Die Ozonierung zählt zu den leistungsstärksten Verfahren der 4. Reinigungsstufe in kommunalen und industriellen Kläranlagen. Sie entfernt zuverlässig Arzneimittelrückstände, Pestizide, Hormone und weitere Mikroschadstoffe, die in konventionellen Reinigungsstufen kaum abgebaut werden.Ozon (O₃) ist ein extrem starkes Oxidationsmittel und reagiert schnell mit organischen Verbindungen – ohne schädliche Rückstände zu hinterlassen.
Die Ozonerzeugung erfolgt in der Regel vor Ort mittels Koronaentladung unter Verwendung von reinem Sauerstoff oder Umgebungsluft. Typische Ozonkonzentrationen im Begasungsgas liegen bei 5–15% Ozon.
Das Ozon wird über Injektoren in das zuvor gereinigte Abwasser eingetragen und anschließend durch einen Mixinline‑statischen Mischer homogen verteilt.

Ziel ist es, eine maximale Gas‑Flüssig‑Austauschfläche zu erzeugen. Dies gewährleistet einen optimalen Gaseintrag und damit eine effiziente Oxidation der Mikroschadstoffe.

Die Ozonierung bietet zahlreiche Vorteile für Kläranlagen, insbesondere in der 4. Reinigungsstufe zur Mikroschadstoffentfernung:

• Hohe Abbauleistung von Mikroschadstoffen: Durch die starke Oxidationswirkung von Ozon lassen sich bis zu 80 % vieler Spurenstoffe wie Arzneimittelrückstände, Pestizide oder Hormone zuverlässig eliminieren. Dies macht die Ozonierung zu einem der effektivsten Verfahren der modernen Abwasserreinigung.
• Keine Rückstände im Abwasser: Im Gegensatz zu Aktivkohle entstehen bei der Ozonierung keine Partikel oder Filterrückstände. Ozon zerfällt nach der Reaktion vollständig zu Sauerstoff, was das Verfahren besonders umweltfreundlich macht.
• Minimaler Platzbedarf und einfache Nachrüstung: Statische Mischer und Ozon‑Injektionssysteme lassen sich kompakt in bestehende Rohrleitungen integrieren. Dadurch eignet sich die Ozonierung ideal für Kläranlagenbetreiber, die ihre 4. Reinigungsstufe nachrüsten möchten.
• Wirksam gegen Keime, Gerüche und Farbstoffe: Neben der Mikroschadstoffentfernung verbessert Ozon auch die Hygiene, reduziert Geruchsbelastungen und baut Farb- und Trübungsstoffe ab. Das Ergebnis ist eine deutlich höhere Ablaufqualität.
• Kombinierbar mit PAK und GAK für maximale Reinigungsleistung: Die Kombination aus Ozonierung und Aktivkohle (Pulveraktivkohle oder Granulataktivkohle) erzielt die höchste Reinigungsleistung in der Spurenstoffelimination. Ozon öffnet organische Molekülstrukturen, Aktivkohle adsorbiert die Reststoffe – ein optimaler Synergieeffekt.

Herausforderungen beim Einsatz von Ozon in der Abwasseraufbereitung

Trotz der hohen Wirksamkeit der Ozonierung gibt es einige technische und prozessuale Herausforderungen, die bei der Planung und beim Betrieb berücksichtigt werden müssen:

• Bildung von umweltschädlichem Bromat

  Wenn bromidhaltiges Abwasser punktuell mit hohen Ozonmengen begast wird, kann sich Bromat bilden – ein Stoff, der nicht in die Umwelt gelangen darf. Eine zu hohe lokale Ozonkonzentration begünstigt diese Reaktion.

  Lösung: Ein statischer Mischer verteilt das Ozon gleichmäßig im Wasser und reduziert lokale Spitzenkonzentrationen. Dadurch wird die Bromatbildung deutlich verringert. Besonders effektiv ist der Betrieb des Mischers mit bereits gereinigtem Abwasser, da hier der Bromidgehalt niedriger ist.

• Tages- und saisonale Schwankungen der Abwassermenge

  Schwankende Zulaufmengen führen zu wechselnden Strömungsbedingungen im Mischer. Das beeinflusst:

  • die Blasengröße
  • die Gas‑Flüssig‑Austauschfläche
  • die Oxidations- und Desinfektionsleistung

  Unterschiedliche Blasengrößen bedeuten eine schwankende Ozonübertragung – und damit eine instabile Reinigungsleistung.

  Lösung: Eine Kombination aus zwei statischen Mischern:

  • Seitenstrom‑ oder Dispersionsmischer
  • Hauptstrom‑ oder Kontaktmischer

  Das Gaseintragssystem (GESys) führt das Ozon im Seitenstrom unter konstanten Strömungsbedingungen zu. Die Wassermenge ist exakt auf das System abgestimmt und wird präzise berechnet. Dadurch entsteht eine homogene, definierte Blasengröße in der Dispersion.Diese Ozon‑Wasser‑Dispersion wird anschließend in den Hauptstrom eingemischt und sorgt dort für eine optimierte Kontaktzone – entscheidend für eine stabile und hohe Desinfektionsleistung.

• Restozon im Ablauf

  Nach der Ozonierung kann Restozon im Abwasser verbleiben. Dieses muss vor der Einleitung vollständig entfernt werden, da es ökologisch schädlich wirken kann.

  Lösung:

  • katalytische Ozonzerstörung
  • chemische Ozonzerstörung (z. B. mit H₂O₂)
  • optimierte Eintragseffizienz, um den Restozongehalt bereits im Prozess zu minimieren

  Eine effiziente Ozonverteilung durch statische Mischer reduziert die Menge an Restozon und senkt damit den Aufwand für die Nachbehandlung