BDEW-Studie: Alternative zur 4. Reinigungsstufe
Wie lassen sich Spurenstoffe im Wasser reduzieren? Bisher ist die Antwort darauf deutschlandweit eine 4. Reinigungsstufe in Kläranlagen zu installieren. Die Beratungsgesellschaft Civity Management stellt nun in einer neuen Studie eine Alternative vor, die günstiger sein soll.
Der Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) hat eine Studie veröffentlicht, die die Kosten und eine verursachungsgerechte Finanzierung einer 4. Reinigungsstufe in Kläranlagen untersucht. Hintergrund sind Forderungen nach einer deutschlandweiten Einführung einer so genannten 4. Reinigungsstufe in Kläranlagen.
Diese zusätzliche Klärstufe ist nach Vorstellung einiger Akteure eine geeignete Antwort auf die zunehmende Belastung der Gewässer mit Spurenstoffen, also beispielsweise Rückständen von Arzneimitteln. Neue Forschungsergebnisse zeigen allerdings, dass auch die Filtertechniken einer 4. Klärstufe nicht in der Lage sind, alle unerwünschten Stoffe vollständig aus dem Wasser zu entfernen. Zudem können durch die Filterung neue Abbauprodukte entstehen, die dann in die Gewässer gelangen. Die Techniken einer weiteren Klärstufe sind überdies kostenintensiv, sie betragen pro Jahr 1,2 Milliarden Euro. Würden die Unternehmen der Abwasserwirtschaft verpflichtet, in allen Kläranlagen eine vierte Stufe einzubauen, müssten die Investitionskosten auf die Gebührenzahler umgelegt werden.
Studienergebnis
Die vom BDEW in Auftrag gegebene Studie kommt zu dem Ergebnis, dass dies eine Erhöhung der Abwassergebühren um 17 % und mehr…
https://www.gwf-wasser.de/aktuell/23-10-2018-bdew-studie-ueber-gewaesserbelastung-steigen-abwassergebuehren-um-17/
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Welcher Biotest für hormonaktive Stoffe im Gewässerschutzlabor?
Das Gewässerschutzlabor des Amts für Abfall, Wasser, Energie und Luft (AWEL) baut aktuell ein System auf, um die Elimination von Mikroverunreinigungen in Zürcher Abwasserreinigungsanlagen (ARA) zu kontrollieren. Dafür wollen die Behörden einen Überblick über das Auftreten von östrogen aktiven Stoffen im Zürcher ARA-Abwasser erhalten. Diese Substanzen stellen für Gewässer ein besonderes Risiko dar, da sie bereits in Konzentrationenen <1 ng/L auf Wasserlebewesen wirken. Zur Messung stehen verschiedene ISO-validierte Biotests zur Wahl. In einem gemeinsamen Projekt ...mehr:
http://www.oekotoxzentrum.ch/news-publikationen/news/welcher-biotest-fuer-hormonaktive-stoffe-im-gewaesserschutzlabor/
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DDD: Abgabe soll 4. Klärstufe in Kläranlagen finanzieren
Arzneimittelrückstände aus dem Trinkwasser zu filtern, ist nicht ganz billig. Die Wasserwirtschaft will die Industrie dafür zur Kasse bitten.
Die Wasserwirtschaft hält nichts davon, der steigenden Trinkwasserbelastung durch Medikamentenrückstände mittels einer 4. Reinigungsstufe in Kläranlagen zu Leibe zu rücken. Das verteuere nur die Abwassergebühren für die privaten Haushalte, entfalte auf Herstellerseite aber keinerlei Lenkungswirkung, argumentiert der Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW ).
Vor dem Hintergrund lauter werdender Forderungen nach einer 4. Reinigungsstufe hatte der Verband eigener Aussage zufolge eine Kostenstudie bei der Hamburger Beratungsgesellschaft Civity Management Consultants in Auftrag gegeben. Danach würde eine weitere Reinigungsstufe jährlich 1,2 Milliarden Euro kosten, was eine Anhebung der Abwassergebühren um wenigstens 17 Prozent zur Folge hätte.
Allerdings sei auch eine zusätzliche Reinigungsstufe ..mehr:
https://www.aerztezeitung.de/praxis_wirtschaft/rezepte/article/974363/wasserwirtschaft-ddd-abgabe-soll-4-klaerstufe-klaeranlagen-finanzieren.html
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Projekt CWPharma untersucht Auswirkungen von Arzneimitteleinträgen in die Ostsee
Forscher im von der EU finanzierten Projekt CWPharma haben damit begonnen, aktive pharmazeutische Wirkstoffe in sechs Flusseinzugsgebieten zu untersuchen, um ein besseres Bild der Eintragspfade, Emissionen und umweltrelevanten Konzentrationen von Arzneimitteln in der Ostseeregion zu erhalten. „Wir haben bereits Proben …Den vollständigen Artikel lesen Sie in der Ausgabe 40.2018 von EUWID Wasser und Abwasser, die als E-Paper und Printmedium am 2. Oktober 2018 erscheint. Die Fachzeitung informiert Leser mit knappem Zeitbudget kompakt über die relevanten Entwicklungen in der Wasser- und Abwasserbranche
Vierte Reinigungsstufe in der Abwasserreinigung
Kohle – die Kombi macht’s: Quo vadis Spurenstoffelimination mittels Aktivkohlen
Aktivkohle gilt in der Abwasserreinigung als vielversprechendes Adsorptionsmaterial für eine vierte Reinigungsstufe. Teil 1 und 2 unserer Artikelserie haben Stand der Technik, aber auch Limitationen vorgestellt. Gibt es Alternativen? Eine neue ganzheitliche Lösung verwendet Silizium-basierte anorganisch-organische Hybridmaterialien.
Rückstände von Medikamenten und Pflanzenschutzmitteln oder auch Mikrokunststoffe sind für Kläranlagen ein Problem: Die gängigen drei Reinigungsstufen werden ihrer nicht Herr. Geht es nach der Meinung von Experten, soll künftig eine vierte Reinigungsstufe diese anthropogenen Spurenstoffe aus dem Trinkwasser entfernen.
Doch welche Filtermaterialien und -verfahren sind dazu geeignet? Aktivkohle gilt als vielversprechendes Adsorptionsmaterial für eine vierte Reinigungsstufe.. Doch auch sie stößt an Grenzen . Gibt es Alternativen? Mehr:
Autor: / Redakteur: Maik Rudloff*, Adrian Frank Herbort**, Benedikt Ney*** und Prof. Katrin Schuhen et al.* / Dr. Ilka Ottleben
MEHR ZUM THEMA
Universität Koblenz-Landau Institut für Umweltwissenschaften AG Organische und Ökolog. Chemie
Untersuchungen zur PAKDosierung vor einen MBBR in Schweden
PAKDosierung vor ein Wirbel oder Festbett
Die PAKDosierung vor ein nitrifizierendes Wirbelbettsystem (auch MBBR Moving bed biofilm reactor genannt) wurde in Schweden an der Universität Lund untersucht (nach Belebungsverfahren und Nachklärung, vor Abtrennstufe s. Abb. 6). In diesem Pilotversuch wurden 2 Reaktoren (1 Reaktor mit PAKDosierung, 1 Reaktor als…mehr:
Schlussbericht Pilotversuch STEP de Penthaz
Der Schlussbericht (auf Französisch, Zusammen-fassung auf Deutsch) des Pilotversuchs auf der STEP de Penthaz mit dem Verfahren „GAK im Wirbelbett“ wurde erarbeitet und ist hier verfügbar. Ein Aqua&Gas-Artikel mit den wichtigsten Resultaten wird im Herbst publiziert. Mehr:
https://www.micropoll.ch/fileadmin/user_upload/Redaktion/Dokumente/01_Berichte/05_Newsletter/Newsletter_12.pdf
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VSAEmpfehlung „Definition und Standardisierung von Kennzahlen für Verfahren zur Elimination von organischen Spurenstoffen in ARA“ ist publiziert
Der Ausbau von ausgewählten ARA um eine Reinigungsstufe zur Elimination von Mikroverunreinigungen (MV) ist in vollem Gange. Um die Vergleichbarkeit von Daten zum Energieverbrauch und den Kosten zu gewährleisten hat die Plattform „Verfahrenstechnik Mikroverunreinigungen“ zusammen mit Experten aus der Praxis das vorliegende Dokument erarbeitet. Dieses Kennzahlensystem deckt einen Teilbereich der bereits bestehenden VSAKennzahlen ab und lehnt sich stark an dieses an.
Im Bericht finden sich die Erläuterungen zu den zu erhebenden Daten. Parallel dazu ist ein Excelbasiertes Tool verfügbar, das den Planern und/oder ARABetreibern dienen soll, die Daten einzugeben und auszuwerten. Das Ziel ist, diese Daten periodisch zentral zu sammeln und auszuwerten, um nationale Aussagen machen zu können. Die Plattform „Verfahrenstechnik Mikroverunreinigungen“ ist gegenwärtig daran, ein Konzept für die Datenerhebung zu erarbeiten.
Die Dokumente sind unter folgenden Links verfügbar:
– Definitionen, Erläuterungen (Link)
– ExcelTool zur Datenerfassung (Link)
Wir möchten uns herzlichst bei allen bedanken, die zu diesem Dokument beigetragen haben.
https://www.micropoll.ch/fileadmin/user_upload/Redaktion/Dokumente/01_Berichte/05_Newsletter/Newsletter_12.pdf
Projekte zur Aktivkohle
Einkauf und Qualitätskontrolle von Pulveraktivkohle: Auswertung einer Umfrage bei PAKBetreibern
Das KomS hat in Zusammenarbeit mit der VSAPlattform eine Umfrage bei Betreibern von PAKAnlagen in BadenWürttemberg und der Schweiz durchgeführt. Erfasst wurde nach welchen Kriterien die Betreiber die PAK einkaufen und wie sie die Qualität der angelieferten PAKChargen kontrollieren. Es ist geplant, die Auswertungen in einem Zeitschriftenbeitrag zu publizieren.
GAK aus Bülach in der Schweiz reaktiviert
GAK reaktivieren in der Schweiz ist möglich! Wir haben zusammen mit der Eawag, Dolder und weiteren Interessierten das einzige Aktivkohle Reaktivierungswerk in der Schweiz besucht – die Batrec in Wimmis. Dort wurde die GAK aus dem grosstechnischen Versuch der ARA Bülach reakt iviert.
AktivkohleReaktivierung bei Batrec
Im Vergleich mit ausländischen Reaktivierungs Werken ist zur Reaktivierung von GAK aus Schweizer ARA bei Batrec keine Exportbewilligung notwendig und die Transportwege sind kurz. Deshalb ist das Interesse von ARABetreibern, Ingenieuren, Kantonsvertreter und Forschern an diesem Betrieb gross. Dabei ist die Batrec nicht als GAKReaktivierer, sondern als BatterieRecycler bekannt. Sie bietet Dienstleistungen in der SonderabfallEntsorgung an.
Unser Interesse galt dem AktivkohleOfen (siehe Abb. 4), wo die Aktivkohle über einer Lochplatte auf 850°C erhitzt wird. Im ersten Bereich des Ofens wird die Aktivkohle getrocknet. Bei der Reaktivierung werden einerseits die Schadstoffe desorbiert und andererseits die poröse Struktur der Aktivkohle durch kontrollierte Wasserdampfzufuhr erneuert (H2O + C → H2 + CO). Die Kohle ist ca. 20 Min im Ofen. Danach gelangt die reaktivierte Aktivkohle über eine Kühlschnecke und eine Siebung in Bigbags….mehr:
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Verfahrensüberblick zur Abtrennung der Aktivkohle in Arbeit
Wird zur Elimination der Mikroverunreinigungen aus dem Abwasser (Pulver)Aktivkohle eingesetzt, muss diese vor der Einleitung des gereinigten Abwassers ins Gewässer wieder möglichst vollständig abgetrennt werden. Dies ist die Hauptaufgabe der Verfahren zur Abtrennung der Aktivkohle. Da die Datengrundlage hier noch nicht sehr breit ist, werden gegenwärtig verschiedene (Abtrenn)Verfahren auf deren Abtrennleistung untersucht. Dazu wird aktuell die Thermogravimetrie (siehe Beitrag im Newsletter Nr. 8) verwendet, die speziell für die Quantifizierung von Aktivkohle im ARAAblauf entwickelt wurde. Parallel dazu ist die Plattform „Verfahrenstechnik Mikroverunreinigungen“ daran, eine Übersicht über das aktuelle Wissen möglicher AktivkohleAbtrennverfahren zu erarbeiten. Das Dokument soll, analog dem Verfahrensüberblick zur biologischen Nachbehandlung bei der Ozonung (siehe weiter oben), eine praktische Hilfestellung bei der Verfahrenswahl, und bei der Ausarbeitung des Bauprojekts sein. Das Dokument wird voraussichtlich bis Ende 2018 vorliegen.
Erfahrungsbericht SAK254Sonden publiziert
Wie stelle ich sicher, dass meine MVStufe den geforderten Reinigungseffekt von 80% gegenüber Rohabwasser zu jedem Zeitpunkt einhält? Die gesetzlich vorgeschriebenen SpurenstoffAnalysen liefern zwar relativ genaue Resultate, aber um Wochen verspätet und zu eher hohen Kosten. Sie sind somit nicht für die betriebliche Überwachung geeignet. Als Ergänzung zur direkten Analyse der zwölf Leitsubstanzen wird die Messung des spektralen Absorptionskoeffizienten (SAK) bei der Wellenlänge 254 Nanometer im Zu und Ablauf der MVStufe empfohlen. Das SAK254, also die SAKAbnahme, korreliert erfahrungsgemäss gut mit dem Mittel der Elimination der zwölf Leitsubstanzen (siehe Abb. 2), meist besser als der DOC.
Abbildung 2. Absorbanzmessung über MVStufe (GAK im Wirbelbett) im Vergleich zur Elimination des Mittelwerts der zwölf Leitsubstanzen (48h Sammelproben), Pilotversuch ARA Penthaz, gemessen mit einer einzigen SAK254Sonde (alternierend SAK254,Zulauf und SAK254,Ablauf) (Graphik Triform)
Der SAK254 kann entweder im Labor in Sammelproben oder kontinuierlich mit einer SAK254Sonde gemessen werden. Die Labormessungen geben bereits einen guten Anhaltspunkt und eignen sich für ARA, wo man den Aufwand für die Wartung der Sonden nicht auf sich nehmen möchte. Denn für ein stabiles SondenSignal ist speziell zu Beginn viel Einsatz in Form von Zeit und Manpower nötig. Die LaborSAK254Messung bedingen ein Photometer, das nicht nur das sichtbare Licht sondern auch im UVLicht messen kann.
Für ARA, die höher aufgelöste Daten wünschen, eignen sich SAK254Sonden (siehe Abb. 3). Sie wurden bereits auf einzelnen grosstechnischen Kläranlagen und bei Pilotversuchen eingesetzt. Die gesammelten Erfahrungen zu den Möglichkeiten und Grenzen der Sonden sind in einem Bericht auf Deutsch, Französisch und Italienisch zusammengefasst.
Zusammenfassung des Berichts
Bei der Ozonung kann das aus der Zu und AblaufSonde berechnete SAK254 zusammen mit anderen Parametern zur bedarfsgerechten Steuerung und Regelung eingesetzt werden. Bei AktivkohleAnlagen dient das SAK254 bisher vorwiegend als Kontrollparameter zur Erkennung von Betriebsstörungen. Eine Steuerung von AktivkohleAnlagen ist denkbar, wobei erst wenige Erfahrungen vorliegen.
Es werden SAK254Sonden mit einem Messpalt zwischen 35 mm und 100 mm empfohlen . Als geeignete Lichtquellen dienen XenonBlitzlampen, QuecksilberdampfLampen oder LED. Die Reinigung der Sonde erfolgt je nach Verwendungszweck automatisch chemisch (z.B. mit Phosphorsäure) oder automatisch mechanisch (Wischer oder Druckluft).
Erfahrungen der ARA Neugut zum Einbau der Sonden zeigen, dass die Messzelle von unten nach oben angeströmt werden soll. Zudem darf die Fliessgeschwindigkeit nicht zu gering sein und die Probenahmevorrichtung soll geneigt oder komplett senkrecht eingebaut werden, um Luftblasen zu verhindern. Die Sonden können getaucht, in einem Bypass oder direkt in der Leitung eingebaut werden.
Der Wartungsaufwand hängt von der gewünschten Genauigkeit der Messung und somit von deren Verwendungszweck ab. Nur bei sorgfältiger Qualitätssicherung liefern die Sonden ein stabiles Signal. Die Qualitätssicherung kann über den Abgleich mit SAK254Labormessungen erreicht werden, wie es beispielsweise bei der ARA Herisau gemacht wird. Sobald die Abweichung immer grösser wird (Drift), ist eine gründliche Reinigung nötig. Ein MessstellenDrift ist meist auf eine Verschmutzung oder auf eine Veränderung des Fliessregimes zurückzuführen. Falls nach der Reinigung immer noch eine Abweichung besteht, handelt es sich um einen SensorDrift und der Sensor muss neu kalibriert werden oder es müssen Verschleissteile am Sensor ausgetauscht werden (Lampen, Filter).
Es ist jedoch auch möglich, die Qualitätssicherung über den gegenseitigen Sondenabgleich (Zu und AblaufSonde) und den Abgleich zu SpurenstoffAnalysen sicherzustellen. So wird es auf der ARA Neugut umgesetzt.
Im Erfahrungsbericht sind weitere Informationen, beispielsweise zur Trübung, zur notwendigen Anzahl von Sonden, zum geeigneten Messort und zahlreiche anschauliche Beispiele enthalten.
Herzlichen Dank an alle, die beim Erfahrungsbericht mitgewirkt haben.
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Umfassender Verfahrensüberblick zur biologischen Nachbehandlung bei der Ozonung publiziert
Durch die Behandlung des kommunalen Abwassers mit Ozon wird eine grosse Bandbreite an organischen Spurenstoffen eliminiert, und die Abwasserqualität dadurch signifikant verbessert. Als Nebeneffekt können durch die Ozonung labile, toxische Reaktionsprodukte entstehen, die in einer biologisch aktiven Nachbehandlungsstufe wieder abgebaut werden müssen. Dies ist die Hauptaufgabe der Nachbehandlungsstufe nach einer Ozonung.
Die Plattform „Verfahrenstechnik Mikroverunreinigungen“ hat zusammen mit Experten aus Forschung und Praxis die vorliegende Übersicht über das aktuelle Wissen möglicher Nachbehandlungsverfahren erarbeitet (die Ergebnisse aus dem ReTREAT-Projekt – siehe vorangehender Beitrag – sind in die vorliegende Übersicht miteingeflossen). Das Dokument richtet sich an Personen, die in ein Projekt zur Spurenstoffelimination auf einer kommunalen Kläranlage involviert sind, wie Planer und Kläranlagen-Betreiber, und soll eine praktische Hilfestellung bei der Verfahrenswahl, und bei der Ausarbeitung des Bauprojekts sein.
Das Dokument ist unter folgendem Link verfügbar. Wir möchten uns herzlichst bei allen Leuten bedanken, die zu diesem Dokument beigetragen haben.
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ReTREAT-Projekt abgeschlossen und Schlussberichte publiziert
Im Rahmen des Projekts ReTREAT (durchgeführt durch die Eawag, und gefördert durch die Umwelttechnologieförderung des Bundes) wurden verschiedene Verfahren auf deren Eignung als biologische Nachbehandlung nach einer Ozonung getestet. Der Fokus lag dabei – neben allgemeinen Reinigungseffekten – insbesondere auf dem Abbau von labilen Reaktionsprodukten so-wie deren ökotoxikologischen Wirkungen.
Die Dokumente sind hier verfügbar:
-Gesamtschlussbericht ReTREAT (Link)
-Schlussbericht Teilprojekt Biotests (Link)
-Aqua & Gas Artikel (Link)
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Erarbeitung Überwachungskonzept Ozonung
Es ist bekannt, dass sich gewisse Abwässer nicht für eine Ozonung eignen, insbesondere bei bedeutenden Industrie- oder Gewerbeabwassereinleitern. In diesen Fällen können stabile, toxische Oxidationsnebenprodukte (z.B. Bromat) übermässig gebildet werden, was vermieden werden muss. Es sollen daher spätestens im Rahmen des Vorprojekts die Abklärungen zur Verfahrenseignung Ozonung durchgeführt werden (siehe VSA-Empfehlung, 2017).
Die künftigen Entwicklungen und Veränderungen im Einzugsgebiet (z.B. eine sich ändernde industrielle Aktivität) können oftmals zum Zeitpunkt der Abklärungen nur schwer abgeschätzt werden. Aus diesem Grund ist es wichtig, dass einerseits anhand einer proaktiven Kommunikation alle relevanten Akteure im Einzugsgebiet darüber informiert sind, dass auf der entsprechenden Kläranlage eine Ozonung in Betrieb ist, und sich periodisch beziehungsweise bei anstehenden relevanten Veränderungen austauschen. Zudem wird empfohlen, den Betrieb der Ozonung mit geeigne-ten Parametern zu überwachen, um langfristig eine gute Abwasserqualität aufrecht zu erhalten, oder gegebenenfalls rechtzeitig eine Abweichung vom „Normalbetrieb“ feststellen zu können.
Um den Inhalt des Überwachungskonzepts mit Experten aus der Praxis zu besprechen, wurden zwei Workshops (einer in der Deutschschweiz im November 2017 und einer in der Romandie im April 2018) durchgeführt, mit Vertreterinnen und Vertretern von kantonalen Vollzugsstellen (kom-munale Abwasserreinigung, wie auch Industrie und Gewerbe), ARA Betreibern, Umweltlabore, Ingenieure und der Forschung. Das Überwachungskonzept wird basierend auf die Rückmel-dungen der Teilnehmer bearbeitet und bis Ende 2018 publiziert.
https://www.micropoll.ch/fileadmin/user_upload/Redaktion/Dokumente/01_Berichte/05_Newsletter/Newsletter_12.pdf
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Planung des Kantons Tessin zur Elimination von Mikroverunreinigungen
Grosstechnische Umsetzungen
Übersicht Stand der Projekte im Kanton Tessin
Die Auswahl der auszubauenden ARA im Kanton Tessin erfolgte durch die Abteilung für Gewässerschutz und Wasserversorgung (UPAAI) des Kantons Tessin aufgrund der Kriterien der Gewässerschutzverordnung. In seine Planung hat das UP-AAI eine Reihe zusätzlicher Kriterien einbezogen, so das Alter der Anlagen und ihre geplante Erneuerung, ihre Leistungsfähigkeit beim Abbau von Makroverunreinigungen (Belastung mit organischen Stoffe, Phosphor- oder Stickstoff-Verbindungen usw.), die Auswirkungen des ARA-Ablaufs auf den Vorfluter sowie frühere Untersu-chungen über das Vorhandensein von Mikroverunreinigungen in den Gewässern. Mit einer zusätzlichen Reinigungsstufe für Mikroverunreinigungen müssen demzufolge die Kläranlagen von Lugano (in Bioggio), von Pian Scairolo (in Barbengo), von Mendrisio (in Rancate) und von Chiasso (in Vacallo) ausgestattet werden. Der Kanton Tessin subventioniert den Teil der Kosten, die von den kommunalen Abwasserverbänden nach Abzug der Bundessubventionen zu tragen sind.
Im November 2017 hat das Bundesamt für Umwelt Rückmeldung zur Gesetzeskonformität der kantonalen Strategie gegeben. Dies ist ein wesentlicher Schritt für die Unterstützung durch den Bund. Zuerst sollen die Anlagen von Chiasso und Lugano ausgebaut werden (in den kommenden 3-5 Jahren), da für sie bereits wichtige Anpassungen geplant sind, während die ARA von Mendrisio und Pian Scairolo sukzessive angepasst werden sollen.
Die Situation auf der ARA Chiasso (CDACD)
Der kommunale Abwasserverband von Chiasso und Umgebung (Consorzio Depurazione Acque Chiasso e Dintorni, CDACD) steht gegenwärtig in einer Phase umfassender Veränderungen. Die Kläranlage, bestehend aus…mehr:
PAK aus Trinkwasseraufbereitung wiederverwerten auf ARA
Einige Trinkwasseraufbereitungsanlagen setzen PAK ein. Untersuchungen der Eawag haben am Beispiel der Trinkwasseraufbereitung Muttenz gezeigt, dass diese PAK nach dem Gebrauch noch genügend Adsorptionskapazität aufweist, um im Abwasser eingesetzt zu werden.
Aber welche Schritte sind nötig, damit diese PAK auf einer ARA wiederverwertet werden kann? Wie wird die PAK optimal abgetrennt und gelagert, damit sie die qualitativen Anforderungen der ARA erfüllt? Gibt es grundsätzlich weitere PAK-Einsatzbereiche, aus denen PAK als Wertstoff für die Abwasserreinigung anfällt und kann diese eingesetzt…mehr:
VSA-Fachtagung „Abwassermesstechnik im Zeitalter der Digitalisierung“
Der Beitrag der Plattform zum Thema „Messtechnik in der Stufe zur Elimination von Mikroverunreinigungen“ ist hier verfügbar.
Rückblick
Erstes Treffen der ERFA Ozonung und Aktivkohle
Das 1. Treffen der ERFA fand am 14. Juni im Rahmen des CC-ARA-Events statt.
Die Teilnehmer des Workshops Aktivkohle diskutierten angeregt aktuelle Themen wie beispielsweise die Beschaffung von Aktivkohle und den Filteraufbau für einen optimalen Rückhalt von PAK (Protokoll in Deutsch resp. Französisch). Das 2. Treffen der ERFA-Aktivkohle wird im Frühling 2019 auf der ARA Thunersee stattfinden. Interessierte Betreiber können sich über info@micropoll.ch melden.
Im Workshop Ozonung haben 3 Betreiber ihre Erfahrungen mit den Teilnehmern geteilt. Die wichtigsten Themen wurden priorisiert und die Erwartungen an die ERFA geklärt (Protokoll). Eine ERFA Ozonung wurde gegründet. Das Ziel der ERFA ist der Erfahrungsaustausch unter Betreibern aus der ganzen Schweiz. Interessierte Betreiber können sich über info@micropoll.ch melden. Parallel wird ein weiterer Workshop mit allen interessierten Akteuren im Frühling 2019 stat tfinden.
Ausblick
14. und 26. März 2019
Die VSA-Fachtagung zum Thema MV-Elimination auf ARA (siehe Titelseite) findet an folgenden Daten und Orten statt:
14. März 2019 in Luzern
26. März 2019 in Lausanne
Stichworte: Elimination von MV, Verfahrenswahl, Erfahrungen von Betreibern
Herbst / Winter 2018 / 2019
Die VSA-Plattform wird im Winter eine Exkursion nach NRW zur Besichtigung von GAK-Anlagen organisieren. Es soll unter anderem die Ausgestaltung der GAK-Anlagen für einen optimalen Ausbau- und Wiedereinbau der GAK diskutiert werden. Interessierte können sich über info@micropoll.ch melden.
Jahresanlass des CC Industrie und Gewerbe
Am 29. November (in Zürich) und 3. Dezember 2018 (in Lausanne) wird die schweizweite Situationsanalyse zu Stoffeinträgen aus Industrie und Gewerbe in Gewässer vorgestellt. Die Ergebnisse dieser Situationsanalyse werden im Rahmen eines Workshops diskutiert. Bei dieser Gelegen-heit werden auch die laufenden Aktivitäten des CC Industrie und Gewerbe vorgestellt. Mehr:
https://www.micropoll.ch
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Umweltbelastung durch Spurenstoffe des täglichen Lebens: Welche Klärtechnik hilft?
Zu den Spurenschadstoffen, die unsere Gewässer und die darin lebenden Organismen belasten können, zählen auch Rückstände aus Duschgels, Waschmitteln oder Geschirrspültabs.
Schadstoffe in Flüssen und Seen können selbst in kleinen Spuren eine Gefahr für Wasserorganismen darstellen.Zu den Spurenschadstoffen zählen Rückstände aus im täglichen Leben eingesetzten Chemikalien zum Beispiel aus Geschirrspültabs, Waschmitteln oder Duschgels ebenso wie aus Medikamenten, Kosmetika oder Pflanzenschutzmitteln. Konventionelle Klärtechnik wird dieser Spurenstoffe häufig nicht Herr. Tübinger Forscher haben nun untersucht, welche Klärtechnik für einen nachhaltigen Schutz von Gewässerorganismen wie Fischen eingesetzt werden sollte.
Tübingen – Schadstoffe in Flüssen und Seen können selbst in kleinen Spuren eine Gefahr für Wasserorganismen darstellen. Die Problematik schädlicher Spurenstoffe für die Umwelt ist im vergangenen Jahrzehnt stärker ins Bewusstsein der Öffentlichkeit gelangt. Zu den Spurenschadstoffen zählen Rückstände aus im täglichen Leben eingesetzten Chemikalien wie zum Beispiel aus Geschirrspültabs, Waschmitteln oder Duschgels ebenso wie aus Medikamenten, Kosmetika oder Pflanzenschutzmitteln. Die Stoffe gelangen über häusliche Abwässer in Kläranlagen, wo sie durch …mehr:
EAWAG: Granulierte Aktivkohle als attraktive Alternative
Die EAWAG hat durch Untersuchungen an der ARA Bülach herausgefunden, dass die Investitions- und Betriebskosten von GAK-Lösungen insbesondere im Vergleich mit PAK ähnlich, möglicherweise sogar tiefer sind und auch der technische Aufwand für Betrieb und Unterhalt klein ist.
Gleichzeitig profitieren GAK-Lösungen von einer höheren Betriebssicherheit. Sie sind vor allem für kleine Anlagen mit wenig Personal interessant (siehe Jahresbericht 2017 Seite 15 und den Bericht „Mikroverunreinigungen stressen Gewässerorganismen“ auf Seite 17, separate PDF).
Die EAWAG bestätigt damit Erkenntnisse und Erfahrungen der Hydro-Ingenieure GmbH, die bereits seit ca. fünf Jahren in Planungen und Inbetriebnahmen von 4. Reinigungsstufen mit granulierter Aktivkohle umgesetzt werden (siehe z. B. KW Obere Lutter, KA Harsewinkel, KA Bad Oeynhausen, KA Güterloh-Putzhagen, KA Lage etc.)
Bei Fragen steht Ihnen unser Herr Dipl.-Ing. Klaus Alt unter der Telefonnummer +49 (211) 44991-55 gerne zur Verfügung.
http://www.hydro-ingenieure.de/eawag-granulierte-aktivkohle-als-attraktive-alternative.html
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Spurenschadstoffe im Wasser: Welche Klärtechniken Fischen helfen
Forschungsteam der Universität Tübingen untersucht, wie Abwasserreinigungsanlagen zum Schutz der Wasserlebewesen aufgerüstet werden sollten
Schadstoffe in Flüssen und Seen können selbst in kleinen Spuren eine Gefahr für Wasserorganismen darstellen. Diese Umweltproblematik ist im vergangenen Jahrzehnt stärker ins Bewusstsein der Öffentlichkeit gelangt. Zu den Spurenschadstoffen zählen Rückstände aus im täglichen Leben eingesetzten Chemikalien wie zum Beispiel aus Spültabs, Waschmitteln oder Duschgels ebenso wie aus Medikamenten, Kosmetika oder Pflanzenschutzmitteln. Die Stoffe gelangen über häusliche Abwässer in Kläranlagen, wo sie durch konventionelle Reinigungsmethoden vielfach nicht vollständig zurückgehalten oder abgebaut werden können. Über das gereinigte Abwasser werden sie deshalb in unsere Gewässer eingetragen. Unter der Leitung von Professorin Rita Triebskorn hat eine Gruppe von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern vom Institut für Evolution und Ökologie der Universität Tübingen untersucht, welche Auswirkungen verschiedene Klärtechnologien auf die Gesundheit von Fischen haben. Sie kommen zu dem Ergebnis, dass in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Abwassers im Einzelfall entschieden werden sollte, mit welchen Reinigungstechniken Wasserorganismen nachhaltig geschützt werden können. Ihre Studie wurde im Fachjournal Environmental Sciences Europe veröffentlicht.
In konventionellen Kläranlagen durchläuft das Abwasser aus privaten Haushalten und der Industrie mechanische, biologische und chemische Reinigungsstufen. Seit einigen Jahren werden zunehmend zusätzliche Reinigungstechnologien zum Beispiel auf der Basis von Aktivkohle oder Ozonierung als vierter Reinigungsstufe eingesetzt. „Im Rahmen einer Untersuchung am Bodensee konnten wir zeigen, dass sich durch eine zusätzliche Aktivkohlestufe Spurenstoffe effizient entnehmen lassen und dass sich die Gesundheit der Gewässerorganismen im Vorfluter dadurch deutlich verbesserte“, sagt Rita Triebskorn. „Doch bisher gibt es leider immer noch relativ wenige Studien dazu, wie sich die Spurenstoffelimination langfristig auf Gewässerökosysteme auswirkt.“
Standardisierte Versuchsbedingungen
In ihre vergleichende Untersuchung bezogen die Forscher drei konventionelle Kläranlagen ein, von denen eine, das Klärwerk Langwiese auf der Gemarkung Ravensburg, im Studienverlauf zusätzlich mit einer Aktivkohlefilteranlage ausgerüstet wurde. Sie setzten jeweils ober- und unterhalb der Ein-leitungsstelle der Kläranlage Käfige mit Regenbogenforellen ins Wasser. „Gegenüber der Untersuchung von Wildfischen hat das den Vorteil, dass wir viele Eigenschaften der Fische, wie Alter, Ernährung und Entwicklungsstand, standardisieren können. So lassen sich etwaige Effekte auf die Gesundheit der Tiere klarer erkennen“, sagt die Erstautorin der Studie Sabrina Wilhelm aus dem Forschungsteam. Sie untersuchte mit etablierten Verfahren zum einen, ob die Zellkerne der Regenbogenforellen vermehrt gentoxische Veränderungen aufwiesen. Zum anderen wurde anhand bestimmter Leberwerte der Fische gemessen, ob sie verstärkt Entgiftungsprozesse zum Ab- und Um-bau von Spurenstoffen einsetzen mussten.
Von Fall zu Fall entscheiden
„Während wir bei einer der konventionellen Kläranlagen keine negativen Auswirkungen von Spurenschadstoffen auf die Gesundheit der Fische feststellen konnten, waren die kritischen Leberwerte bei den Regenbogenforellen unterhalb der zweiten konventionellen Anlage stark erhöht“, fasst Sabrina Wilhelm die Ergebnisse zusammen. „Auch beim Klärwerk Langwiese haben wir vor der Aufrüstung solche negativen Effekte gemessen.“ Hier habe die Ausstattung der Anlage mit dem zusätzlichen Aktivkohlefilter sowohl die fraglichen Leberwerte der Fische als auch gentoxische Effekte deutlich reduziert.
„Die Investitionen in moderne Klärtechniken kommen dem Wasserökosystem vor allem dann zugute, wenn konventionelle Technologien die Schadstoffe nicht ausreichend entfernen“, sagt Rita Triebskorn. „Je nach Zusammensetzung des Abwassers lassen sich jedoch negative Einflüsse auf Wasserlebewesen auch durch eine optimierte konventionelle Reinigung reduzieren.“ Unter dem Strich lohne es, in gute Abwasserreinigung zu investieren, um unsere Umwelt nachhaltig zu schützen.
Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. Rita Triebskorn
Universität Tübingen
Institut für Evolution und Ökologie
Telefon +49 7071 29-78892
rita.triebskorn@uni-tuebingen.de
Originalpublikation:
Sabrina Wilhelm, Stefanie Jacob, Michael Ziegler, Heinz-R. Köhler, Rita Triebskorn: Which kind of wastewater treatment do we need to avoid genotoxicityand dioxin-like toxicity in effluent-exposed fish?. Environmental Sciences Europe, https://doi.org/10.1186/s12302-018-0154-0
Mikroschadstoffe in Gewässern: Reduzieren, doch wie finanzieren?
UFZ-Forscher erstellen Gutachten zur Einführung einer Arzneimittelabgabe
Arzneimittelrückstände aus Haushalten, Krankenhäusern und der Landwirtschaft belasten unsere Gewässer. Eine nationale Mikroschadstoffstrategie soll die Probleme künftig lösen. Dabei stellt sich die Frage der Finanzierung. Eine Möglichkeit wäre, eine Arzneimittelabgabe für gewässerbelastende Wirkstoffe einzuführen. In einem wissenschaftlichen Gutachten für das Umweltbundesamt (UBA) haben UFZ-Forscher daher das Instrument einer Arzneimittelabgabe unter ökonomischen und juristischen Gesichtspunkten näher beleuchtet.
Medikamente wirken oftmals weit über die Grenzen unseres Körpers hinaus. Denn viele Arzneimittelrückstände wie beispielsweise Hormone oder das Schmerzmittel Diclofenac können in gängigen Kläranlagen nicht aus dem Abwasser entfernt werden. Sie überstehen das Reinigungsprozedere weitgehend unbeschadet und gelangen über das „geklärte“ Abwasser in die Umwelt. Auch Rückstände aus verabreichten Tierarzneimitteln in der Landwirtschaft sind problematisch. Sie werden über die Gülle auf den Feldern verteilt und mit dem Regen in Flüsse und Grundwasser gespült. Solche Mikroschadstoffe können Gewässerorganismen schaden und stellen ein ernstzunehmendes Umweltproblem dar. Und nicht nur das: Sie können sogar die Aufbereitungsstufen der Trinkwassergewinnung passieren und sich womöglich negativ auf unsere Gesundheit auswirken. Was kann man also tun, um den Eintrag von Mikroschadstoffen in Gewässer einzudämmen?
Prinzipiell wäre natürlich das Vermeiden von gewässerschädlichen Stoffen sinnvoll. Doch das ist nicht immer möglich – gerade im medizinischen Bereich. Technisch gibt es aber eine Lösung, zumindest für kommunales Abwasser: „Die sogenannte vierte Reinigungsstufe ist ein probates Mittel, um einen Großteil der Mikroschadstoffe aus dem Abwasser zu entfernen. Sie schließt sich an die drei üblichen Reinigungsstufen einer Kläranlage an“, erklärt Prof. Erik Gawel vom UFZ. „Die Techniken dazu sind bereits ausgereift und auch von den Kosten her vertretbar.“ Für die Ausstattung ausgewählter Kläranlagen mit der vierten Reinigungsstufe als Teil einer nationalen Mikroschadstoffstrategie stellt sich natürlich die Frage der Finanzierung, wenn nicht alles über Abwassergebühren laufen soll. Diskutiert wird hier die Einführung einer Arzneimittelabgabe, um auch Verursacher vor der eigentlichen Abwasserentstehung zur Verantwortung zu ziehen.
Erik Gawel und seine UFZ-Kollegen haben im Auftrag des Umweltbundesamtes (UBA) ein Gutachten erstellt, in dem sie das Instrument einer Arzneimittelabgabe unter ökonomischen und juristischen Gesichtspunkten beleuchten. „Rechtlich wäre die Einführung einer Arzneimittelabgabe ohne Probleme möglich und auch aus ökonomischer Sicht sinnvoll“, sagt der Umweltökonom. „Eine Finanzierung von Maßnahmen einer Mikroschadstoffstrategie wäre mit dem Abgabenaufkommen ebenfalls möglich.“ Eine Finanzierung über Steuern oder erhöhte Abwassergebühren an den entsprechenden Kläranlagen sei zwar auch denkbar, doch aus Sicht der Forscher nicht fair. „Durch Herstellung und Verwendung gewässerschädlicher Stoffe entstehen gesamtgesellschaftliche Kosten. Doch warum sollten alle Steuerzahler dafür aufkommen?“, fragt Gawel. „Ein Ausgleich nach dem Verursacherprinzip wäre aus unserer Sicht gerechter. Und die Abwassergebühren nur an den nachgerüsteten Anlagen steigen zu lassen, wäre willkürlich, wo doch Arzneimittelrückstände überall anfallen.“
Für die Abgabe schlagen die Forscher einen dreistufigen Tarif vor: Ist noch nicht sicher, ob ein Arzneimittel gewässerschädlich ist oder nicht, müssten Hersteller oder Abgabestellen (z.B. Apotheken) nach dem Vorsorgeprinzip eine Abgabe für mutmaßliche Gewässerrelevanz zahlen. Liegt eine eindeutige gewässerschädigende Wirkung vor, wäre eine erhöhte Abgabe fällig. Kann aber nachgewiesen werden, dass das Arzneimittel gewässerunschädlich ist, würde der Wirkstoff von der Abgabenzahlung befreit werden. „Die Nachweispflicht, dass keine Gewässerrelevanz vorliegt, läge bei den Arzneimittelherstellern selbst“, sagt Gawel. „Die anzuwendenden Testverfahren müssten aber natürlich gesetzlich festgeschrieben werden.“ Ergänzend halten die Forscher eine Zuzahlung für Humanarzneimittel mit Kassenerstattung für denkbar. „Der Beitrag könnte mit etwa 50 Cent durchaus klein sein“, findet Gawel. „In erster Linie ginge es darum, ein Bewusstsein dafür zu schaffen, dass die Anwendung von Präparaten mit gewässerbelastenden Wirkstoffen zu gesellschaftlichen Zusatzkosten führt. Bei Zuzahlungsbefreiung sollte der Obolus natürlich nicht gezahlt werden müssen.“
In ihrem Gutachten sprechen sich die UFZ-Forscher deutlich für die Einführung einer Arzneimittelabgabe aus, z.B. als eines von mehreren Instrumenten zur Finanzierung von ausgewählten Kläranlagen mit der vierten Reinigungsstufe, die wirkungsvoll und kostengünstig zur Lösung der Mikroschadstoffproblematik beitragen könne. „Eine Abgabe wäre aus ökonomischer Sicht sinnvoll, juristisch möglich und auch aus gesellschaftlicher Sicht fair“, sagt Gawel. „Bislang wurde der Arzneimittelsektor hinsichtlich gewässerschädigender Wirkungen durch Arzneimittelrückstände nicht in die Verantwortung genommen. Eine Arzneimittelabgabe würde im Rahmen einer breit aufzustellenden Mikroschadstoffstrategie eine wichtige Ausgleichsfunktion übernehmen.“ Weitere Sektoren, wie etwa die Landwirtschaft, müssten dann ebenfalls in die Verantwortung genommen werden.
Publikation:
Gawel, E., Köck, W., Fischer, H., Möckel, S. (2017): Arzneimittelabgabe – Inpflichtnahme des Arzneimittelsektors für Maßnahmen zur Reduktion von Mikroschadstoffen in Gewässern, im Auftrag des Umweltbundesamtes, UBA-Texte115/2017, 91 S. Texte Umweltbundesamt 115/2017. Umweltbundesamt, Dessau-Roßlau, 91 S.
https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/arzneimittelabgabe-inpflichtnahme-des-arz
Neue Hochrechnung: So teuer wird die 4. Reinigungsstufe
Die Umsetzung einer flächendeckenden 4. Reinigungsstufe in den 28 EU-Ländern zzgl. Norwegen und der Schweiz würde laut IWW-Studie jährlich mindestens zwischen 2,7 bis 3,7 Mrd. Euro kosten. Deutschland allein müsste mit Mehrkosten von über 500 Mio. Euro im Jahr rechnen.
Auf EU-Ebene sind seit 2016 Verschärfungen in den Qualitätsanforderungen der EU-Trinkwasserrichtlinie in der Diskussion. Insbesondere könnte die Liste prioritärer, abwasserbürtiger Stoffe erweitert werden, was politische Forderungen nach einer Elimination von Mikroverunreinigungen im Abwasser stärken könnte. In diesem Kontext hat IWW ein Gutachten im Auftrag des BDEW Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V. erstellt, das zu erwartende Kosten für eine flächendeckende Ausstattung von Kläranlagen mit einer weitergehenden Behandlung (sog. 4. Reinigungsstufe) unter Berücksichtigung unterschiedlicher Randbedingungen ermittelt. Die Hochrechnung der Wasserökonomen von IWW betrachtet ausschließlich den Ausbau von Kläranlagen in allen betrachteten Ländern ab einer Größe von 5.000 Einwohnerwerten (GK3 bis GK5). Sie erfolgte auf Basis vorangegangener Studien, Berichtsdaten der EEA, die in Zusammenarbeit mit dem FiW an der RWTH Aachen erarbeitet wurden sowie statistischer Werte von EUROSTAT.
Die Hochrechnung erfolgte Szenarien-basiert für drei unterschiedliche Technologien (Ozonung, Einsatz granulierter Aktivkohle, Einsatz Pulveraktivkohle) und unter Berücksichtigung des heutigen Anschlussgrads und eines simulierten Anschlussgrads von min. 85% aller betrachteten 30 Länder (EU-Länder zzgl. Norwegen und Schweiz). Die Studie zeigt, dass die Umsetzung einer flächendeckenden 4. Reinigungsstufe in den 28 EU-Ländern zzgl. Norwegen und Schweiz über alle Länder zusammengefasst jährliche Kosten in einer Größenordnung von mindestens 2,7 bis 3,7 Mrd. Euro verursachen würde. Für Deutschland muss für den flächendeckenden Ausbau einer weitergehen Behandlungsstufe mit jährlichen Mehrkosten in Höhe von mindestens 537 bis 656 Mio. Euro gerechnet werden. Nicht enthalten sind hier evtl. erforderliche Schritte der Nachbehandlung. Über eine anlagentypische Lebensdauer von 30 Jahren gerechnet, ergibt sich hieraus ein Gesamtrefinanzierungsbedarf in Höhe von bis zu dreistelligen Milliardenbeträgen. Weitere nicht quantifizierbare Faktoren führen dazu, dass dieser Wert als eine Untergrenze zu interpretieren ist.
Der flächendeckende Ausbau von Kläranlagen ist eine intensiv diskutierte, technische Lösung zur Einhaltung von Qualitätszielen. Neben dieser technischen Lösung existieren weitere alternative und ergänzende Maßnahmen, die für eine Gesamtstrategie zur Vermeidung des Eintrags von Spurenstoffen in die Umwelt im Rahmen vorbeugender Maßnahmen und Vermeidungs- und Substitutionsstrategien beitragen können. Diese sollten immer Bestandteil einer ganzheitlichen Lösung mit spezifischen lokalen Faktoren sein und bei jeder Ausbauforderung auf Ihre Wirksamkeit hin untersucht werden. Entsprechende Variantenstudien in Bezug auf ein geeignetes Kosten-Nutzen- oder Kosten-Wirksamkeits-Verhältnis auf lokaler Ebene können mit Vorliegen geeigneter Daten die Entscheidung für das „bestmögliche“ Maßnahmenset unterstützen. Hierbei spielen technische, ökologische, ökonomische und soziale Argumente eine wichtige Rolle.
Die Ergebnisse der IWW-Studie sollen durch den BDEW bis zur Europäischen Kommission berichtet werden.
https://www.gwf-wasser.de/aktuell/12-06-2018-hochrechnung-4-reinigungsstufe-kaeme-europa-laut-iww-wasseroekonomen-teuer-zu-stehen/
UBA stellt Empfehlungen gegen Mikroverunreinigungen in Gewässern vor
Innovatives Verfahren zur umweltschonenden Gülleaufbereitung kommt auf den Markt
Fraunhofer IGB Presseinformation
https://www.igb.fraunhofer.de/de/presse-medien/presseinformationen/2018/innovatives-verfahren-zur-umweltschonenden-guelleaufbereitung-ko.html
(nach oben)
Forscher entdecken Abbau des Arzneimittels Diclofenac in Bodenproben
Forscher des Instituts für Biochemie und Technische Biochemie der Universität Stuttgart haben in Laborexperimenten erstmals den Abbau von Diclofenac in Bodenproben nachgewiesen. Ausschlaggebend dafür sei das Zusammenspiel bestimmter Mikroorganismen, teilte die Hochschule mit. So werde der Zerfall der Verbindung durch eine Carboxylierung, einer außergewöhnlichen Reaktion in der Natur, eingeleitet.
Das Stoffwechselprodukt der Mikroben hätten die Wissenschaftler durch eine hochempfindliche Analytik entdeckt. Demgegenüber behinderten den Abbau von Diclofenac insbesondere Karbonate und Phosphate. Das sei besonders problematisch, da diese in großen Mengen in Abwässern zu finden seien, betont …mehr:
Mit Ozon und Aktivkohle gegen Mikroschadstoffe
Rückstände von Medikamenten, Reinigungsmitteln oder Pflegeprodukten belasten unsere Gewässer. Die Schweizerische Gewässerschutzgesetzgebung verlangt darum seit 2016 für ausgewählte ARA eine zusätzliche Reinigungsstufe. Im Alltag verwenden wir zahlreiche chemische Produkte wie Duschgel, Putzmittel oder Waschmittel und setzen Kopfwehtabletten, Antibiotika und Ähnliches ein, wenn es uns schlecht geht. Die Inhaltsstoffe dieser Produkte, sogenannte organische Spurenstoffe oder Mikroverunreinigungen (MV), gelangen ins Abwasser und werden in heutigen Abwasserreinigungsanlagen (ARA) nur un- genügend abgebaut. In den nächsten 25 Jahren werden deshalb rund 100 bis…
https://www.morgental.ch/assets/resources/Downloads/Medien/2018/2018_AVM_EMV_CH_Gemeinden.pdf
Elimination von Mikroverunreinigungen auf ARA -Einflüsse auf die Verfahrenswahl
Der Artikel wurde im Schweizer Gemeinde publiziert (Powerpoint-Präsentation ) https://www.micropoll.ch/fileadmin/user_upload/Redaktion/Dokumente/03_Vollzugshilfen/180301_Pr%C3%A4sentation_Verfahrenswahl.pdf und ist verfügbar. Er richtet sich speziell an Gemeinde-Vertreter und andere Entscheidungsträger und handelt u.a. von der Wahl des Verfahrens. Mehr:
https://www.micropoll.ch/aktuell/
(nach oben)
Was kostet die 4. Reinigungsstufe in Kläranlagen wirklich?
Kommunale wie industrielle Kläranlagen arbeiten heute in der Regel mit mechanischen, biologischen und chemischen Verfahren dreistufig. Ein weiterer Verfahrensschritt, die 4. Reinigungsstufe, eliminiert anthropogene Spurenstoffe – und kostet …
Eine flächendeckende Einführung der 4. Reinigungsstufe, die mit Membrantechnologien (Ultra- und Nanofiltration), Ozonbehandlung oder Aktivkohleverfahren arbeitet, um Medikamentenreste, Hormone, Röntgenkontrastmittel sowie Mikroplastiken zu entfernen, wäre einer Studie im Auftrag des Bundesverbandes der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) zu Folge mit erheblichen Kosten verbunden. Allein in Deutschland wären zur Ausstattung aller Kläranlagen mit dieser zusätzlichen Reinigungstechnologie – bezogen auf die Lebensdauer der betrachteten Anlagen – über 37 Milliarden Euro zu investieren (europaweit 110 Milliarden Euro). Der BDEW fordert… mehr:
Biologische Nachbehandlung von kommunalem Abwasser nach Ozonung – ReTREAT
Kurzfassung
Der vorliegende Bericht gibt eine Übersicht über die Ergebnisse des ReTREAT-Projekts. Das Ziel des Projektes war, verschiedene Verfahren auf deren Eignung als biologische Nachbehandlung nach einer Ozonung zu testen. Der Fokus lag dabei – neben allgemeinen Reinigungseffekten – insbesondere auf dem Abbau von labilen Reaktionsprodukten sowie deren ökotoxikologischen Wirkungen.
Es hat sich gezeigt, dass auf der ARA Neugut grundsätzlich sehr wenige toxische labile Reaktionsprodukte durch die Ozonung gebildet wurden. In den Fällen, wo eine leichte Erhöhung der Toxizität aufgetreten ist, wurde diese aber durch die untersuchten Nachbehandlungsverfahren wieder effizient reduziert beziehungsweise eliminiert. Die Verfahren haben somit in diesem Sinne positiv abgeschnitten.
Ein abschliessender Vergleich der Verfahren ist aufgrund der eher geringen Toxizität des ozonten Abwassers nicht möglich. Im Weiteren eliminieren die untersuchten Nachbehandlungsverfahren zusätzlich auch organische Stoffe (DOC, AOC), wie auch Feststoffe, wobei der Sand- und GAK-Filter deutlich besser abgeschnitten haben als die offenen Systeme (Fest-, Wirbelbett).
Mikroverunreinigungen (MV) wurden nur durch die GAK-Filtration weiter eliminiert, ebenso die untersuchten Transformationsprodukte. Die Elimination der MV durch den GAK-Filter ging in Kombination mit der vorgängigen Ozonung im vorliegenden Fall über die gesetzlichen Anforderungen hinaus, da bei der gewählten Ozondosis die Leitsubstanzen bereits im Mittel zu > 80% eliminiert wurden.
Die Betriebserfahrungen zeigen, dass alle vier Systeme robust im Betrieb und wartungsarm waren. Beim Festbett ist der massive Schneckenbefall hervorzuheben, der sich insgesamt negativ auf die biologische Aktivität ausgewirkt hat. Beim Wirbelbett ist auf einen effizienten Rückhalt der Aufwuchskörper zu achten.
Der Schlussbericht des Projekts ReTREAT ist nun online unter:
https://www.micropoll.ch/fileadmin/user_upload/Redaktion/Dokumente/01_Berichte/02_Technische_Verfahren/02_Ozonung/Schlussbericht_UTF_-ReTREAT_final.pdf
Betriebserfahrungen mit Aktivkohleanlagen
Betriebsinfo Informationen für das Betriebspersonal von Abwasseranlagen Heft 2-2018 ab Seite 2715
Bericht der DWA-Arbeitsgruppe KA-8.6 „Aktivkohleeinsatz auf Kläranlagen“
Der Einsatz von Aktivkohle (AK) auf kommunalen Kläranlagen zur gezielten Entfernung von Spurenstoffen ist eine verhältnismäßig junge Technologie. Betriebliche Erkenntnisse und Erfahrungen aus den ersten, realen Anwendungen sind besonders wertvoll, da sie den Übergang vom Forschungs- und Entwicklungsstadium hin zu einer breiteren Anwendung unterstützen. Häufig fehlen in den wissenschaftlichen Publikationen Berichte über betriebliche Aspekte. Daher wurde von der DWA-Arbeitsgruppe KA-8.6 „Aktivkohleeinsatz auf Kläranlagen“ ein Fragebogen entwickelt. Ziel dabei war eine aktuelle Bestandsaufnahme der Erfahrungen des Betriebspersonals während Planung, Bau, Inbetriebnahme sowie im Regelbetrieb von Aktivkohleanlagen. Die Aktion erfolgte im Sommer 2016.
Sprecher
Dr.-Ing. Steffen Metzger
Weber-Ingenieure GmbH
Bauschlotter Straße 62
75177 Pforzheim, Deutschland
E-Mail: steffen.metzger@weber-ing.de
Tel. +49 (0)72 31/583-153
Neue IOW-Studie: Birgt Mikroplastik zusätzliche Gefahren durch Besiedlung mit schädlichen Bakterien?
Dr. Kristin Beck Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde
Die alarmierende Allgegenwart von Mikroplastik in Flüssen, Seen und Ozeanen steht zunehmend im Fokus der Forschung. Bislang gab es aber keine gesicherten Erkenntnisse, ob Mikroplastik in Wasserökosystemen die Entstehung spezieller Bakteriengemeinschaften oder gar die Ausbreitung von Krankheitserregern fördert. Mit diesem Thema hat sich das Projekt MikrOMIK* unter Federführung des IOW befasst. In einer neuen Studie im Rahmen des Projektes wurde nun erstmals systematisch untersucht, ob sich bakterielle Biofilme auf Mikroplastik von denen auf natürlichen Materialien unterscheiden und welchen Einfluss verschiedene Umweltfaktoren dabei haben – etwa Salzgehalt oder Nährstoffe im umgebenden Wasser.
Mikroplastik – Kunststoffteilchen kleiner als 5 Millimeter – kann mittlerweile überall in der Umwelt nachgewiesen werden. In Meeren und Flüssen werden viele 100.000 Teilchen pro Quadratkilometer gefunden, und das nicht nur in der Nachbarschaft zu Zivilisationshotspots, wie etwa im Nordatlantik vor New York oder im Mündungsbereich des Rheins mit seinen insgesamt rund 60 Mio. Einwohnern im Einzugsgebiet. Auch fernab jeder menschlichen Besiedlung im arktischen Eis, den Sedimenten der Tiefsee oder mitten im Pazifik findet sich der Minimüll in riesigen Mengen. Nicht nur seine Allgegenwart hat die Wissenschaft alarmiert, sondern auch erste Befunde über die Schädlichkeit der Partikel, die Umweltgifte an ihrer Oberfläche anreichern und Tiere schädigen können, die Mikroplastik mit der Nahrung aufnehmen.
„Obwohl sich die Forschung seit fast 15 Jahren verstärkt mit dem Phänomen der Mikroplastikanreicherung in den Meeren beschäftigt, ist erstaunlich wenig darüber bekannt, welchen Einfluss die Teilchen auf Ökosysteme haben und welches Schadpotenzial tatsächlich von ihnen ausgeht“, sagt Mikrobiologe Matthias Labrenz vom Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) und Leiter des Projekts MikrOMIK*, das sich über drei Jahre intensiv mit der Rolle von Mikroplastik in der Ostsee und seiner Interaktion mit verschiedenen Organismen befasst hat. Von besonderem Interesse war, welche Mikroorganismen sich auf Mikroplastik ansiedeln. Denn die im Wasser treibenden Partikel bieten trotz ihrer geringen Größe eine feste Oberfläche, auf der sich wie bei natürlichen Treibseln dichte Biofilme bilden können. „Zum einen beschäftigt uns die Frage, ob es Bakterien gibt, die sich auf die Besiedlung von Plastik spezialisiert haben. Zum anderen gab es beunruhigende Einzelbeobachtungen, die darauf hindeuteten, dass sich gesundheitsbedrohliche Keime wie etwa Wundbrand verursachende Vibrionen auf Mikroplastik anreichern könnten“, sagt Labrenz. Solche Krankheitserreger gehören zur normalen Bakterienflora im Meer. Verdünnt im freien Wasser seien sie meist unproblematisch. „Eine Anreicherung als Biofilm auf Mikroplastik könnte sie deutlich gefährlicher machen, da die Plastikpartikel schneller und weiter verdriftet werden als einzelne Bakterienzellen, was eine Ausbreitung der Pathogene fördern und damit die Gefahren durch Mikroplastik für den Menschen erhöhen würden“, so der IOW-Forscher.
Um zu klären, ob sich Biofilme auf Kunststoff überhaupt von solchen auf natürlichem Material unterscheiden und welche Umweltfaktoren sich auf ihre Zusammensetzung auswirken, setzte Sonja Oberbeckmann, ebenfalls IOW-Wissenschaftlerin und Autorin der kürzlich im Rahmen von MikrOMIK* publizierten neuen Studie, Pellets aus Plastik und Holz in einem Feldversuch verschiedenen Umweltbedingungen aus. Diese deckten einen Gradienten von einer nährstoffarmen, salzigen Meeresumwelt in der Ostsee über zunehmenden Süßwassereinfluss in der Warnow-Mündung bis hin zu nährstoffreichen Süßwasserbedingungen in der Unterwarnow und in einem Klärwerk ab. Die auf den Pellets neu entstehenden Biofilme wurden nach zweiwöchiger Inkubation im Freiland genetisch charakterisiert, um ihre Zusammensetzung vergleichen zu können.
„Eine gute Nachricht vorweg: Wir haben zwar Vibrionen in unseren Proben gefunden, allerdings haben sie sich nicht auf Plastik angereichert. Im Gegenteil: Wir konnten sogar zeigen, dass sie dort im Vergleich zu natürlichen Partikeln in geringeren Anzahlen vorkommen“, kommentiert Projektleiter Matthias Labrenz die Ergebnisse. „Dies passt zu Ergebnissen vorangegangener MikrOMIK*-Studien. Die haben untersucht, ob Miesmuscheln und Wattwürmer, beides Organismen, die im Meer häufig und als natürliche Vibrionen-Träger bekannt sind, Mikroplastikpartikel in ihrem Verdauungstrakt mit Vibrionen anreichern. Dies war nicht der Fall“, so Labrenz weiter.
„Ein anderer Befund unserer aktuellen Freiland-Studie in Warnow und Ostsee verdient allerdings besondere Aufmerksamkeit“ fügt Sonja Oberbeckmann hinzu. „Im Klärwerk hat sich die Bakteriengattung ‚Sphingopyxis‘ verstärkt auf Plastik angesiedelt, die häufig Antibiotika-Resistenz ausbildet. Mikroplastik-Partikel sind also möglicherweise Hotspots für die Weitergabe von solch potenziell gefährlichen Resistenzen. In welchem Umfang dies geschieht und ob diese Prozesse ein Umweltrisiko darstellen, dazu haben wir gerade neue Untersuchungen gestartet“, so die Mikrobiologin. Das Forscherteam konnte auch andere Bakterien identifizieren, die sich vermutlich auf die Besiedlung von Plastik spezialisiert haben. „Interessant sind beispielsweise die Vertreter der Gattung ‚Erythrobacter‘, denn sie können giftige polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe abbauen, die sich durch menschliche Aktivitäten weltweit in der Umwelt finden und die sich aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften verstärkt an Mikroplastik anlagern“, erläutert Oberbeckmann.
Ob sich auf Mikroplastik spezielle Bakteriengemeinschaften entwickeln oder nicht, hängt aber im Wesentlichen von den jeweiligen Umweltbedingungen ab. An den nährstoffreichen Stationen des Freilandexperiments habe man in den Biofilmen – egal ob auf Holz oder Kunststoff – viele der „üblichen Verdächtigen“ gefunden, die eine sesshafte Lebensweise auf Partikeln gegenüber dem Leben im Freiwasser bevorzugen, so Sonja Oberbeckmann. An vergleichsweise nährstoffarmen Stationen dagegen bildeten sich auf Mikroplastik Bakteriengemeinschaften, die sich von den natürlichen Gemeinschaften deutlich unterschieden. Ein endgültiges Fazit, ob Mikroplastik zusätzliche Gefahren durch die Besiedlung mit Bakterien birgt, können beide IOW-Forscher nicht ziehen. „Unsere Ergebnisse deuten aber darauf hin, dass Plastikverschmutzung in nährstoffarmer Umgebung eine weitaus höhere ökologische Relevanz hat, als bisher vermutet. Denn dort wird tatsächlich die Entstehung spezieller Plastik-Bakterienpopulationen gefördert. Dies gilt insbesondere für die Plastikakkumulationsgebiete im Meer wie beispielsweise die riesigen Plastikstrudel im Atlantik“, so Sonja Oberbeckmann und Matthias Labrenz abschließend.
#Wichtige Originalpublikationen im Rahmen von MikrOMIK*
(*kurz für „Die Rolle von Mikroplastik als Träger mikrobieller Populationen im Ökosystem Ostsee“, mehr unter http://www.io-warnemuende.de/mikromik-home.html):
– Oberbeckmann, S., Kreikemeyer, B., Labrenz, M. (2018): „Environmental Factors Support the Formation of Specific Bacterial Assemblages on Microplastics“, Frontiers in Microbiology 8:2709, http://doi.org/10.3389/fmicb.2017.02709
– Kesy, K., Hentzsch, A., Klaeger, F., Oberbeckmann, S., Mothes, S., Labrenz, M. (2017): „Fate and stability of polyamide-associated bacterial assemblages after their passage through the digestive tract of the blue mussel Mytilus edulis“, Marine Pollution Bulletin 125, 132-138
– Kesy, K., Oberbeckmann, S., Müller, F., Labrenz, M. (2016): „Polystyrene influences bacterial assemblages in Arenicola marina-populated aquatic environments in vitro“, Environmental Pollution 219, 219-227
#Fragen zur Studie beantworten:
Dr. Sonja Oberbeckmann | 0381 5197 3464 | sonja.oberbeckmann@io-warnemuende.de
PD Dr. Matthias Labrenz | 0381 5197 378 | matthias.labrenz@io-warnemuende.de
#Kontakt Presse- & Öffentlichkeitsarbeit:
Dr. Kristin Beck | Tel.: 0381 – 5197 135 | kristin.beck@io-warnemuende.de
Dr. Barbara Hentzsch | Tel.: 0381 5197-102 | Barbara.Hentzsch@io-warnemuende.de
Das IOW ist Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft, zu der zurzeit 91 Forschungsinstitute und wis-senschaftliche Infrastruktureinrichtungen für die Forschung gehören. Die Ausrichtung der Leibniz-Institute reicht von den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die Wirtschafts-, Sozial- und Raumwissenschaften bis hin zu den Geisteswissenschaften. Bund und Länder fördern die Institute gemeinsam. Insgesamt beschäftigen die Leibniz-Institute etwa 18.100 MitarbeiterInnen, davon sind ca. 9.200 WissenschaftlerInnen. Der Gesamtetat der Institute liegt bei mehr als 1,6 Mrd. Euro. (http://www.leibniz-gemeinschaft.de)
https://idw-online.de/de/news689542
Der Pilotversuch auf der ARA Fribourg (PAK-Dosierung auf den nitrifizierenden Biofilter) ist abgeschlossen.
Der Schlussbericht ist hier:
https://www.micropoll.ch/fileadmin/user_upload/Redaktion/Dokumente/01_Berichte/02_Technische_Verfahren/03_Aktivkohle/Essais_MP_Fribourg_Rapport_final_20171220.pdf
verfügbar:
Zusammenfassung auf Deutsch:
Zusammenfassung
Die Revision des GSchG und der GSchV, sowie die Planung des Kantons Freiburg sehen vor, dass
die ARA Freiburg bis 2025 mit einer zusätzlichen Stufe zur Behandlung der Mikroverunreinigungen
ausgestattet wird. In diesem Zusammenhang hat die Stadt Freiburg das Ingenieurbüro Triform SA
beauftragt, eine Vorstudie durchzuführen. Im Zuge der Variantenstudie wurde die Notwendigkeit von
Versuchen der Dosierung von Pulveraktivkohle (PAK) auf die bestehenden nitrifizierenden Biofiltern
klar. Die Durchführung dieser Versuche an der ARA Freiburg erfolgte von November 2016 bis Juli
2017 und ist Teil dieses Berichts.
Ziel war, einerseits die Möglichkeit zu untersuchen, die bestehenden Bauwerke als Kontaktreaktor mit
PAK Dosierung zu verwenden und anderseits die Leistungsfähigkeit und die operationellen Parameter
zu bestimmen. Ausserdem musste auf Grund der besonderen Konfiguration der ARA Freiburg, mit
nitrifizierenden Biofiltern des Typs Biofor® als letzte Etappe (nach Belebungsverfahren und
Nachklärung), die Rückhaltungkapazität der Filter in Bezug auf die PAK ermittelt werden.
Einer der Acht bestehenden Biofor®-Filter wurde mit einer automatischen Dosierung von PAK und
Koagulationsmittel (Eisenchlorid) ausgestattet. In Laborversuchen wurde die Norit SAE Super als PAK
ausgewählt. Durchflussmenge, Trübung, Temperatur und UV- Absorption bei 254nm am Ein- und
Ausgang des Filters wurden gemessen.
Versuchsreihe mit Dosierungen von 0, 1.5, 15 und 10 g PAK / m³ wurden realisiert. Dies entspricht im
Mittel etwa 0, 0.2, 2.2 und resp. 1.4 g PAK / gDOC. Proben zur Bestimmung der
Mikroverunreinigungen wurden vor der Vorklärung, sowie im Ein – und Ausgang des Biofor®-Tests
genommen. Im Ist-Zustand wurden Eliminationsraten von im Mittel 17% im Belebungsverfahren und
4% im Biofor®-Test beobachtet. Raten zwischen 75% und 83% mit einer Dosierung von 10 g PAK /
m³, beziehungsweise zwischen 82% und 91% mit einer Dosierung von 15 g PAK / m³ wurden
beobachtet. Der durch die GSchV vorgeschriebene Reinigungseffekt von 80% in der gesamten
Anlage (zwischen Einlauf und Auslauf der ARA) wird mit diesen Dosierungsmengen erreicht. Die
Rückführung eines PAK-Anteils durch sowohl das Rückspülwasser des Biofor®-Tests in den Eingang
der Vorklärung, als auch das nitrifizierte Abwasser in die Biologie zeigten eine Verbesserung der
Eliminationsraten im Belebtschlamm und im Biofor®-Test.
Während der Versuche wurde keine Störung der Nitrifikation im Biofor®-Test durch die PAK
beobachtet. Die Abflusswerte von den gesamten ungelösten Stoffen (GUS) wurden ebenfalls
eingehalten, obwohl die Belastung von GUS+PAK die Dimensionswerte überschritt. Eine Tendenz der
Erhöhung der Trübungs-und GUS-Werte im Auslauf wurde während der Dosierung erfasst, auch wenn
die Schwankung geringer war als manche Variationen ausserhalb der Versuche. Im Zuge eines VSAProjektes
in Zusammenarbeit mit der Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW) wurden
thermogravimetrische Analysen zur Bestimmung des Anteils von PAK am GUS-Abfluss durchgeführt,
die Resultate sind noch nicht vorhanden.
Die Rückspülfrequenz des Biofor®-Tests wurde während der Versuche nicht verändert. Keine
unerwünschte Anreicherung von Kohle wurde bemerkt. Der Betriebsdruck blieb stabil und im Rahmen
der Werte aus dem normalen Betrieb ohne PAK-Dosierung.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Benutzung von Biofor®-Filtern als Kontaktreaktoren für
die Elimination von Mikroverunreinigungen mit Pulveraktivkohle im Kontext der ARA-Freiburg als
geeignet erscheint. Es muss einzig noch geprüft werden, wie hoch ist der Anteil an Aktivkohle an den
GUS im Ablauf. Ein ergänzender Bericht wird dies erläutern und die Notwendigkeit einer zusätzlichen
Filtration vor der Einleitung abwägen.
Der Artikel „Elimination von Mikroverunreinigungen auf ARA – aktueller Stand der Verfahren und künftige Entwicklungen“
ist in der November-Ausgabe des Aqua und Gas erschienen.
Quelle: https://www.micropoll.ch/aktuell/
Hochleistungsadsorbenzien im kontinuierlichen Prozess als nachhaltige Alternative für die vierte Reinigungsstufe
Vom Konzept zur Pilotanlage
Kontinuierlicher Gegenstrom-Adsorber
In einem gemeinschaftlichen, geförderten Projekt wollen Blücher und das Institut für Energie- und Umwelttechnik (IUTA) in Duisburg dieses Verfahren zur kosten- und energieeffizienten Spurenstoffelimination als Pilotanlage entwickeln. Die Adsorptionseinheit und die Regeneriereinheit werden zunächst einzeln entwickelt und in Betrieb genommen. Danach wird der Betrieb der Gesamtanlage fokussiert, um damit die adsorptive Wirksamkeit zu testen. Der geplante Versuchsaufbau besteht im Wesentlichen aus der Adsorptionskolonne, dem Adsorbenzienaustrag, der Regenerierung und der Benetzungseinheit.
Als Ausgangspunkt war zunächst nur die Adsorptionskolonne selbst vorhanden, welche in einem ersten Schritt modifiziert wurde. Die ursprüngliche Edelstahlkolonne …mehr: