DGfdB R Technischer Ausschuss AK Wasseraufbereitung. Deutsche Gesellschaft für das Badewesen e. V.

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1 Diese Richtlinie ersetzt die Richtlinie DGfdB R 65.02, Mai 2004., Essen, Postfach , gestattet Essen, Postfach ; info@baederportal.com; Internet:

2 für das Badewesen e.v. 1 Vorbemerkung Geltungsbereich Begriffsbestimmungen Normative Verweise Anwendungsziel Wirkungsweise von Aktivkohle Anwendungen von Aktivkohlen bei den Verfahrenskombinationen nach DIN Verfahrenskombinationen mit Festbett- und Anschwemmfiltern nach DIN 19643, Teil Adsorption an Pulver-Aktivkohle Flockung Filtration Chlorung Flockung - Mehrschichtfiltration mit adsorptiver Kohle - Chlorung Flockung Filtration - Adsorption an Kornaktivkohle - Chlorung Adsorption an Pulver-Aktivkohle Anschwemmfiltration Chlorung Verfahrenskombinationen mit Ozon nach DIN 19643, Teil Verfahrenskombinationen mit Ultrafiltration nach DIN 19643, Teil Adsorption an Pulveraktivkohle Adsorption an Kornaktivkohle Beurteilungs-Matrix Literatur...4 für das Badewesen e.v., Essen, Postfach , gestattet Essen, Postfach ; info@baederportal.com; Internet: 1

3 1 Vorbemerkung Diese Richtlinie beschreibt den Einsatz von Aktivkohle in der Aufbereitung von Schwimm- und Badebeckenwasser unter Berücksichtigung der entsprechenden Verfahrenskombinationen nach DIN und gibt Hinweise zu deren Beurteilung. 2 Geltungsbereich Diese Richtlinie gilt für Wasseraufbereitungsanlagen in Schwimmbädern des Typs 1 und 2 unter Verwendung von Aktivkohle. Halbwertslänge Die Halbwertslänge entspricht der Schichthöhe des Aktivkohlematerials, bei der eine beliebige Konzentration an Chlor, Chlorverbindungen und Ozon bei einer Fließgeschwindigkeit des Wassers von 1 cm/s (= 36 m/h) auf die Hälfte seiner Anfangskonzentration reduziert wird. AOX Adsorbierbare Organisch gebundene Halogene (das X wird in der Chemie allgemein als Abkürzung für ein beliebiges Halogen verwendet)., Essen, Postfach , gestattet. 3 Begriffsbestimmungen Schwimmbad Typ1 Schwimmbad, bei dem die mit Wasser verbundenen Aktivitäten das Hauptangebot sind (z. B. kommunale Schwimmbäder, Freizeitbäder, Aqua-Parks) und dessen Nutzung öffentlich ist. Schwimmbad Typ 2 Schwimmbad, das ein Zusatzangebot zum hauptsächlichen Angebot ist (z. B. Hotelschwimmbäder, Campingschwimmbäder, Clubschwimmbäder, therapeutische Schwimmbäder) und dessen Nutzung öffentlich ist. Öffentliche Nutzung Nutzung eines Schwimmbades, das für jedermann oder eine bestimmte Gruppe von Nutzern (z. B. Hotelgäste, Vereinsmitglieder) zugänglich und das nicht ausschließlich für Familie und Gäste des Eigentümers/Besitzers/Betreibers bestimmt ist; unabhängig von der Zahlung eines Eintrittsgeldes. Private Nutzung Nutzung eines Schwimmbades ausschließlich durch die Familie und Gäste des Eigentümers/Besitzers/Betreibers Aktivkohle Bezeichnung für ein körniges, geformtes oder pulverförmiges Erzeugnis, das aus kohlenstoffhaltigen Rohstoffen hergestellt und durch Behandlung mit Wasserdampf oder Chemikalien bei hoher Temperatur aktiviert worden ist. Durch diese Behandlung wird eine große spezifische poröse (Verhältnis von Hohlraum zum Gesamtvolumen) Oberfläche geschaffen, von deren Größe und Art die Adsorptionswirksamkeit der Aktivkohle im Wesentlichen abhängig ist. 4 Normative Verweise Verordnung über Anforderungen an das Einleiten von Abwasser in Gewässer (Abwasserverordnung - AbwV) DIN Aufbereitung von Schwimm- und Badebeckenwasser - Teil 1: Allgemeine Anforderungen Teil 2: Verfahrenskombinationen mit Festbett- und Anschwemmfiltern Teil 3: Verfahrenskombinationen mit Ozonung Teil 4: Verfahrenskombinationen mit Ultrafiltration DIN Anschwemmfilter zur Wasseraufbereitung 5 Anwendungsziel Schwimm- und Badebeckenwässer sind durch eine Reihe von Substanzen mit unterschiedlichen chemischen und physikalischen Eigenschaften belastet. Diese sind nicht alle durch Flockung und Filtration entfernbar. Mit Hilfe der Adsorptionsstufe an Aktivkohle können die nachfolgend aufgeführten Schadstoffe, gemäß den Vorgaben der DIN 19643, reduziert werden. Gebundenes Chlor Unter gebundenem Chlor versteht man die Chlor-Reaktionsprodukte aus anorganischen und organischen Aminen (Urin, Schweiß, Kosmetika, etc.) im Badewasser. Die Verbindungen des gebundenen Chlors weisen einen unangenehmen stechenden Geruch auf. Sie führen - in der Luft angereichert - zu Augen- und Schleimhautreizungen. Die Anforderung gemäß DIN , Tab. 2, von max. 0,2 mg/l im Beckenwasser ist einzuhalten. Trihalogenmethane Trihalogenmethane (THM) sind Reaktionsprodukte des freien Chlors mit organischen Wasserinhaltsstoffen, die über das Füllwasser und/oder den Badegast in den Beckenwasserkreislauf eingebracht werden. THM stehen im Verdacht kanzerogen (krebsauslösend) zu wirken. Aus diesem Grund wurde die maximale Konzentration auf 0,020 mg/l, berechnet als Essen, Postfach ; info@baederportal.com; Internet:

4 , Essen, Postfach , gestattet. Chloroform, festgelegt (vgl. DIN , Tab. 2). Wenn das Füllwasser ein hohes Bildungspotential für Haloforme (THM) und gebundenes Chlor besitzt, kann eine Reduzierung der Präkursoren (Vorläuferstoffe) mit Aktivkohle sinnvoll sein, bevor es zur Erst- und/oder Nachfüllung verwendet wird. Gelöste organische Verbindungen Dies sind Reaktionspartner des Chlors unter Bildung der in oben beschriebenen Desinfektionsnebenprodukte (DNP). Die Minderung der Konzentration an gelösten organischen Verbindungen durch Adsorption ist die Voraussetzung, um die Bildung der DNP zu minimieren. Ozon Bei Einsatz der Verfahrenskombination nach DIN 19643, Teil 3, wird Ozon als Oxidationsmittel eingesetzt. Infolge seiner Toxizität muss es vor Eintritt des aufbereiteten Wassers in die Schwimm- und Badebecken auf einen Restozon-Gehalt von 0,05 mg/l reduziert werden. Diese Ozon-Reduzierung erfolgt durch eine der Ozonung nachgeschalteten Korn-Aktivkohlefilterstufe. AOX Die AOX-Konzentration ist durch Höchstwerte bei der Einleitung des Abwassers in die öffentliche Kanalisation begrenzt. Ihre Minimierung im Schwimm- und Badebeckenwasser ist daher angezeigt. 6 Wirkungsweise von Aktivkohle Die Wirkung der Aktivkohle beruht auf den Mechanismen: Chemisorption Adsorption Mechanische Filtration Die Beurteilung einer Aktivkohle ist abhängig von deren Eigenschaften, wie: Schüttdichte Körnung Innere Oberfläche lodzahl Spezifische Halbwertslänge Bei Einsatz von Festbettfiltern dient die Halbwertslänge zur Beurteilung der Aktivkornkohle. Die theoretisch erforderliche Filterschichthöhe der Aktivkornkohle nach folgender Formel errechnet: Legende: h Höhe der Kohleschicht [cm] H L Halbwertslänge [cm] v F Filtergeschwindigkeit [cm/s] C 0 Anfangskonzentration [mg/l] 0,301 Pick scher Faktor Die Filterschichthöhe ist nach dem Stoff mit der größten Halbwertslänge zu bestimmen. Auf die DIN 19643, Teil 2 und 3, wird hingewiesen. 7 Anwendungen von Aktivkohlen bei den Verfahrenskombinationen nach DIN Entsprechend den Verfahrenskombinationen nach DIN 19643, Teil 2 bis 4, werden Aktivkohlen unterschiedlicher Art eingesetzt. 7.1 Verfahrenskombinationen mit Festbett- und Anschwemmfiltern nach DIN 19643, Teil Adsorption an Pulver-Aktivkohle Flockung Filtration Chlorung Bei dieser Verfahrenskombination wird Pulver-Aktivkohle proportional zum Umwälzvolumenstrom dem Rohwasser vor der Flockungsmittelzugabe hinzu dosiert. Je nach Besucherbelastung beträgt die Dosiermenge an Pulver-Aktivkohle 0,3 bis 2 g/m 3 Volumenstrom. Die Filterlaufzeiten und Filterspülungen sind unter Beachtung der Spülwassergeschwindigkeiten nach DIN 19643, Teil 2, einzuhalten. Druckstöße sind zu vermeiden, um ein Durchschlagen der Pulver-Aktivkohle durch den Filter zu verhindern. Bei der Verwendung von Pulver-Aktivkohle sind die Filterspülungen und die Spülintervalle den Erfordernissen anzupassen, um ein Durchbrechen der Pulver-Aktivkohle im Filtrationsprozess zu verhindern. Die Einleitung des Spülabwassers ist mit der zuständigen Behörde abzustimmen (vgl. Abwasserverordnung, Anhang 31, Positionspapier des DVGW, DGfdB und FIGAWA, AB 01/2013) Flockung - Mehrschichtfiltration mit adsorptiver Kohle - Chlorung Die hier beschriebene Verfahrenskombination sieht die Verwendung von Anthrazit oder Braunkohlekoks (sog. H-Kohle) vor. Dieses Filtermaterial unterscheidet sich von der Korn- Aktivkohle dadurch, dass es nicht oder schwach aktiviert ist. Die Verkeimungsneigung ist dadurch geringer Essen, Postfach ; info@baederportal.com; Internet: 3

5 7.1.3 Flockung Filtration - Adsorption an Kornaktivkohle - Chlorung Bei dieser Verfahrenskombination wird die Korn-Aktivkohlefiltration den Verfahrensschritten Flockung und Filtration nachgeschaltet, so dass die in der Vor-Filterstufe nicht entfernten gelösten Stoffe reduziert werden, ohne den Kornaktivkohlefilter mit abfiltrierbaren Stoffen zu beaufschlagen. Um einer Aufkeimung im Kornaktivkohlefilter entgegenzuwirken, muss die Möglichkeit einer Chlorzugabe in das Rohwasser bestehen, wobei eine Mindestzugabemenge von 1 g/m³ Chlor in den Rohwasservolumenstrom gewährleistet sein muss Adsorption an Pulver-Aktivkohle Anschwemmfiltration Chlorung Die Konstruktion und der Aufbau der Anschwemmfilter ist gemäß DIN Anschwemmfilter zur Wasseraufbereitung vorzunehmen. Für die Verfahrensweise bei der Anschwemmung von Kieselgur und Pulver-Aktivkohle sowie die Durchführung der Filterspülung sind die Vorgaben nach DIN bzw. die Herstellerangaben einzuhalten. 7.2 Verfahrenskombinationen mit Ozon nach DIN 19643, Teil 3 Bei dieser Verfahrenskombination wird Korn-Aktivkohle in Festbettfiltern eingesetzt oder auch in Verbindung mit anderen Filtermaterialien (z. B. Bims) angewendet. Korngruppen, Schicht-, Freibordhöhen, Filtergeschwindigkeiten und Filterspülungen für Sorptions- und Mehrschichtfilter sind nach DIN zu wählen. 7.3 Verfahrenskombinationen mit Ultrafiltration nach DIN 19643, Teil Adsorption an Pulveraktivkohle Bei diesem Verfahren wird Pulveraktivkohle dem Rohwasservolumenstrom mengenproportional hinzu dosiert. 8 Beurteilungs-Matrix Die nachfolgende Matrix stellt anhand von drei ausgewählten Merkmalen auf vereinfachte Weise unterschiedliche Eigenschaften der einzelnen Kohletypen gegenüber. Merkmal Anthrazit (N-Kohle) nicht aktiviert Adsorptionsfähigkeit Verkeimungsneigung 1) verfahrenstechnisch bedingt Kohletyp Adsorption an Kornaktivkohle Ein spülbarer Festbettfilter mit einer Auflage von Kornaktivkohle oder Braunkohlekoks wird der Ultrafiltration vorgeschaltet und kann dadurch gleichzeitig als Schutzfilter dienen. Kornaktivkohle Pulveraktivkohle Braunkohlekoks (H-Kohle) schwach aktiviert (+) ) ++ + Standzeit ) Literatur DIN Festbettfilter zur Wasseraufbereitung - Aufbau und Bestandteile DVGW W Filtrationsverfahren zur Partikelentfernung - Teil 2: Beurteilung und Anwendung von gekörnten Filtermaterialien DVGW-Arbeitsblatt W 239 Entfernung organischer Stoffe bei der Trinkwasseraufbereitung durch Adsorption an Aktivkohle DIN EN Produkte zur Aufbereitung von Wasser für den menschlichen Gebrauch - Pulver-Aktivkohle DIN EN Produkte zur Aufbereitung von Wasser für den menschlichen Gebrauch - Granulierte Aktivkohle Teil 1: Frische granulierte Aktivkohle DIN EN Produkte zur Aufbereitung von Wasser für den menschlichen Gebrauch - Granulierte Aktivkohle Teil 2: Reaktivierte granulierte Aktivkohle, Essen, Postfach , gestattet Essen, Postfach ; info@baederportal.com; Internet: