Ozonung von Kläranlagenablauf zur weitergehenden Abwasserreinigung:
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Wien
Institut für Wassergüte, Ressourcenmanagement und Abfallwirtschaft
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WASSER • ABWASSER • GEWÄSSER
Band 241
Ozonung von Kläranlagenablauf zur
weitergehenden Abwasserreinigung
Heidemarie Schaar
Herausgeber:
Em Prof Dr Dr h c Helmut Kroiss
Institut für Wassergüte, Ressourcenmanagement
und Abfallwirtschaft
Bibli
Wiener Mitteilungen (2016) Bund 241
Dissertation Heidemarie SCHAAR
V
Inhaltsverzeichnis
Vorwort
Kurzfassung
Inhaltsverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Tabellen verzeichn is
1 Einleitung
1 1 Allgemeiner Hintergrund
1 2 Weitergehende Abwasserreinigung zur SpurcnslolTentlernung
1 3 Zielsetzung und Fragestellungen
1 4 Aulhau der Arbeit
2 Material und Methoden
2 1 Analytik der Abwasserparameter
211 Traditionelle Abwasserparameier
212 SAK254 und SAK-m
2 2 Bromid- und Bromatuntersuchung
2 3 Pilotanlage
231 Versuchsstandort und untersuchtes Abwasser
232 Versuchsaufbau
233 Messeinrichtungen
234 Untersuchung der I lydraulik in der Pilotanlage
2 4 Pi lolversuche
241 Versuchseinstei lungen
242 Probenahme
2 5 Ermittlung der Spurenstoffelimination
251 Analysierte SpurenstolTc und Auswahlkriterien
252 Berechnungskonvention lür die Spurenstoffelimination
2 6 (ientoxizitälstests
261 Ames-Test
262 Mikrokerntest
263 Comel-Assay
I
III
V
VIII
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so
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25
VI
Ozonung von Kliinmlagennbkiulzur weitergehenden Abwasserreinigung
Inhaltsverzeichnis
2 7 Untersuchung der Ökotoxizität 26
271 Mikrobiotests 26
272 Enz ymimmunoassays 27
273 21-Tage Fish-Screening-Assay 28
2 8 Mikrobielle Inaktivierung 28
281 Zudosierung von Testorganismen 29
282 Mikrobiologische Analysen 30
283 Ergänzende mikrobiologische Untersuchungen 30
3 Theoretische Grundlagen der Ozonung von Kläranlagenablauf 3 1
3 1 Reaktionsmechanismen 3 1
311 Direkte Ozonreaktion 3 1
312 Indirekte Ozonreaklion über Ohl-Radikale 32
3 2 Ozonreaktive funktionelle Gruppen 34
321 Olefinische Kohlenstoffdoppelbindungen 35
322 Aktivierte aromatische Verbindungen 36
323 Amine 38
3 3 Einllussfaktoren für das Oxidationsverhalten 39
331 Temperatur 40
332 pH-Wert 41
333 Carbonathärte 42
334 Organische Abwassermatrix 43
335 Anorganische Abwasserparameter 46
336 Ozondosis 47
337 Advanced oxidation durch Zugabe von Wasserstoffperoxid 47
3 4 Charakterisierung des Oxidationsverhallens 48
3 5 Transformations- und Oxidationsnebenprodukte 57
351 Bromat 59
352 NDMA 62
3 6 Synopsis - Bedeutung der theoretischen Grundlagen für den praktischen Einsatz 63
4 Ergebnisse und Diskussion 67
4 1 Tracerversuche 67
4 2 Spurenstoffentfernung 69
4 3 Auswirkungen der Kläranlagenablaufozonung auf die Gentoxizilät 77
431 Ergebnisse des Ames-Tesls 78
432 Ergebnisse des Mikrokerntests 82
433 Ergebnisse des Comet-Assays 83
Wiener Mitteilungen (2016) Band 241 VII
Dissertation Heidemarie SCHAAR
4 4 Auswirkungen der Kläranlagenablaufozonung auf die aquatische Ökotoxizität 84
441 Ergebnisse der Mikrobiotests 84
442 Ergebnisse der Enzymimmunoassays 86
443 Ergebnisse des 21-Tagc-Fish-Screening-Assays 88
4 5 Mikrobielle Inaktivierung 89
4 6 Einfluss auf Abwasserparameter 93
461 DOC und CSB 94
462 BSBt 95
463 SAKwi und SAK-itfi 95
4 7 Bromatbildung 97
4 8 Aspekte für eine betriebliche Umsetzung 98
481 Steuerung und Regelung der Ozonung 98
482 Nachbehandlung 101
5 Kostenabschätzung für eine Ozonung zur weitergehenden Abwasserreinigung 104
6 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen 109
7 Literatur 116
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