Verfasst von Lucy Allen (Leiterin der Abteilung für kommunale Wirtschaftsförderung in Kasco), Thom Tackman (zertifizierter Wasserwirtschaftsfachmann) und Scott Ham (Geschäftsführer der Silver Creek Water Corporation).

Dieser Artikel befasst sich eingehend damit, wie die Silver Creek Water Corporation eine Fallstudie durchgeführt hat, um die Wasserqualität in ihren Speichertanks zu prüfen, zu bewerten und zu verbessern. Ziel der Studie war es, mithilfe einfacher Testverfahren festzustellen, ob das Durchmischen im Tank tatsächlich zu einer Verbesserung der Wasserqualität am Wasserhahn des Kunden führt.

Einleitung

Die SCWC hat ihren Sitz in Sellersburg, Indiana, und viele der Einwohner arbeiten im nahegelegenen Louisville, Kentucky. Die SCWC bezieht ihr Wasser von der Indiana-American Water Company und führt keine Aufbereitung des gelieferten Wassers durch. Die SCWC wird von einem Vorstand geleitet, der sehr stolz auf seine Anlagen ist und sich dafür einsetzt, seinen Kunden hochwertiges Wasser zu liefern.

Das Wasserversorgungsnetz besteht aus fünf Wasserspeichern und vier Druckerhöhungsstationen sowie 155 Meilen Verteilungsleitungen. Die Wasserspeicher variieren in Größe und Fassungsvermögen und reichen von 151.000 Gallonen bei einem Hochbehälter bis zu 2,2 Millionen Gallonen bei einem unterirdischen Betontank. Die Wasserversorgung erfolgt über zwei Zählerschächte.

Die Aufrechterhaltung eines Chlorrestgehalts bis zum Wasserhahn des Kunden stellte bisher kein größeres Problem dar, doch gab es Zeiten, in denen sich der Chlorrestgehalt veränderte, insbesondere in den Sommermonaten. Die Werte für Desinfektionsnebenprodukte haben die staatlichen und bundesweiten Grenzwerte nie überschritten; allerdings schienen sie an den zugelassenen Probenahmestellen aus unbekannten Gründen zu schwanken.

VERBESSERUNG DER WASSERQUALITÄT IM WASSERSPEICHER
Scott Ham ist der Wassermanager bei SCWC. Nachdem er diese Veränderungen im Wassertank beobachtet hatte, wollte er verstehen, warum wie sich die Wasserqualität im Verteilungsnetz veränderte und was er und sein Team tun konnten, um diese Veränderungen so gering wie möglich zu halten.

Während einer jährlichen Wasserkonferenz stieß ein Vorstandsmitglied der SCWC auf den Kasco-Stand und bat Scott, sich den Kasco CertiSafe Active Mixer anzusehen.

Scott hatte bereits Erfahrung mit aktiven und passiven Mischern, da beide in zwei der fünf Wasserspeichertanks installiert waren und dort in Betrieb waren. Das Kasco-Team prüfte die Anwendung und empfahl Scotts Team einen Kasco CertiSafe-Bodenmischer mit ¾ hp, 120 Volt und einem Bedienfeld. Kasco stellte kostenlos Temperaturfühler zur Verfügung, damit Tests des Temperaturprofils durchgeführt werden konnten. Dank der insgesamt einfachen Installation des Rührwerks war die Testphase für Scotts Team gut zu bewältigen.

PRÜFUNG DER LEISTUNG DES MISCHERS
Das SCWC-Team hat einen Mischer im neuen 2,2-Millionen-Gallonen-Wassertank in Fairview Knob installiert. Der Mischer, das Stromkabel und das Bedienfeld trafen wenige Tage nach der Bestellung ein, und mit Hilfe eines örtlichen Elektrikers wurde der Mischer durch die zentrale Entlüftungsöffnung des Speichertanks eingebaut. Die Installation verlief reibungslos und war schon bald abgeschlossen.

Einige Wochen nach der Installation traf ein von Kasco gelieferter Temperaturfühler ein, der in der Tankluke in einiger Entfernung vom Mischer angebracht wurde. Der Test lief mehrere Wochen lang, wobei der Mischer während des Testzeitraums ein- und ausgeschaltet wurde, um die Ergebnisse zu beobachten. Während der Temperaturtests waren Chlorgerüche deutlich wahrnehmbar, wenn der Mischer ausgeschaltet war, und nicht nachweisbar, wenn der Mischer in Betrieb war. (Abbildung 1 unten).

Abbildung 1: Temperaturmessungen im Wassertank zwischen dem 1. und 8. Juli 2019.

Im März 2020 besuchten die Kasco-Mitarbeiter Lucy Allen und Thom Tackman Scott, um im Rahmen einer zweiten Testrunde weitere Untersuchungen am 2,2-MG-Fairview-Knob-Tank zu besprechen. Der nächste Test sollte erweitert werden und sowohl die chemische als auch die thermische Schichtung sowie Probenahmen und Untersuchungen zur Bildung von Desinfektionsnebenprodukten umfassen.

Schritt eins Ziel der Tests war es, sicherzustellen, dass alle Sicherheitsstandards des Unternehmens eingehalten wurden. Daher wurde zunächst das Besteigen der Hochbehälter geübt, um sicherzustellen, dass alle über die erforderliche Ausbildung und Sicherheitsausrüstung verfügten. Die zweiter Schritt bestand darin, festzustellen, welche Messgeräte erforderlich waren, und ein Labor zu finden, das Proben auf TTHM und HAA5 untersuchen konnte (siehe Abbildung 3). Die Proben wurden aus dem oberen und unteren Bereich aller fünf Speicher entnommen. Die dritter Schritt bestand darin, die Probenahme aus dem Tank mit den Messungen der Temperatursonde abzustimmen und die Messwerte zu dokumentieren.

Die Tests begannen im Juni und wurden im August 2020 abgeschlossen. Das SCWC-Team dokumentierte die Ergebnisse seiner Tests zu Chlorrestkonzentrationen und Temperaturen, und mit Hilfe eines benachbarten Labors wurden die TTHM- und HAA5-Proben untersucht. Die Testergebnisse zeigten, dass die beiden Becken mit aktiven Rührwerken unabhängig vom Alter des Wassers sowohl im oberen als auch im unteren Bereich ähnliche Gehalte an freiem und Gesamtchlorrest aufwiesen. Die Wassertemperaturen waren im oberen und unteren Bereich der Behälter nahezu identisch, und die Konzentrationen der Desinfektionsnebenprodukte lagen sowohl im oberen als auch im unteren Bereich der Behälter sehr nahe beieinander. (Abbildung 2, Daten zu Fairview Knob und Lakes Tank). Kurz gesagt: Die aktiven Mischer erfüllten ihren vorgesehenen Zweck und trugen zudem dazu bei, die Lufttemperaturen im Kopfraum der beiden Tanks zu senken. (Abbildung 2).

Abbildung 2: TTHM- und HAA5-Daten.

Die Testergebnisse in den Tanks ohne die aktiven Mischpulte Die Testergebnisse fielen ganz anders aus. Der Temperaturunterschied zwischen dem oberen und unteren Bereich der Tanks betrug 10 Grad, und im oberen Bereich der Tanks wurde kaum oder gar kein messbarer Chlorrestgehalt festgestellt. Die SCWC-Mitarbeiter waren von den im oberen Bereich der Tanks gemessenen Chlorwerten ziemlich überrascht und führten mehrere Tests durch, um die Ergebnisse zum Chlorrestgehalt zu überprüfen.

Die Ergebnisse zu TTHM und HAA5 waren noch aufschlussreicher. Obwohl alle Tanks in den letzten 12 Monaten gründlich gereinigt und überprüft worden waren, waren die Konzentrationen der Desinfektionsnebenprodukte im oberen Bereich der Tanks dreimal so hoch wie in den Proben, die aus dem unteren Bereich der Tanks entnommen wurden. Die Testergebnisse führten zu dem Schluss, dass die TTHM- und HAA5-Konzentrationen im oberen Bereich der Tanks deutlich höher waren, wenn keine aktive Durchmischung stattfand. (Abbildung 2, Daten zu St. Joe, Deam Lake und Highway 60).

Aktives Mischen als Rettung

Auf der Grundlage der vom SCWC-Team durchgeführten Tests genehmigte der Vorstand den Kauf von drei weiteren Kasco CertiSafe™ aktive Mischer. Nach Abschluss der Arbeiten werden alle fünf Wassertanks über aktive Mischer verfügen, deren Anschaffungskosten bei weniger als 10.000 Dollar pro Tank liegen.

Scott Ham hat ein Motto, das er gerne weitergibt: „Sag mir nicht, was ich nicht kann, sondern lass mich dir lieber zeigen, was wir gemeinsam erreichen werden!“ Das SCWC-Team hat Scotts Fähigkeiten erfolgreich unter Beweis gestellt. „Gemeinsam schaffen wir das“ Sie haben diese Einstellung unter Beweis gestellt, indem sie die Installation und Prüfung der Anlage gemeinsam als Team durchgeführt haben. Die von ihnen gesammelten Daten belegen eindeutig die Vorteile der aktiven Durchmischung. Ihre Bemühungen haben zu einer kostengünstigen Lösung zur Verbesserung der Wasserqualität am Wasserhahn des Kunden geführt, die auf einfachen Testverfahren basiert.