ro G.E.O.S. Frei­berg für die LMBV Mit­tel­deutsch­land die Anla­ge grund­haft neu.

Herz­stück der Anla­ge ist das von G.E.O.S. Frei­berg ent­wi­ckel­te 3‑Kammer Becken in dem das Was­ser in drei Pha­sen für die fol­gen­de Sedi­men­ta­ti­on vor­be­rei­tet wird:

  1. Pha­se – Vor­be­lüf­tung und Ent­fer­nung Hydro­gen­kar­bo­nat (TIC) (B2.1)
  2. Pha­se – pH-Wert-Anhe­bung mit­tels Kalk­do­sie­rung und Eisen­oxi­da­ti­on durch Belüf­tung von Fe(II) zu Fe(III) (B2.2)
  3. Pha­se – lang­sa­mes Ein­rüh­ren des Flo­ckungs­hilfs­mit­tels (B2.3)
Ausschnitt R und I
Die Gra­fik zeigt einen Aus­schnitt aus dem geän­der­ten Rohr­lei­tungs- und Instru­men­ten­fließ­sche­ma. Quel­le: G.E.O.S. Frei­berg
Der Aspekt des Aus­trei­bens des TIC zur Redu­zie­rung der Betriebs­kos­ten, wur­de bis­her bei Anla­gen die­ser Art nur in Ein­zel­fäl­len berück­sich­tigt. Die Abstim­mung der Pro­zess­ab­läu­fe in der vor­lie­gen­den Kon­stel­la­ti­on stellt einen inno­va­ti­ven Ansatz dar, der für Anla­gen­be­trei­ber meh­re­re Vor­tei­le bringt. Gemein­sam mit dem Pla­nungs­bü­ro hat sich daher die LMBV Mit­tel­deutsch­land ent­schlos­sen, die Erkennt­nis­se zu ver­öf­fent­li­chen. G.E.O.S. Frei­berg stell­te die Anla­ge und das neue Kon­zept im Juli 2021 am vir­tu­el­len Kon­gress der Inter­na­tio­nal Mine Water Asso­cia­ti­on (IMWA) 2021 vor. Mit dem Umbau ver­bun­den sind zahl­rei­che wei­te­re Anla­gen­op­ti­mie­run­gen. So ist bei­spiels­wei­se die Regu­lie­rung des Was­ser­durch­flus­ses zukünf­tig in einem grö­ße­ren Bereich (10–65 m³/h) mög­lich und auch die Mes­sung des Durch­flus­ses ver­bes­sert sich. Die Kalk­do­sie­rung erfolgt neu über eine pH-Wert-Rege­lung durch Mes­sung in den Becken B2.2 und B2.3, was bewirkt, dass die Kalk­zu­ga­be schnel­ler auf die aktu­el­len Regel­pa­ra­me­ter ange­passt wer­den kann. Mit dem Umbau erfolgt zudem eine Neu­kon­zep­tio­nie­rung des Pro­zess­leit­sys­tems. Ins­ge­samt wer­den die Rand­be­din­gun­gen für die Anla­gen­un­ter­hal­tung, ‑war­tung und ‑sicher­heit erheb­lich ver­bes­sert. Die Umbau­maß­nah­men erfol­gen auf engs­tem Raum und unter Auf­recht­erhal­tung des Regel­be­trie­bes. Die Fer­tig­stel­lung ist im 4. Quar­tal 2021 geplant. Nach Inbe­trieb­nah­me kann bes­ser auf geän­der­te Umwelt­pa­ra­me­ter reagiert und die behörd­li­chen Vor­ga­ben kön­nen sicher erreicht wer­den.

Impres­sio­nen vom Umbau der WBA in Bor­na, Fotos: G.E.O.S. Frei­berg