Enteisenungs- und Entmanganung mit Greensand

Greensand Filteranlagen für die Brunnenwasseraufbereitung

Die Greensand Anlagen sind als Einzelanlagen mit Clack Zentralsteuerventilen konzipiert und entfernen sicher auch höhere Eisen und Manganwerte in ihrem Brunnenwasser. Das mit Mangandioxid (MnO2) beschichtete Filtermaterial dient als Katalysator und wird mit Kaliumpermanganat (KMnO4) nach einer definierten Kapazität regeneriert. Die Grenzwerte der Trinkwasserverordnung können somit sicher eingehalten werden.

Die GFK Drucktanks sind mit dem speziellen Greensand Filtermaterial gefüllt und sind je nach Wasserdurchfluss und Rohwasserwerte in verschiedene Anlagengrößen aufgeteilt.

Wichtig ist hierbei immer der maximale Durchfluss, angegeben in m³/h.

Des Weiteren muss die Filtergeschwindigkeit eingehalten werden. Bei sehr hohen Konzentrationen muss eine größere Anlage gewählt werden. Generell sollten sie ab 2,5 mg/l Eisen und Mangan Konzentration immer einen Filter der nächstmöglichen Größe wählen. Somit verringern sie die Durchflussgeschwindigkeit und das Wasser hat eine längere Kontaktzeit mit dem Greensand Filtermaterial.

Warum Greensand und ohne Belüftung zur Oxidation von Eisen und Mangan im Brunnenwasser?

Viele Kunden haben einen Brunnen der aus tiefen Schichten Wasser fördert. Den Sauerstoffgehalt im Brunnenwasser zu messen und zu bestimmen ist sehr aufwendig. Gerade bei hohen Eisen und Mangangehalten ist eine Oxidation notwendig. Viele Betreiber stehen dann vor der Frage ob eine Oxidationsstufe notwendig ist und wie dies umzusetzen ist.

Generell stehen wir Belüftungssysteme kritisch gegenüber. In großen Industrieanlagen wird dies von uns zwar eingesetzt und entspricht auch dem Stand der Technik. Allerdings ist in Industrieanlagen die Technik der Luft Dosierung nicht vergleichbar wie bei kleinen Kompaktanlagen.

Bei Filteranlagen mit Zentralsteuerventilen ergeben sich mehrere Probleme im Betrieb aus unserer Erfahrung

• Durch stark schwankende Abnahmen findet keine/zu wenig Beimischung statt
• In Industrieanlagen wird die Luft über statische Mischer so fein zerschlagen das ein milchiges Wasser entsteht.
  Viele kleine Blasen ergeben so eine große Oberfläche.
  Bei einfachen Luftblasen findet fast keine Oxidierung statt, da das Wasser nur an der Fläche Wasser zu Luft reagiert.
• Die Luft sammelt sich im Behälter und kann nur beim Rückspülen wieder aus dem Drucktank.
  Durch große Luftpolster findet keine Filtration statt und zudem ergeben sich starke Druckschwankungen da sich die Luftblase im Filter wie ein Ausdehnungsgefäß sich verhält.
• Die Belüftungsventile sind sehr wartungsintensiv da sich hier immer das ausfallende Eisen schnell ablagert.

Daher bieten wir Anlagen mit Kaliumpermanganat Regeneration an.
In der Praxis hat sich diese Technik bewährt und führt zu sehr guten konstanten Ergebnissen.

Eisen im Trinkwasser

Beim Erwachsenen treten ab ca. 2,5 g Gramm nicht an Hämoglobin gebundenem Eisen im Blut ernstzunehmende Vergiftungserscheinungen auf. Eine Regulationsstörung der Eisenaufnahme im Darm kann zur Hämochromatose, einer Eisenspeicherkrankheit, führen. Eisen akkumuliert in der Leber und führt dort zu einer Ablagerung von Eisensalzen (Siderose) und Organschäden. Eisenüberschuss erhöht die Anfälligkeit für bestimmte Infektionskrankheiten, unter anderem für Yersiniose, Salmonellose, Tuberkulose und AIDS. Eisen kann zu Trübungen, Verfärbungen und Geschmacksveränderungen im Trinkwasser führen und auf gesundheitsschädliche Korrosionsprodukte hinweisen.

Mangan im Trinkwasser

Als essentielles Element kann Mangan auch in größeren Mengen oft problemlos vertragen werden. Mangan kann jedoch in seltenen Fällen neurotoxisch wirken und das Zentralnervensystem schädigen. Dies kann sich mit parkinsonähnlichen Symptomen, wie motorischen Störungen, äußern. Wesentlich giftiger ist das Mangan enthaltende Kaliumpermanganat. Mangansalze können kanzerogen wirken.

Greensand Filtermaterial Regeneration

Das Greensand Filtermaterial hat eine Kapazität, die sich aus dem Eisen- und Mangangehalt des Rohwassers ergibt. Zur Regeneration wird eine Kaliumpermanganatlösung (KMnO4) benötigt. Das Zentralsteuerventil startet nach Ablauf der eingestellten Kapazität den Regenerationsvorgang und saugt vollautomatisch aus dem Lösebehälter die Kaliumpermanganatlösung ein. Die Kaliumpermanganatlösung wird während der Regeneration wieder vollständig ausspült.

Nach der Regeneration wird über das Zentralsteuerventil automatisch die richtige Wassermenge in den Lösebehälter nachgefüllt. Das KMnO4 Granulat muss nur regelmäßig nachgefüllt werden. Das Kaliumpermanganat Granulat löst sich dann wieder bis zum Erreichen der Sättigungsgrenze auf. 

Greensand Kapazitätsberechnung

Um die Kapazität der Anlagen zu berechnen kann man die Berechnung wie folgt überschlagen.

Füllmenge Greensand  x  1,4  =  Kapazität in mg Greensand
Kapazität  Greensand  /  Addierte Messwerte Eisen und Mangan =  Kapazität der Anlage

Beispielrechnung:
28 Liter Greensand  x  1,4  = 39,2 mg
39,2 mg  /  0,8 mg/l (Eisen 0,5 mg/l + Mangan 0,3 mg/l)  = 49 m³ Kapazität bis zur Regeneration

Betriebsbedingungen für Greensand Filteranlagen

Funktion und Wirkungsweise des Greensand Filtermaterials

Die Funktion des Greensand Filtermaterials besteht in der Oxidation auf der Oberfläche des Filtermaterials. Durch angelagerte höherwertige Oxide am Filtermaterial entsteht eine katalytische Reaktion die das Eisen und Mangan als Feststoff ausfallen lässt. Der Filter wird in Betriebsrichtung von oben nach unten gefahren damit sich die Feststoffe als Deckschicht auf dem Filtermaterial ablagern. Diese Partikel werden dann bei der Regeneration, von unten nach oben, über eine Rückspülung in den Kanal ausgespült. Um das Oxidationspotenzial wieder herzustellen wird deshalb mit einer verdünnten Kaliumpermanganatlösung der Filter regeneriert.

Kundenfragen zu Greensand Wasseraufbereitungsanlagen

Was ist mit dem alten Rohrsystem nach der Installation einer Greensand Anlage?

• Was ist mit dem alten Rohrsystem nach der Installation? Dieses kann nicht ausgetauscht werden. Die Ablagerungen sind definitiv stark vorhanden. Ist es möglich, dass man sie durch spülen entfernen kann? Wenn ja, was wäre am besten geeignet?
  
  Antwort:
  Ablagerungen können z.B. durch Kalk, Eisen oder Mangan entstehen. Kalk und Eisen lässt sich durch eine saure Spülung entfernen. Allerdings rate ich davon ab diese zu entfernen, da hier bei alten Leitungen die Ablagerungen auch als Schutz dienen können. In gewisser Weise halten sie teilweise alte Leitungen noch zusammen. Mangan kann man nicht entfernen. Am besten sie besprechen das mit ihrem Installateur, er kann den Zustand der Leitungen am besten im Gesamten beurteilen.
  Die neue Wasseraufbereitung beeinflusst die alten Ablagerungen nicht.
   

Installation einer Greensand Anlage?

• Kann jeder Handwerker diese Anlage zwischensetzen?
  
  Antwort:
  Die Installation ist problemlos von jedem Heimwerker oder Installateur möglich. Wir haben für die Installation eine Anleitung mit Fotos die jeden Arbeitsschritt zeigt und erklärt. Wenn der Montageblock mit den flexiblen Schläuchen mitbestellt wird muss nur der Montageblock in die Leitung installiert werden.

Wie oft muss die Greensandanlage regenerieren?

• Wie oft muss die Greensandanlage sich regenerieren bzw. Wie lange hält ein kg Kaliumpermanganat?
  
  Antwort:
  Die Kapazität berechnen sie aus der Füllmenge Greensand und ihrem Eisen und Manganwert im Rohwasser.
  Als Beispiel sind bei der Greensandanlage bis 3.300 l/h, 155 Liter Greensand eingefüllt. 155 nehmen sie mit 1,4 mal (155 x 1,4 = 217).
  217 ist dann die Kapazität die sie durch die Summe an Eisen und Mangan (in mg/l) teilen.
  Haben sie 3 mg/l Eisen und 0,5 mg/l Mangan addieren sie diese Wert und erhalten 3,5. 217 teilen sie dann durch 3,5 und erhalten die Kapazität pro Regeneration (62 m³).

Birm Anlage oder Greensand Anlage zur Auffüllung einer Regenwasserzisterne mit Brunnenwasser?

• Wir planen einen 20 m-tiefen Brunnen in unserem Garten. Das Schichtenwasser in der Nachbarschaft ist eisenhaltig und hinterlässt unangenehme Braunfärbungen. Darum die Idee, Enteisenung mit BIRM vorzunehmen. Der Brunnen soll lediglich unsere Regenwasserzisterne in regenschwachen Zeiten nachfüllen. Die Tauchpumpe im Brunnen könnte also entsprechend gedrosselt werden. Hätten Sie dafür einen Plan? Welche Größe der Enteisenungsanlage wäre erforderlich bzw. ausreichend? Muss das Brunnenwasser mit Sauerstoff angereichert werden? Wenn ja, wie würde das in der Praxis erfolgen?
  
  Antwort:

  Ohne eine Wasseranalyse kann man leider nicht beurteilen ob Birm die Optimale Lösung ist. Der pH-Wert und der Eisengehalt sind wichtige Parameter zur Bewertung. In wie weit Sauerstoff notwendig ist hängt vom Restsauerstoffgehalt im Brunnenwasser ab. Eine Belüftung würde ich bei solchen Kleinanlagen nie empfehlen. Das wird zwar so bei großen Industrieanlagen gemacht, ist aber im privaten Bereich meist nicht praktikabel. Sie können mit Sicherheit den Eisenwert mit einer Birm Anlage senken, wenn der pH Wert deutlich über 6,8 liegt. Trinkwassergrenzwerte werden sie hiermit aber nur bei geringen Eisenwerten erreichen. Wenn sie ganz sicher gehen wollen müssen sie eine Greensandanlage einsetzten. Hier wird die Oxidation über das Kaliumpermanganat bei der Regeneration erreicht. Um eine Anlagengröße auszulegen sind aber auch hier die Eisen- und Manganwerte wichtig.

  Wenn sie die Anlage nur zum Auffüllen der Zisterne benötigen würde ich die kleinste/mittlere Anlagengröße wählen. Der Faktor Zeit ist hierbei ja nicht interessant. Im Zentralsteuerventil ist ein Wasserzähler bei der Greensandanlage verbaut. Somit können sie den Durchfluss entsprechend drosseln im Betrieb. Wenn sie allerdings Rückspülen muss die Wassermange größer sein (ist in den Daten als Rückspülleistung angegeben). Sie können nicht mit einer dauerhaft gedrosselten Pumpe fahren. Sie müssen die Anlage am Ausgang zur Zisterne drosseln mit einem Kugelhahn.

Welches Kaliumpermanganat wird benötigt bei der Greensand Anlage?

• Wird das Kaliumpermanganat als Pulver oder in flüssiger Lösung angewendet?
  
  Antwort:

  Das Kaliumpermanganat wird in Pulverform in den Lösebehälter eingefüllt.
  Hier der Link zum Produkt: Kaliumpermanganat
  Die Greensand Anlage löst das Pulver im Lösebehälter vollautomatisch nach jeder Regeneration und es steht nach Ablauf der Kapazität immer die Regenerationslösung bereit.

Einbaustelle Greensand Anlage?

•   Wo liegt die beste Einbaustelle der Greensandanlage, zwischen Pumpe und Zähler?
  
  Antwort:

  Wenn die Pumpe druckgeregelt ist, muss die Greensand Anlage nach dem Drucksensor eingebaut werden. Ist der Zähler vor der Anlage verbaut wird das verbrauchte gereinigte Wasser Inkl. des Regenerationswassers erfasst. Ist der Zähler nach der Anlage verbaut wird nur das verbrauchte gereinigte Wasser erfasst.

Rückspülwasser bei Greensand Anlage als Gießwasser für Pflanzen?
 

•   Ist das Rückspülwasser bei Greensand Anlage als Gießwasser für Pflanzen geeignet oder muss es zwingend in den Abwasserkanal?
  
  Antwort:

  Prinzipiell könnten sie das unter Schritt 1 anfallende Rückspülwasser zum Gießen verwenden. Hier sind aber mit hohen Eisen und Mangangehalten zu rechnen. In wie weit das ihre Pflanzen schädigt kann ich ihnen nicht sagen.
  Das Regenerationswasser ist mit Kaliumpermanganat verdünnt, das muss in den Kanal geführt werden. Das erkennen sie auch an der roten Verfärbung.
  
   

Weitere Informationen zur Anwendung als Brunnenwasseraufbereitung finden Sie hier