ZENTRALE ENTHÄRTUNG IM WASSERWERK WEIHER Zweckverband Wasserversorgung Kraichbachgruppe...
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![Page 1: ZENTRALE ENTHÄRTUNG IM WASSERWERK WEIHER Zweckverband Wasserversorgung Kraichbachgruppe Gemeinderatssitzung Forst, 07. April 2014 Dr.-Ing. M. Riegel, Dr.-Ing.](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081505/55204d7d49795902118cd297/html5/thumbnails/1.jpg)
ZENTRALE ENTHÄRTUNG IM WASSERWERK WEIHERZweckverband Wasserversorgung Kraichbachgruppe
Gemeinderatssitzung Forst, 07. April 2014
Dr.-Ing. M. Riegel, Dr.-Ing. S. Hesse
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TRINKWASSERVERSORGUNG
WW Weiher
Forst
Weiher
Ubstadt
Stet
tfeld
Zeutern
B 3
A 5
Aktuell: 21.000 Einwohner 950.000 m³/a 130 L/(E.d)
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TRINKWASSERAUFBEREITUNG
NetzMehrschichtfilterMehrschichtfilter
(d = 3 m)(d = 3 m)
Zugabe Ozon
3 Flachbrunnen
1 Tiefbrunnen
Belüftung
SpeicherungSpeicherung(2 x 250 m³)(2 x 250 m³)
Wasser-Wasser-schlossschloss
OZONUNG
FILTRATION
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DAS TRINKWASSER IN FORST
Einwandfreie Beschaffenheit gemäß TrinkwV
keine weitergehende Aufbereitung erforderlich
Wasserhärte: 24 °dH (Härtebereich hart) – Ca2+,
Mg2+
Relativ hoher Sulfatgehalt (160 mg/L) SO42–
KS 4,3 (Hydrogencarbonat HCO3-): 5,2 mmol/L HCO3
–
Kalkabscheidetendenz (CaCO3) bei 90 °C: 100 mg/L
(W 235-1: Enthärtung bei > 70 mg/L in Erwägung ziehen)
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GRÜNDE FÜR EINE ZENTRAL ENTHÄRTUNG
Aus der Sicht der Verbraucher Komfort
(Reinigung, Kalkablagerungen)
Chemikalienbedarf (z.B. Waschmittel bzw. Enthärter)
Lebensdauer (Geräte)
Energiebedarf (Warmwasser)
Aus ökologischer Sicht Geringere Salz- und
Metall-Emissionen
HärteHärte
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WASCHMITTELBEDARFAnzahl der Waschgänge:
Wenig 42 / Person/a Durchschnittlich 81 / Person/a Viel 127 / Person/a
Bsp. wenig Waschgänge:
Hart (> 14 °dH): 18 €/a/Person
Mittel: 14 €/a/Person
Weich (< 8,4 °dH): 10 €/a/Person
Waschmitteleinsparung : > 50 t/a (weich)
> 25 t/a (mittel)
http://imageshack.us/photo/my-images/816/img00072.jpg/
(21.000 Einwohner)
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Härteverringerung von hart aufweich
(8 °dH)
mittel
(9 – 10 °dH)
Angaben in €/Person/a
Wasch- und Reinigungsmittel 8,- 4,-
Energieverbrauch 3,- 3,-
Wartung (Warmwasser*) 16,- 16,-
Gesamteinsparung 27,- 23,-
Mindesteinsparung pro m³
(Wasserbedarf 50 m³/Person/a)0,54 €/m³ 0,46 €/m³
* Verlängerung der Wartungsintervalle
KOSTENEINSPARUNGEN HAUSHALT
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Investition Ionenaustauscher 2.000 €
Betrieb (Salz, Wartung, Strom, Wasser)
43 €/P/a
0,90 €/m³
Einsparungen bei Außerbetriebnahme 0,90 €/m³
KOSTENEINSPARUNGEN BEZÜGLICH DEZENTRALER ENTHÄRTUNG
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ENTHÄRTUNG AUS ÖKOLOGISCHER SICHT (1)
Kraichbachgruppe:
21.000 Einwohner // 1.000.000 m³/a Härte 24 °dH → 8 °dH
EINSPARUNGEN:
Regeneriersalz: > 100 t/a
Waschmittel: > 50 t/a
Reiniger: 8 t/a
Klarspüler Spülmaschine: 4 t/a
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ENTHÄRTUNG AUS ÖKOLOGISCHER SICHT (2)
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1988 1989 1990 1991 1992 1993
Jahr
[mg
/kg
]
Zink
Kupfer
ab hier Enthärtung
Meta
llgeha
lt im
Klär
schla
mm
, m
g/k
g
Kläranlage Heppenheim
Verringerung der Schwermetallgehalte im Klärschlamm
pH-Wert
Härte
Geringere Metalllöslichkeit
weich hart
8
7
Höhere Metalllöslichkeit
pH-Wert
Härte
Geringere Metalllöslichkeit
weich hart
8
7
Höhere Metalllöslichkeit
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BEWERTUNG ZENTRALE ENTHÄRTUNG
Komfortzugewinn für den Verbraucher
Entlastung der Umwelt
Preisanstieg des Trinkwassers(dem Ersparnisse im Haushalt gegenüber stehen)
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ZIELWERTE ZENTRALE ENTHÄRTUNG
Enthärtung mindestens so weit, dass es für den Verbraucher spürbar wird: KS 4,3 < 2,5 mmol/L (HCO3
–)
Calcitabscheidekapazität (90°C) < 30 mg/L
Aus korrosionschemischen Gründen: Allgemein: KS 4,3 > 1,5 mmol/L
(W 235-1)
Gusseisen/niedriglegierte Stähle: KS 4,3 > 2 mmol/L
(DIN EN 12502-5)
Kosteneinsparung: Wasserhärte bevorzugt in den Bereich weich
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VERFAHREN ZUR ZENTRALEN ENTHÄRTUNG
Membranverfahren Niederdruck-Umkehrosmose (LPRO)
Ionenaustauschverfahren – CARIX
Fällungsverfahren Langsam-/Schnellentcarbonisierung
Aufgrund der hohen Sulfatgehalte ungeeignet !
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Hartes Wasser
Weiches Wasser
MEMBRANFILTRATION (LPRO)
Rohwasser-Verschnitt
Konzentrat
MembranSalzeSalze
„+ Druck“ (ca. 8 bar)„+ Antiscalant“
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BEISPIELE MEMBRANANLAGEN
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Keine Enthärtung
Enthärtung mit LPRO
Anteil Verschnittwasser, % - 32 37
Härte, °dH 248
(weich)9
(mittel)
KS 4,3 (HCO3-), mmol/L 5,2 1,7 2,0
Calcitabscheidekapazität bei 90 °C, mg/LCaCO3
100 11 16 EM
PF
OH
LEN
WASSERBESCHAFFENHEIT MEMBRANFILTRATION
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VERFAHRENSBEWERTUNG MEMBRANFILTRATION
Automatisiert
Angenehme Handhabung
Kompakte Bauweise / geringer Platzbedarf
Geringe Investitionskosten
Hohe Betriebskosten (Energie / 8 bar Druckdifferenz)
Teilentfernung von Spurenstoffen
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WW Forst
Kriegbach Kraich
bach
DutlacherGraben
WW Forst
KONZENTRATENTSORGUNG
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KONZENTRATENTSORGUNG
Empfehlung aus ökologischer Sicht: Einleitung in den Kraichbach
Konservative Berechnungen zeigen:
Ausreichende Verdünnung des salzhaltigen Konzentrats
Geringe Veränderung der Wasserbeschaffenheit
Keine Veränderung der Güteklasseeinteilung (LAWA)
Vor Konz.-einleitung Nach Konz.-einleitung
Parameter Q0,9 Güteklasse Q0,9 Güteklasse
Sulfat mg/L 256 III (< 400 mg/L) 266 III (< 400 mg/L)
Chlorid mg/L 56 II (< 100 mg/L) 59 II (< 100 mg/L)
Nitrat-Stickstoff mg(N)/L 7,1 III (< 10 mg/L) 7,1 III (< 10 mg/L)
Gesamt-Phosphor mg(P)/L 0,54 III (< 0,6 mg/L) 0,55 III (< 0,6 mg/L)
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KOSTEN MEMBRANFILTRATION
Investition 2,85 Mio. €
Kapitaldienst 230.000 €/a Betriebskosten 170.000 €/a
Gesamtkosten 400.000 €/a 0,44 €/m³ *
* Bei einer verkauften TW-Menge von 900.000 m³/a
Verfahrenstechnik Gebäude Konzentratleitung Planung
Energie Membranersatz Chemikalien Wartung Personal Instandhaltung
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IONENAUSTAUSCHER VERFAHREN CARIX
Hartes Wasser
Weiches Wasser
Eluat
Rückhaltung von: Ca2+
Mg2+ SO4
2-
HCO3-
Regeneration
CO2
Ca2+
Mg2+
SO42-
SO42-
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ANLAGENBEISPIELE CARIX
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WASSERBESCHAFFENHEIT CARIX
Keine Enthärtung
Enthärtung mit CARIX
Härte, °dH 24 8
KS 4,3 (HCO3-), mmol/L 5,2 2,5
Calcitabscheidekapazität bei 90 °C, mg/LCaCO3
100 24
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VERFAHRENSBEWERTUNG
Automatisiert
Lärmentwicklung
Großer Raumbedarf
Hohe Investitionskosten
Geringe Betriebskosten
![Page 25: ZENTRALE ENTHÄRTUNG IM WASSERWERK WEIHER Zweckverband Wasserversorgung Kraichbachgruppe Gemeinderatssitzung Forst, 07. April 2014 Dr.-Ing. M. Riegel, Dr.-Ing.](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081505/55204d7d49795902118cd297/html5/thumbnails/25.jpg)
KOSTEN CARIX
Investition 5,16 Mio. €
Kapitaldienst 400.000 €/a Betriebskosten 145.000 €/a
Gesamtkosten 545.000 €/a 0,60 €/m³ *
* Bei einer verkauften TW-Menge von 900.000 m³/a
Verfahrenstechnik Gebäude Eluatleitung Planung
Energie Chemikalien Wartung Personal Instandhaltung
![Page 26: ZENTRALE ENTHÄRTUNG IM WASSERWERK WEIHER Zweckverband Wasserversorgung Kraichbachgruppe Gemeinderatssitzung Forst, 07. April 2014 Dr.-Ing. M. Riegel, Dr.-Ing.](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022081505/55204d7d49795902118cd297/html5/thumbnails/26.jpg)
VERFAHRENSVERGLEICH
Ohne Enthärtung
Membran CARIX
Härte, °dH24
hart9
mittel8
weich
KS 4,3 (HCO3-), mmol/L 5,2 2,0 2,5
Membran CARIX
Gesamtkosten 400.000 €/a 545.000 €/a
0,44 €/m³ 0,60 €/m³
Trinkwasserbeschaffenheit:
Kosten:
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VERFAHRENSEMPFEHLUNG
Membranfiltration
geringere Kosten
Wasserbeschaffenheit vergleichbar mit CARIX-Enthärtung, wesentlicher Unterschied: Einstufung des Härtebereichs
(mittel – weich)
Teilentfernung von Spurenstoffen
Angenehme Handhabung
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VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT