In the remove area, we research and develop new processes for removing microplastics and micropollutants from the environment.

For several years, however, it has been known that there are substances in the wastewater which can only be removed slightly or not at all during wastewater treatment in the sewage treatment plant. We are talking about anthropogenic trace substances.

Anthropogenic trace substances or micropollutants are synthetically produced, unnatural micropollutants, which are found in the smallest concentrations of a billionth (nano) to millionth (micro) gram per liter. They include substances such as pharmaceuticals, pesticides, but also microplastics.

In order to be able to make a qualified statement about the behavior of these contaminants in the environment and their environmental relevance, one considers not only the chemical and physical but also the combined environmental properties and determines the (eco) toxicological influences depending on the environmental factors (persistence, degradability, etc. .).
The dilution factor generally lowers the (eco) toxicological influence, the substances are then considered to be of reduced (eco) toxicological relevance. In recent years, however, more and more substances have been detected in the water cycle that are known to have a lasting effect on the ecosystem.
Um eine qualifizierte Aussage über das Verhalten dieser Verunreinigungen in der Umwelt und deren Umweltrelevanz treffen zu können, betrachtet man neben den chemischen und physikalischen auch die kombinierten umweltspezifischen Eigenschaften und ermittelt die (öko-)toxikologischen Einflüsse in Abhängigkeit der Umweltfaktoren (Persistenz, Abbaubarkeit, etc.).

Der Verdünnungsfaktor senkt i.A. den (öko-)toxikologischen Einfluss, die Stoffe gelten dann als vermindert (öko-)toxikologisch relevant. In den letzten Jahren werden jedoch vermehrt Stoffe im Wasserkreislauf detektiert, von denen bekannt ist, dass sie das Ökosystem nachhaltig stören können.


Wenn man das alles weiß und darüber hinaus noch viel mehr, dann sieht man sich einer komplexen Belastungssituation ausgesetzt. Genau dies ist in den heutigen Kläranlagen der Fall.

Die Anforderungen an eine zusätzliche vierte Reinigungsstufe für die zentrale Abwassersanierung, die sich genau um die Substanzen kümmern soll, die vorher nicht entfernt werden konnten, aber potentiell als gefährlich eingestuft werden, sind komplex. Einerseits muss die Reinigungsstufe ein breites Spektrum an problematischen Substanzen weitgehend entfernen können, andererseits gilt es auch, unerwünschte Nebenprodukte, die beispielsweise durch chemische oder biologische Umwandlungen entstehen, zu vermeiden oder für den Kläranlagenbetreiber kontrollierbar zu gestalten. zusätzlich muss die vierte Reinigungsstufe für geschultes Personal einfach zu bedienen sowie in eine bestehende Anlage integrierbar sein. Ein angemessener, vertretbarer, Kosten/Nutzen-Faktor ist zugrunde zu legen.

Zum aktuellen Zeitpunkt stehen verschiedene Verfahren als vierte Reinigungsstufe zur Entfernung von Schadstoffen zur Verfügung. Diese können aufgrund ihrer jeweiligen Wirkmechanismen in vier Gruppen unterteilt werden.
Übersicht 4. Reinigungsstufe

Übersicht über Möglichkeiten der Spurenstoffeliminierung aus Abwässern
(modifiziert nach Kompetenzzentrum Spurenstoffe Baden-Württemberg, Deutschland)

Alle Verfahren sind miteinander kombinierbar, jedoch gilt es zu berücksichtigen, dass jedes einzeln betrachtet limitierende Faktoren besitzt, die auch durch die Kombination zweier Verfahrensansätze nicht gänzlich eliminiert werden können. Häufig handelt es sich bei den verfahrenstechnischen Grenzen um z. B. die Ungewissheit über Nebenprodukte bei oxidativen Verfahren, Schlupf und Desorption von Pulveraktivkohle, hohe Verbräuche chemischer Hilfsmittel, Wirtschaftlichkeitsfaktoren oder personelle bzw. räumliche Kapazität. Auch Investitionskosten wie der bauliche Aufwand sind für Kläranlagen mit weniger günstigen Rahmenbedingungen limitierende Faktoren.

Aus diesem Grund erforschen wir bei Wasser 3.0 neue Materialkompositionen und Verfahren, die es ermöglichen, Mikroschadstoffe und Mikroplastik in Summe zu entfernen und somit nachhaltig die Umwelt zu schützen und dies unabhängig davon, wo die Belastungen auftreten.

Wasser 3.0 PE-X®plus ist der zweite Forschungsteilbereich innerhalb remove. Hier beschäftigen wir uns mit Lösungen für die simultane Entfernung von Mikroplastik und Mikroschadstoffen. Einsatzgebiet ist u.a. die vierte Reinigungsstufe auf Kläranlagen.
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