Her yıl Almanya'da 8.000 ton ilaç ve sadece Almanya'nın en büyük nehri olan Ren'de 10 ton mikroplastik. Konvansiyonel kanalizasyon arıtma tesisleri asla bu kadar mikro kirletici madde ile baş edemez. Kuzey Ren-Vestfalya kasabası Barntrup bu nedenle atık su arıtma tesisine mikro kirleticiler için bir arıtma aşaması ekledi - Bosman'dan Fuzzy Filters® ile dünyada benzersiz ve Festo'dan pnömatik ile otomatikleştirilmiş.
Bu mikro kirleticilerin veya eser maddelerin çevre için önemli sonuçları olduğu gösterilmiştir: Örneğin, suya giren belirli beta blokerler, anti-epileptikler ve doğum kontrol hapları, balıklarda organlarda, cinsiyet özelliklerinde ve davranışlarda hasara ve değişikliklere neden olur. Bilim adamları şu anda insan organizmasına nasıl zarar verdiklerini bulmaya çalışıyorlar.
Beş mikrometreden beş milimetreye kadar boyutlardaki mikroplastikler ve eser maddeler çoğunlukla ancak dördüncü bir temizleme aşamasında çıkarılabilir. Toz haline getirilmiş aktif karbon, bir temas havuzunda suya eklenir. Gözenekli ve kırılgan yapısı ile aktif karbon devasa bir iç yüzeye sahiptir. Fiziksel bir bakış açısından, bir çay kaşığı aktif kömür tozu, bir futbol sahası kadar geniş bir yüzey alanına sahiptir. Eser maddeler bu yüzeyde birikecek çok fazla alana sahiptir. Aktif karbonla zenginleştirilmiş su, 15 ila 20 dakika boyunca temas havuzunda kalır. Bu temizleme işleminden sonra aktif karbonu sudan uzaklaştırmak için konvansiyonel sistemlerde çökeltme havuzu adı verilen başka bir havuza ihtiyaç duyulmaktadır. Burada aktif kömür yere çöker ve daha sonra ona bağlı eser maddeler de dahil olmak üzere kanalizasyon çamuru ile ayrılır ve yakılır. Aktif karbon arıtımı için temas havuzuna ek olarak, orantısız olarak büyük miktarda yer kaplayan büyük bir çökeltme havuzuna büyük bir yatırım gereklidir. Ölçümler, bu prosedürün atık sudaki ilaç kalıntılarının ve X-ışını kontrast maddelerinin yüzde 80'ini ortadan kaldırdığını göstermiştir. Bu dördüncü arıtma aşamasına sahip olmayan kanalizasyon arıtma tesisleri, kaydedilen eser maddelerin sadece yüzde 30'unu tutabilmektedir.
Ancak Doğu Vestfalya'daki küçük Barntrup kasabası için mikro kirleticilerin yüzde 80'inin çıkarılması hala yeterli değildi, özellikle de arıtılmış su bir nehir sistemi aracılığıyla içme suyu toplama alanına ulaşabiliyor. Detmold'dan Danjes mühendislik ofisi genel müdürü ve danışman mühendis Frank Waermer, "Bu nedenle Barntrup'ta Bosman Watermanagement'tan Fuzzy Filters® ile dünyanın ilk temizleme sistemi için karar verildi" diye açıklıyor. "Kullandığımız filtre sistemi ile tüm eser maddelerin yüzde 95'ini ortadan kaldırmanın yanı sıra atık sudan mikroplastik ve fosforun temizlenmesini bile sağlıyoruz." Mühendislik ofisi Danjes tüm sistemi planladı ve uygulamasını koordine etti.
"Filtre sisteminin özü Bulanık Filtre® Toplarıdır" diyor Dr. Kathrin Gantner, Berlin'deki Bosman Watermanagement GmbH ofis müdürü. Bosman, filtreler ve flokülatörler için tesis üreticisidir. Fuzzy Filter® Topları, bir klips yardımıyla yaklaşık 33 milimetre çapında bir top haline getirilen sentetik elyaflardan oluşur. Ortamın yüksek gözenekliliği ve düşük yoğunluğu, bir Fuzzy-Filter® sisteminin kum veya bez filtreler gibi filtrelenebilir katıların miktarının en az iki ila üç katını emmesini sağlar - mikro kirleticilere karşı gerçek bir mucize elyaf.
Geleneksel filtre sistemlerinin aksine, filtrelenecek sıvı, kum filtrelerinde olduğu gibi ortam boyunca değil, filtre malzemesinin hem çevresinden hem de içinden akar. Filtrelenecek olan süspansiyon, filtre yatağının altındaki dağıtım odasına akar. Dağıtım odasında, içeri akan su, alt, sabit, delikli plakadan filtre yatağına akmadan önce filtre yüzeyi üzerinde eşit olarak dağıtılır. Aktif karbon üzerine adsorbe edilen mikro kirleticiler, çökelen fosfor ve mikroplastikler filtre yatağında tutulur ve filtrelenen su yine üst kısımdaki Fuzzy Filter®'dan dışarı akar.
Filtre yatağında belirli bir bulanıklık değerine veya önceden tanımlanmış bir maksimum basınca ulaşılır ulaşılmaz geri yıkama döngüsü başlatılır. Geri yıkama sırasında, filtre ortamını harekete geçirmek için harici bir fan durulama havasını üflerken, ham su filtreye akar. Delikli plakalar arasında serbestçe hareket eden filtre topları, hava akımı ile adeta dans edercesine türbülans oluşturarak biriken ve biriken kir parçacıklarının gevşetilerek filtreden dışarı atılmasını sağlar.
Aktif karbon, durulama atıksuyu ile havalandırma tankına geri beslenir ve aktif karbon, ilk durulamadan sonra hala mikro kirleticiler için yükleme kapasitesine sahip olduğundan, başka bir temizleme işlemi başlatılır. Bir temizleme işleminden sonra eser maddelerle yalnızca kısmen yüklenir. “Bu işlem birkaç kez tekrarlanabilir, böylece Bosman'ın Fuzzy Filter® işlemi ile tek kullanımlık aktif karbon işlemine göre çok daha fazla mikro kirletici zararsız hale getirilebilir. Bununla aktif karbon, çöktürme tankında tek bir temizleme işleminden sonra kanalizasyon çamuru ile birleştirilir ve uzaklaştırılır” diye açıklıyor Gantner.
Mikro kirleticilerle kirlenmiş kanalizasyonun içeri akması ve arıtılmış suyun dışarı akması için tüm kanatların ve sürgülerin otomatik olarak açılması ve kapanması, DAPS tipi döner aktüatörler ve DLP lineer aktüatörler - tamamı pnömatik tarafından gerçekleştirilir. Yukarıda bahsedilen pnömatik tahriklere sahip diğer kanatlar ve sürgüler, tahliye havasını besler ve çamur çıkarıcıyı açıp kapatır. Biyolojik arıtma aşamasından dördüncü arıtma aşamasına su pompalayan küçük pompa istasyonunda ayrıca otomatik vanalar da iş başında.
Çeyrek turlu aktüatör DAPS ile, vananın yüksek kırılma torklarının üstesinden gelmek için manivela kolu kinematiği kullanılarak tork üretilir. Sağlamlık ve tork derecesi, küresel vanalar ve kelebek vanalar gibi 90 ° ile sınırlı dönüş açısına sahip vanalar için güvenlik sağlar. Pnömatik lineer sürücüler DLP, doğrudan sürgülü vana üzerinde hareket eder ve sürgülü ve kontrol vanalarının farklı konumlarına güvenilir açma / kapama veya hassas yaklaşma sağlar.
Çok pinli fişli modüler MPA valf adaları, sürücüleri kontrol eder. MS6 serisinden bu valf adaları ve bakım üniteleri, Festo'nun kuruluma hazır olarak teslim ettiği kontrol kabinlerinde güvenli bir şekilde korunur. Waermer, "Pek çok projemizde gördüğümüz gibi, Festo'nun pnömatik bileşenleri yüksek düzeyde sağlamlık ve güvenilirlikleriyle karakterize ediliyor" diyor. “Pnömatik bileşenler, elektriksel çözümlere kıyasla önemli ölçüde daha uygun maliyetli ve çok daha kompakt olduğundan, su ve atık su projelerimizde elektrik çözümlerine kıyasla ilk tercihtir. Ayrıca yanlarında patlama koruması da getiriyorlar ve elektrik kesintisi durumunda dahi basınçlı hava deposu ile belirli bir süre çalıştırılabiliyorlar."
Barntrup'un kanalizasyon ustası Hermann Klippenstein, "Festo uzmanı Winfried Plaßmann, projenin planlanması ve yürütülmesi sırasında teknik yeterlilik ve büyük bağlılıkla her zaman yanımızda oldu," diye ekliyor. Mühendis Waermer, "Bizim için ikna edici olan, sadece pnömatik sistemlerin güvenilirliği ve tutarlılığı değil - proses kontrol sistemine bağlantı da dahil olmak üzere, aynı zamanda tavsiyelerin güvenilirliğiydi" diyor.