Mikroschadstoffe in unserem Wasser
Seit einigen Jahren ist bekannt, dass es Stoffe in unseren Gewässern und Abwässern gibt, die während der Abwasserreinigung in der kommunalen Kläranlage lediglich geringfügig bis gar nicht entfernt werden können. Die Rede ist von anthropogenen Spurenstoffen oder Mikroschadstoffen.
Was sind Mikroschadstoffe?
Man unterscheidet die
Mikroschadstoffe sind synthetisch hergestellte, nicht natürliche Mikroverunreinigungen, welche in geringsten Konzentrationen von milliardstel (Nano) bis millionstel (Mikro) Gramm pro Liter gefunden werden. Zu ihnen gehören Substanzen wie Pharmazeutika, Pestizide, PFAS (PFC) sowie Mikroplastik.
Man unterscheidet die
Gesamtheit der organisch-chemischen Belastungen in gelöste und ungelöste oder nicht lösliche organisch-chemische Verbindungen
. Jede Verbindung hat in Wasser eine bestimmte Reaktionsart, wird entweder vollständig oder teilweise abgebaut, umgewandelt oder verlässt ungehindert z.B. die drei Reinigungsstufen einer Kläranlage und gelangt wieder ins Ökosystem.
Mikroschadstoffe und Umweltrelevanz
Um eine qualifizierte Aussage über das
Verhalten dieser Verunreinigungen in der Umwelt und deren Umweltrelevanz
treffen zu können, betrachtet man neben denchemischen und physikalischen auch die kombinierten umweltspezifischen Eigenschaften und ermittelt die (öko-)toxikologischen Einflüsse in Abhängigkeit der Umweltfaktoren (Persistenz, Abbaubarkeit, etc.).
Der
Verdünnungsfaktor senkt im Allgemeinen den (öko-)toxikologischen Einfluss,
die Stoffe gelten dann als vermindert (öko-)toxikologisch relevant. In den letzten Jahren werden jedoch vermehrtMikroschadstoffe im Wasserkreislauf
detektiert, von denen bekannt ist, dass sie dasÖkosystem nachhaltig stören
können.Mikroschadstoffe und die vierte Reinigungsstufe in kommunalen Kläranlagen
Aufgrund der Tatsache, dass viele Mikroschadstoffe ungehindert die
drei Reinigungsstufen einer kommunalen Kläranlage passieren können, wird der Wunsch nach einer zusätzlichen vierten Reinigungsstufe für die zentrale Abwassersanierung
lauter, die sich genau um die Substanzen kümmern soll, die vorher nicht entfernt werden konnten, aber potentiell als gefährlich eingestuft werden.
Die Anforderungen an diese vierte Reinigungsstufe
sind komplex. Mit dem Stand der Technik und geringfügigen Anpassungen gelangt man sehr häufig schneller als Limit der Reinigungsleistung.
Einerseits muss die Reinigungsstufe ein breites Spektrum an
problematischen Substanzen, den Mikroschadstoffen
, 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.Verfahren für die Spurenstoffelimination
Zum aktuellen Zeitpunkt stehen verschiedene
Verfahren zur Entfernung von Mikroschadstoffen
, die sogenannte Spurenstoffelimination, zur Verfügung. Diese können aufgrund ihrer jeweiligen Wirkmechanismen in vier Gruppen unterteilt werden: Adsorptiv, biologisch, oxidativ und physikalisch.
Alle Verfahren sind miteinander kombinierbar, jedoch gilt es zu berücksichtigen, dass jedes für sich betrachtet limitierende Faktoren besitzt, die auch durch die Kombination zweier Verfahrensansätze nicht gänzlich eliminiert werden können.
Beispiele für verfahrenstechnische Grenzen sind
Auch hohe Investitionskosten, auf Grund des baulichen Aufwands, sind für Kläranlagen mit weniger günstigen Rahmenbedingungen limitierende Faktoren.
Innerhalb der aktuellen Forschungs-und Entwicklungsarbeiten im Bereich remove beschäftigen wir uns mit Lösungen für die simultane Entfernung von Mikroplastik und Mikroschadstoffen. Einsatzgebiet ist u.a. die
Beispiele für verfahrenstechnische Grenzen sind
- die Ungewissheit über Nebenprodukte bei oxidativen Verfahren,
- Schlupf und Desorption von Pulveraktivkohle,
- hohe Verbräuche chemischer Hilfsmittel,
- hohe Wartungskosten,
- personelle und/oder räumliche Kapazität.
Auch hohe Investitionskosten, auf Grund des baulichen Aufwands, sind für Kläranlagen mit weniger günstigen Rahmenbedingungen limitierende Faktoren.
Innerhalb der aktuellen Forschungs-und Entwicklungsarbeiten im Bereich remove beschäftigen wir uns mit Lösungen für die simultane Entfernung von Mikroplastik und Mikroschadstoffen. Einsatzgebiet ist u.a. die