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26.05.2019 01:03

Klärwerk.info / Fachwissen / Abwasserreinigung / Meldungen zur Spurenstoff-Elimination

Meldungen zur Spurenstoff-Elimination

Übersicht über alle Meldungen und Zugang zum Archiv

Spurenstoff-Elimination 2012  
Spurenstoff-Elimination 2013
Spurenstoff-Elimination 2014 
Spurenstoff-Elimination 2015
Spurenstoff-Elimination 2016
Spurenstoff-Elimination 2017
Spurenstoff-Elimination 2018
   
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März 2019
Spurenstoffelimination in Deutschlands grösster Ozonungsanlage in Aachen  
Pilotversuch auf der ARA Bülach abgeschlossen 
Forscher erproben neues Verfahren zur Spurenstoffentfernung auf Kläranlagen  
Mikroschadstoffe: IKSR empfiehlt zusätzliche Reinigungsstufe für Kläranlagen 
Februar 2019
Wahl und Qualitätssicherung von Pulveraktivkohle (PAK)  
Antibiotika in Gülle: Biogasanlage keine Barriere 
Inbetriebnahme der Ozonung auf der ARA Bassersdorf  
Pilotversuch mit GAK im Wirbelbett auf der ARA Langmatt  
Projekt Primärenergieverbrauch und Treibhauseffekt von MV-Stufen  
Elimination von Mikroverunreinigungen auf ARA 
Resistenzen schmuggeln sich durch Kläranlagen 
GAK-Filtration im DynaSand-System auf der ARA Moos  
Überraschender Fund von Schadstoffen in Flohkrebsen 
Schlussbericht des Projekts "Aktivkohle-Schlupf aus Reinigungsstufen zur Elimination von Mikroverunreinigungen" 

 


Spurenstoffelimination in Deutschlands grösster Ozonungsanlage in Aachen

In Deutschland hat der Wasserverband Eifel-Rur auf der Kläranlage Aachen-Soers 2017 eine grosstechnische Abwasserozonungsanlage zur Vollstrombehandlung errichtet. Das Ozon wird vor Ort aus Flüssigsauerstoff mittels dreier Ozongeneratoren produziert, welche zusammen maximal 32.4 kg O3/h erzeugen. Über insgesamt 112 Keramik-Diffusoren, aufgeteilt auf zwei Strassen und jeweils zwei...mehr:

https://www.micropoll.ch/fileadmin/user_upload/Redaktion/Dokumente/01_Berichte/05_Newsletter/Newsletter_13.pdf

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Pilotversuch auf der ARA Bülach abgeschlossen

Die Kläranlage Bülach führt seit 2015 einen großtechnischen Versuch mit granulierter Aktivkohle durch. Nach gut 4 Jahren Betrieb ist geplant die Untersuchungen 2019 abzuschliessen. Ein Schlussbericht mit spannenden Erkenntnissen ist auf Mitte 2019 geplant. Mehr:

https://www.micropoll.ch/fileadmin/user_upload/Redaktion/Dokumente/01_Berichte/05_Newsletter/Newsletter_13.pdf
 
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Forscher erproben neues Verfahren zur Spurenstoffentfernung auf Kläranlagen

BMBF-Verbundprojekt eloise verknüpft umweltfreundliche Energieerzeugung und Abwasserreinigung
Mit einem neuen Verfahren wollen Forscher Wasserstoff aus erneuerbaren Energien erzeugen und dabei Mikroschadstoffe wie Arzneimittel und Industriechemikalien aus Abwasser entfernen. Die Verfahrenskette aus Elektrolyse zur Produktion von Wasserstoff und ozonbasierter Spurenstoffentfernung soll in einer Pilotanlage auf der Kläranlage Kaiserslautern erprobt werden. Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte zweijährige Verbundprojekt eloise, das kürzlich gestartet ist, wird von fünf Partnern aus Wasserwirtschaft und Wissenschaft durchgeführt: Wupperverbandgesellschaft für integrale Wasserwirtschaft mbH, Anleg GmbH, DBI Gas- und Umwelttechnik GMBH, Kaufmann Umwelttechnik GmbH und Technische Universität Kaiserslautern.
Die Produktion von Wasserstoff ist ein wesentlicher Baustein der Energiewende. Bei der Elektrolyse von Wasser mittels regenerativ erzeugtem Strom aus Windkraft- und Photovoltaikanlagen fällt neben "grünem" Wasserstoff als Abfallprodukt jedoch in hohem Maße Sauerstoff an, der bisher nicht genutzt wird. Das Projekt eloise will daher die Bereiche Energieerzeugung und Abwasserreinigung in einem neuen Ansatz miteinander verknüpfen. Der erzeugte Sauerstoff soll hierbei als Grundstoff für die Herstellung von Ozon verwendet werden. Dieses setzen die Forscher ein, um Mikroschadstoffe wie Arzneimittel und Industriechemikalien aus Abwasser zu entfernen. Ziel ist es, eine abgestimmte Verfahrenskette von der Elektrolyse über die ozonbasierte Spurenstoffentfernung bis zur nachgeschalteten biologischen Beseitigung möglicher schädlicher Substanzen, die bei der Ozonierung entstehen, zu schaffen und dabei erneuerbare Energien zu nutzen. Mit dem Projekt soll die grundsätzliche Machbarkeit der Verfahrenskette untersucht und diese auf ihr Wertschöpfungspotenzial überprüft werden.
Am Standort der Kläranlage Kaiserslautern werden die Projektpartner hierfür eine halbtechnische Pilotanlage aufbauen und betreiben. Die in der Praxis untersuchten Verfahrenskomponenten werden zudem modelltechnisch abgebildet, um die Wechselwirkungen zwischen der regenerativen Energieerzeugung, die durch hohe Dynamik und schwankende Überschüsse gekennzeichnet ist, und der ebenfalls dynamischen Abwasserreinigung zu untersuchen. Die Verfahrenskette wird sowohl insgesamt als auch in den Einzelkomponenten nutzbar sein. Mit ca. 10.000 kommunalen Kläranlagen allein in Deutschland versprechen sich die Verbundpartner ein sehr großes Marktpotenzial für eine spätere technische Nutzung.

Das Verbundprojekt "eloise - Innovative Verfahrenskette zur Spurenstoffelimination auf kommunalen Kläranlagen" ist Teil der BMBF-Fördermaßnahme "KMU-innovativ: Ressourceneffizienz und Klimaschutz", Anwendungsbereich "Nachhaltiges Wassermanagement". Die Maßnahme gehört zum BMBF-Programm "Forschung für Nachhaltige Entwicklung" (FONA³).

http://www.wupperverband.de/internet/web.nsf/id/li_pm_eloise_20190218.html

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Mikroschadstoffe: IKSR empfiehlt zusätzliche Reinigungsstufe für Kläranlagen

Eine zusätzliche Reinigungsstufe für Kläranlagen könnte zu einer deutlichen Verringerung der Einträge von Mikroschadstoffen beitragen. Maßnahmen an der Quelle sind zwar zu bevorzugen, allerdings reichen diese meist nicht aus, um die Gewässer ausreichend zu schützen. Dies geht aus den neusten Empfehlungen der Internationale Kommission zum Schutz des Rheins (IKSR) hervor, die darstellen wie die Staaten im Rheineinzugsgebiet die Einträge von Mikroverunreinigungen in die Gewässer weiter reduzieren können.

Laut der IKSR belasten vor allem Arzneimittelrückstände, Röntgenkontrastmittel, Pflanzenschutzmittel und unterschiedliche Industriechemikalien den Rhein. Die Kommission habe deswegen die unterschiedlichen Ansätze der Anrainerstaaten zur Eintrags-Vermeidung ausgewertet und im Anschluss gemeinsame Empfehlungen zur Reduktion von Mikroverunreinigungen in Gewässern im Rheineinzugsgebiet erarbeitet.
Als wichtigste Maßnahme erachtet die IKSR eigenen Angaben zufolge Lösungen an der Quelle - die bei den Verbrauchern ansetzten. Zur Reduzierung unnötiger Einträge von Humanarzneimitteln könnten Aufklärungskampagnen zur richtigen Entsorgung nicht verbrauchter Arzneimittel beitragen. Auch sei die separate Sammlung von mit Röntgenkontrastmitteln verunreinigtem Abwasser denkbar. Allerdings könne dies das Problem der Mikroverunreinigungen nicht völlig lösen. Deswegen sei eine Kombination aus Maßnahmen von der Quelle bis zur Abwasserbehandlung erforderlich, um die Einträge in Gewässer zu vermindern.

Wo ist eine zusätzliche Reinigungsstufe sinnvoll?
Für kommunale Abwassersammel- und Behandlungssysteme empfiehlt die IKSR in Frage kommende Kläranlagen auszuwählen, die mit einer zusätzlichen Reinigungsstufe - beispielsweise Ozonierung oder Aktivkohle - ausgestattet werden sollten. Grund hierfür sei, dass Kläranlagen für viele der betrachteten Stoffgruppen, wie beispielsweise für Arzneimittelrückstände, einen relevanten Eintragspfad in die Oberflächengewässer darstellen.
Eine zusätzliche Reinigungsstufe mit breitem Wirkungsspektrum ist den Angaben zufolge unter dem Gesichtspunkt des Vorsorgeprinzips vorteilhaft. Damit könnten auch neue bzw. bisher nicht identifizierte Stoffe reduziert werden. Jedoch dürften zusätzliche Reinigungsmaßnahmen an kommunalen Kläranlagen nicht dazu führen, dass dezentrale Maßnahmen, wie etwa die Vorbehandlung industrieller Abwässer, und Maßnahmen an der Quelle vernachlässigt werden.

Den vollständigen Artikel lesen Sie in der Ausgabe 07 von EUWID Wasser und Abwasser.

https://www.euwid-wasser.de/news/politik/einzelansicht/Artikel/mikroschadstoffe-iksr-empfiehlt-zusaetzliche-reinigungsstufe-fuer-klaeranlagen.html

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Wahl und Qualitätssicherung von Pulveraktivkohle (PAK)

Welches PAK-Produkt passt zu meinem Abwasser? Welche Angaben soll ich in den Ausschreibungsunterlagen abfragen? Und wie kontrolliere ich die Qualität einzelner PAK-Lieferungen? Diese Fragen sind Bestandteil eines Übersichtsartikels, den die Plattform zusammen mit der Eawag erarbeitet hat und in der Januarausgabe des Aqua und Gas veröffentlichen wird. Zudem wird im Korrespondenz Abwasser, Abfall (wahrscheinlich im Februar oder März) ein Artikel unter der Leitung des KomS erscheinen, über die Auswertung einer Befragung betreffend der bisherigen Betriebserfahrungen zu diesem Thema. Zusätzlich wird im Februar / März der DWA-Themenband T1/2019 publiziert, der umfassende Informationen zum Thema Aktivkohleeinsatz auf ARA ent-halten wird.

Quelle:

https://www.micropoll.ch/fileadmin/user_upload/Redaktion/Dokumente/01_Berichte/05_Newsletter/Newsletter_13.pdf
 
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Antibiotika in Gülle: Biogasanlage keine Barriere

Wirkstoffe trotz veränderter Gärprozesse stabil - Gefahr von resistenten Keimen verringern
Gießen. Viele in der Tiermedizin verwendete Antibiotika, die über Urin und Kot in die Gülle gelangen, lassen sich in Biogasanlagen nicht beseitigen. Das ist das Ergebnis eines Projektes der Justus-Liebig-Universität Gießen, das die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) fachlich und finanziell mit rund 343.800 Euro gefördert hat. In Deutschland werden in der Tierhaltung tonnenweise Antibiotika eingesetzt. Ein Großteil davon gelangt über das Düngen landwirtschaftlicher Flächen mit Gülle ungefiltert in die Böden. Dort können sich Bakterien entwickeln, auf die die Arzneien keine Wirkung mehr haben - sogenannte resistente Keime. Da Gülle auch in Biogasanlagen verwendet wird, wurde geprüft, ob Antibiotika dort beseitigt werden können, um den Eintrag in die Umwelt zu verringern. Dieser Weg sei nach Darstellung der Projektbeteiligten für wichtige Verbindungen nicht möglich. DBU-Generalsekretär Alexander Bonde: „Antibiotika müssen schon bei der Vergabe im Stall verringert werden, um Mensch, Tier und Umwelt zu schützen."

Entwicklung von Antibiotika-resistenten Bakterien weltweites Problem
2017 wurden nach Angaben des Bundesamtes für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit in Deutschland 733 Tonnen Antibiotika an Tierärzte abgegeben, der Großteil davon werde in Nutztierställen eingesetzt. Da nicht alles von den Tieren aufgenommen wird, gelangen Rückstände der Antibiotika und ihrer Stoffwechselprodukte in die Gülle. Diese wird entweder direkt oder nach der Vergärung in Biogasanlagen auf den Äckern verteilt. „Weltweit finden sich Antibiotika in Gülleproben und in Gärresten von Biogasanlagen wieder", stellt Projektleiterin Dr. Astrid Spielmeyer vom Institut für Lebensmittelchemie und Lebensmittelbiotechnologie an der Universität Gießen das globale Problem dar. In Deutschland seien Biogasanlagen vor allem in Gebieten mit intensiver Landwirtschaft weit verbreitet. Gleichzeitig seien dies die Regionen mit hohen Antibiotikaabgaben an die Tierärzte. „Es gibt verschiedene Studien, die einen Rückgang der Arzneimittel-Konzentration durch das Vergären von Gülle in den Biogasanlagen beschreiben", erläutert Spielmeyer. Jedoch seien die genauen Vorgänge bisher nicht eindeutig bekannt gewesen. Ziel des Projektes war es deswegen zu prüfen, ob der Prozess in Biogasanlagen einen Beitrag zum Verringern des Antibiotikaeintrages in die Umwelt leisten könne.

Breitbandantibiotika wie Tetrazyklin wirken bei einer Vielzahl von Bakterien
Spielmeyer: „Rund ein Drittel der in der Tiermedizin abgegebenen Antibiotika gehören zu den antibakteriell wirkenden Sulfonamiden und Tetrazyklinen, die wir untersucht haben." Der Wirkstoff Tetrazyklin wird bei Menschen und Tieren als Breitbandantibiotikum verwendet. Das heißt, er wirkt gegen eine Vielzahl von Bakterien und kommt insbesondere dann zum Einsatz, wenn der Krankheitserreger nicht genau bestimmt werden kann. Für die beiden genannten Antibiotika-Gruppen sind bereits resistente Keime nachgewiesen worden. Der Rückgang von Antibiotika in Güllebehandlungsverfahren, wie das Lagern oder das Kompostieren, war in mehreren Studien bereits beschrieben worden - allerdings mit ganz verschiedenen Ergebnissen.

Stabilisierung durch Bindung - Erneutes Freisetzen durch Auswaschen
Im Projekt stellte sich in Zusammenarbeit mit dem Landesbetrieb Hessisches Landeslabor (Bad Hersfeld) heraus, dass unterschiedliche Temperaturen, Säure- und Salzgehalte kaum Einfluss auf die Wirkstoffe hatten. Bei Zusatz von einem Feststoff wie Maissilage, der auch in Biogasanlagen erfolgt, sei es allerdings zu einem Rückgang der Antibiotika-Konzentration gekommen. „Ein derartiger Rückgang, wie er auch in vorherigen Studien festgestellt wurde, heißt nicht unbedingt, dass die chemischen Strukturen zerstört und unwirksam werden", erklärt Spielmeyer die Zusammenhänge. Wenn sich zum Beispiel Bestandteile der Gülle mit den Wirkstoffen verbinden, könnten die einzelnen Antibiotika zwar nicht mehr nachgewiesen werden, befinden sich aber noch - stabilisiert durch die Bindung - in der Gülle oder den Gärresten. Spielmeyer: „Wenn Wirkstoffe gebunden werden, können sie sich später auch wieder lösen, sodass es zu einem erneuten Freisetzen der Antibiotika in der Gülle oder auch im Boden kommen kann." Das hätten die nun veröffentlichten Projektergebnisse gezeigt. Zwar werde oftmals nur ein geringer Teil wieder freigesetzt, dies könne jedoch stetig über einen langen Zeitraum erfolgen.

Weitere Informationen:
https://www.dbu.de/projekt_31812/01_db_2848.html
https://www.dbu.de/doiLanding1328.html
https://www.dbu.de/123artikel38094_2362.html

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Inbetriebnahme der Ozonung auf der ARA Bassersdorf

Die ARA Eich in Bassersdorf wurde 1974 in Betrieb genommen und reinigt seither das Abwasser von Lindau, Nürensdorf und Bassersdorf. Die ARA Eich wurde gesetzlich dazu verpflichtet, Mass-nahmen zur Elimination von Mikroverunreinigungen (MV) zu realisieren. Zudem wäre die ARA in naher Zukunft an ihrer Kapazitätsgrenze angelangt. Im Sommer 2014 entschied sich die Delegiertenversammlung für einen Ausbau der Anlage, nachdem in einer detaillierten...mehr:

https://www.micropoll.ch/fileadmin/user_upload/Redaktion/Dokumente/01_Berichte/05_Newsletter/Newsletter_13.pdf
 
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Pilotversuch mit GAK im Wirbelbett auf der ARA Langmatt

Auf der ARA Langmatt war im Rahmen eines Pilotversuches das Verfahren GAK im Wirbelbett im Einsatz, zeitweise mit vorgeschalteter Ozonung. Ein A&G-Artikel mit den Resultaten dieses Versuchs wird voraussichtlich in der Ersten Hälfte 2019 erscheinen.

Pilotversuch mit superfeiner PAK und anschliessender Ultrafiltration auf der ARA Châteauneuf, Sion
Im Rahmen eines Pilotversuchs auf der ARA Châteauneuf (Sion) wird die Behandlung von Mikroverunreinigungen mit superfeiner Pulveraktivkohle (SPAK) und anschliessender Ultrafiltration untersucht. Diese Studie wird von den Unternehmen Membratec SA und Alpha Wassertechnik AG sowie dem umweltchemischen Labor der EPFL im Rahmen eines Umwelttechnologieförderungs-Projekts des BAFU durch-geführt.
Mit der vorgeschlagenen Technologie soll die für die Elimination von Mikroverunreinigungen erforderliche PAK-Dosierung signifikant reduziert werden. Die superfeine...mehr:

https://www.micropoll.ch/fileadmin/user_upload/Redaktion/Dokumente/01_Berichte/05_Newsletter/Newsletter_13.pdf
 
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Projekt Primärenergieverbrauch und Treibhauseffekt von MV-Stufen

Die Verfahren zur Elimination von Mikroverunreinigungen benötigen Energie und verbrauchen Rohstoffe. Diese Aufwände fallen nicht nur als Strom auf der ARA an, sondern es gibt zusätzliche Umwelteinflüsse, wie beispielsweise bei der Produktion der Betriebsmittel Ozon und Aktivkohle. Im Sinne eines sachgemässen Gewässerschutzes ist das Ziel, Massnahmen zur EMV mit möglichst geringen negativen Umwelteinflüssen umzusetzen.
Worauf Betreiber von Schweizer ARA dabei achten sollen, ist Bestandteil des Projekts Primär-energieverbrauch und Treibhauseffekt von MV-Stufen. Die Plattform fasst darin die Erkenntnisse aus bestehenden Studien zusammen und erarbeitet für Schweizer Verhältnisse ein Tool mit dem Schwerpunkt Betriebsmittel. Es ist auch geplant, die Resultate in einem Artikel zu veröffentlichen.

Quelle:
https://www.micropoll.ch/fileadmin/user_upload/Redaktion/Dokumente/01_Berichte/05_Newsletter/Newsletter_13.pdf

 
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Elimination von Mikroverunreinigungen auf ARA

Pulveraktivkohle - welche passt?
Fünf bis zehn Gramm Pulveraktivkohle weisen die Oberfläche eines Fussballfeldes auf. Das faszinierende schwarze Pulver kann vielerorts eingesetzt werden, zum Beispiel auf Abwasserreinigungsanlagen, um Mikroverunreinigungen aus dem Abwasser zu eliminieren - und dies immer häufiger. Auf dem Markt sind zahlreiche PAK-Sorten verfügbar, die zwar äusserlich nicht zu unterscheiden sind, aber dennoch unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Dieser Artikel soll Betreiber und Ingenieure bei der Entscheidung unterstützen, welche Pulveraktivkohle für ihr Abwasser optimal ist und wie sie die Qualität neuer Lieferungen überprüfen können.

HINTERGRUND
Aktivkohle (AK) kann vielfältig eingesetzt werden - auch und vor allem im Alltag: Sei es als Kohletabletten oder als Aktivkohle-Filter zur Luft- oder Wasseraufbereitung. Zunehmend kommt sie auch auf kommunalen Abwasserreinigungsanlagen (ARA) zur Elimination von Mikroverunreinigungen (MV) zum Einsatz. Die gesetzlichen Voraussetzungen für diesen schweizweiten ARA-Ausbau sind in [1] beschrieben. In der Schweiz ist Pulveraktivkohle (PAK) bisher auf der ARA Bachwis in Herisau, der ARA Thunersee (Fig. 1) und der ARA Schönau in Cham in Gebrauch, auf der ARA Penthaz wird granulierte Aktivkohle (GAK) eingesetzt. Aktuell sind ...mehr:

https://www.aquaetgas.ch/wasser/abwasser/20183012_ag12_pulveraktivkohle-welche-passt/
 
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Resistenzen schmuggeln sich durch Kläranlagen

Bakterien, die gegen Antibiotikaresistent sind, werden in der Abwasserreinigung nicht vollständig eliminiert. Nur ein Teil der Resistenzen stammt aus dem Zulauf, viele andere finden sich in Belebtschlammbakterien. Wie eine neue Studie der Eawag zeigt, sind Abwasserreinigungsanlagen mehr als nur eine Durchlaufstation - die Resistenzen sind dort aktiv und verändern sich.

Mehr als 95 Prozent aller Bakterien, die aus menschlichen Fäkalien ins Abwasser gelangen, werden in Abwasserreinigungsanlagen entfernt. Trotzdem sind im Auslauf noch viele antibiotikaresistente Bakterien anzutreffen. Wie lässt sich das erklären? Der Mikrobiologe Helmut Bürgmann und seine Gruppe wollten es wissen und untersuchten in zwölf Abwasserreinigungsanlagen (ARA), was mit resistenten Bakterien im Verlauf des Reinigungsprozesses geschieht. Zudem interessierte es die Forschenden, ob Stressoren im Abwasser - zum Beispiel Antibiotika, Biozide oder Schwermetalle - das Auftreten von Resistenzgenen beeinflussen.

Ein «harter Kern» von hartnäckigen Resistenzen
In den zwölf ARAs haben die Forschenden Biomasseproben aus dem Zufluss, den biologischen Reinigungsstufen sowie dem Ablauf entnommen. Daraus extrahierten sie DNA, sequenzierten diese und identifizierten diejenigen Genabschnitte, die für Resistenzen gegen Antibiotika codieren. Zwar haben die Forschenden generell deutlich weniger resistente Bakterien im gereinigten Abwasser nachgewiesen als im Zulauf. Aber: «Der relative Anteil der resistenten Mikroorganismen nimmt in der ARA zu», sagt Bürgmann.
Die Forschenden fanden viele unterschiedliche Resistenzgene, deren Zusammensetzung innerhalb der ARA stark variierte. Eine kleine Gruppe von Resistenzgenen kam auf allen Stufen der Reinigung vor. Dieser «harte Kern» schmuggelt sich durch die ARA und ist vergleichsweise häufig anzutreffen. Aber rund 70 Prozent der verschiedenen Resistenzgene, die mit dem Abwasser in die ARA gelangen, werden im Verlauf des Reinigungsprozesses eliminiert. Dafür kommen aber auch neue hinzu: «Rund 40 Prozent der Resistenzen im Auslauf der ARA haben ihren Ursprung vermutlich im Belebtschlamm», sagt Bürgmann.

Überleben dank Resistenz

Die Forschenden vermuten, dass die Bedingungen in der ARA einen Überlebensvorteil für resistente Mikroorganismen bieten. Ein Hinweis dafür sei, dass sich zwischen der Häufigkeit von Resistenzen und dem Vorkommen von manchen Antibiotika ein Zusammenhang zeigte - obwohl diese in der ARA nur in sehr tiefen Konzentrationen vorhanden sind. Zudem waren die Resistenzgene in der ganzen ARA bis zum Ablauf tatsächlich aktiv. Dass Belebtschlammbakterien häufig Resistenzen tragen, führt Bürgmann auch auf das enge Beieinander der Mikroorganismen in der ARA zurück: «Die Bakterien in den biologischen Reinigungsstufen enthalten zum Teil Resistenzgene, die zu 100 Prozent identisch sind mit denen von Krankheitserregern. Diese haben sie vermutlich durch Genaustausch erworben.»

Mobile Gene
Nebst den eigentlichen Resistenzgenen suchten Bürgmann und seine Gruppe deshalb auch nach sogenannten Mobilitätsgenen. Diese sind ein Hinweis darauf, dass Teile der Erbsubstanz zwischen verschiedenen Bakterien ausgetauscht werden. Wie sich zeigte, befanden sich diese Gene häufig in enger Nachbarschaft zu Resistenzgenen. Das weist darauf hin, dass zwischen menschlichen Krankheitserregern und anderen Bakterien ein substantieller Austausch von Resistenzgenen stattfindet. Das hat Folgen: «Wenn Resistenzen auf Belebtschlammbakterien übertragen werden und diese in die Umwelt gelangen, können sie dort vermutlich besser überleben als die Krankheitserreger», gibt Bürgmann zu Bedenken. Die einfachste Methode um dies zu verhindern sei, die Biomasse in der ARA möglichst vollständig aus dem Wasser zu eliminieren. Die neuen Reinigungsstufen zur Elimination von Mikroverunreinigungen, die Schweizer Kläranlagen in den nächsten Jahren erhalten, werden dazu einen Beitrag leisten.

Originalpublikation
Wastewater treatment plant resistomes are shaped by bacterial composition, genetic exchange, and upregulated expression in the effluent microbiomes

Wastewater treatment plants (WWTPs) are implicated as hotspots for the dissemination of antibacterial resistance into the environment. However, the in situ processes governing removal, persistence, and evolution of resistance genes during wastewater treatment remain poorly understood. Here, we used quantitative metagenomic and metatranscriptomic approaches to achieve a broad-spectrum view of the flow and expression of genes related to antibacterial resistance to over 20 classes of antibiotics, 65 biocides, and 22 metals. All compartments of 12 WWTPs share persistent resistance genes with detectable transcriptional activities that were comparatively higher in the secondary effluent, where mobility genes also show higher relative abundance and expression ratios. The richness and abundance of resistance genes vary greatly across metagenomes from different treatment compartments, and their relative and absolute abundances correlate with bacterial community composition and biomass concentration. No strong drivers of resistome composition could be identified among the chemical stressors analyzed, although the sub-inhibitory concentration (hundreds of ng/L) of macrolide antibiotics in wastewater correlates with macrolide and vancomycin resistance genes. Contig-based analysis shows considerable co-localization between resistance and mobility genes and implies a history of substantial horizontal resistance transfer involving human bacterial pathogens. Based on these findings, we propose future inclusion of mobility incidence (M%) and host pathogenicity of antibiotic resistance genes in their quantitative health risk ranking models with an ultimate goal to assess the biological significance of wastewater resistomes with regard to disease control in humans or domestic livestock.

See DOI
See Institutional Repository

Ju, F.; Beck, K.; Yin, X.; Maccagnan, A.; McArdell, C. S.; Singer, H. P.; Johnson, D. R.; Zhang, T.; Bürgmann, H. (2018) Wastewater treatment plant resistomes are shaped by bacterial composition, genetic exchange, and upregulated expression in the effluent microbiomes, ISME Journal, doi:10.1038/s41396-018-0277-8, Institutional Repository

 

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GAK-Filtration im DynaSand-System auf der ARA Moos

Die ARA Moos bei Amriswil (Thurgau) ist auf 155 l/s Trockenwetterzufluss ausgelegt. Bei Trockenwetter liegt der Abwasseranteil ihres Vorfluters Aach bei 50%, weshalb sie mit einer Stufe zur Elimination von Mikroverunreinigungen aus-gebaut werden muss. Die ARA verfügt über eine dreistrassige Biologie mit grosszügig dimensionierten Nachklärbecken und... mehr:

https://www.micropoll.ch/fileadmin/user_upload/Redaktion/Dokumente/01_Berichte/05_Newsletter/Newsletter_13.pdf
 
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Überraschender Fund von Schadstoffen in Flohkrebsen

Flohkrebse sind in Schweizer Gewässern Insektiziden, Arzneimittelrückständen und anderen Spurenstoffen ausgesetzt und reichern diese in ihrem Körper an. Immerhin: Werden Kläranlagen aufgerüstet, weisen die Tierchen praktische keine Spurenstoffe mehr auf. Das zeigt eine neue Eawag-Studie.

Das Wasser in Schweizer Flüssen ist mit zahlreichen Mikroverunreinigungen belastet. Noch ist aber kaum erforscht, wie sich diese Spurenstoffe auf die Lebewesen in den Gewässern auswirken. Eine Forschungsgruppe der Eawag konnte nun erstmals im grossen Rahmen nachweisen, dass sich solche Spurenstoffe in Flohkrebsen (Gammariden) anreichern und sich möglicherweise negativ auf die Tiere auswirken.
«Weil die Spurenstoffe im Wasser stark verdünnt sind, wussten wir zu Beginn nicht, ob wir die in den Gammariden überhaupt detektieren können», sagt Juliane Hollender, Leiterin der Abteilung Umweltchemie an der Eawag. Doch ihre Doktorandin ...mehr:

https://www.eawag.ch/de/news-agenda/news-plattform/news/news/ueberraschender-fund-von-schadstoffen-in-flohkrebsen/?tx_news_pi1%5Bcontroller%5D=News&tx_news_pi1%5Baction%5D=detail&cHash=f9c31c29ec2a990d537ed73cb741bb45

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Der Schlussbericht des Projekts "Aktivkohle-Schlupf aus Reinigungsstufen zur Elimination von Mikroverunreinigungen"

wurde publiziert und ist verfügbar. Es wird eine Interpretationshilfe der Plattform dazu folgen.

https://www.micropoll.ch/fileadmin/user_upload/Redaktion/Dokumente/01_Berichte/02_Technische_Verfahren/03_Aktivkohle/Bericht_AK-Schlupf_final.pdf
 
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