Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Die Versorgung mit Trinkwasser durch Eigenbrunnen ist in dem durch Landwirtschaft gepr\u00e4gten M\u00fcnsterland besonders verbreitet. Neben den \u00fcblichen Problemen bei dieser Form der Wasserversorgung traten in diesem Gebiet erh\u00f6hte Bor- und Fluoridbelastungen auf, dessen Aufnahme insbesondere S\u00e4uglinge und Kinder in der Entwicklung negativ beeintr\u00e4chtigen und gef\u00e4hrden.
\nDurch diese sowohl geogen als auch durch die Landwirtschaft bedingten Belastungen der Eigenbrunnen ergibt sich die Formulierung des Projektzieles in der Entwicklung eines betriebssicheren, umweltvertr\u00e4glichen und kosteng\u00fcnstigen Aufbereitungssystems f\u00fcr den t\u00e4glichen Trinkwasserbedarf einer ca. sechsk\u00f6pfigen Familie.
\nMit einer autarken Kleinanlage sollten die Forderungen der Trinkwasserverordnung (TrinkwV) erf\u00fcllt und ein wartungsfreier Betrieb von mindestens drei Monaten erm\u00f6glicht werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenParallel zur Auswahl von Testbrunnen, die durch den Kooperationspartner vorgenommen wurde, wurden Aufbereitungsanlagen geplant und gebaut. Damit wurden in der ersten Testphase \u00fcber ca. einen Monat Verfahren wie z.B. Membrantechnik, Ionenaustausch und Adsorption hinsichtlich ihrer Wirkungsweise vergleichend untersucht.
\nDanach erfolgte die Montage und Inbetriebnahme der Anlagen an den vorher ausgew\u00e4hlten Standorten. Es folgte eine laufende Begutachtung hinsichtlich Technik, Wirksamkeit, Betriebssicherheit, Handhabbarkeit und Umweltrelevanz durch w\u00f6chentliche \u00dcberpr\u00fcfung und Beprobung.
\nDie anschlie\u00dfende Auswertung musste zeigen, inwieweit sich die eingesetzten Techniken f\u00fcr diesen Anwendungsfall eignen und gegebenenfalls in der anschlie\u00dfenden Testphase II variiert bzw. kombiniert in einem Langzeittest \u00fcber 10 Monate untersucht werden k\u00f6nnen. Hinsichtlich der Wirksamkeit wurden laufende Beprobungen und Analysen durch den Kooperationspartner, insbesondere im Hinblick auf die gesundheitlichen Auswirkungen, durchgef\u00fchrt.
\nNach Abschluss der Testphase II erfolgte die technische Bewertung der verschiedenen Verfahren sowohl hinsichtlich der Erfahrungen des Anlagenbauers, des Kooperationspartners, wie auch der Betreiber. Zur Beurteilung der Wirksamkeit wurden vom Kooperationspartner die Proben und Analysen vornehmlich bez\u00fcglich der gesundheitlichen Aspekte ausgewertet.
\nAbschlie\u00dfend erfolgte die Ermittlung der Betriebs- und Investitionskosten, \u00dcberpr\u00fcfung auf Umweltvertr\u00e4glichkeit der eingesetzten Techniken, um dadurch das Ziel, eine wie im Projektziel definierte Aufbereitungsanlage zu empfehlen, zu erreichen.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die in Testphase I und II eingesetzten Anlagenkonfigurationen mit den unterschiedlichen Aufbereitungskomponenten erf\u00fcllten einen Gro\u00dfteil der gestellten Anforderungen.
\nHinsichtlich der chemischen Parameter entsprachen die aufbereiteten W\u00e4sser einiger Testanlagen in vollem Umfang den Anforderungen der TrinkwV, einzig die sichere und dauerhafte Entfernung des Borgehalts erwies sich als problematisch. Zur Gew\u00e4hrleistung einer dreimonatigen Wartungsfreiheit m\u00fcsste ein der Umkehrosmose nachgeschalteter, borselektiver Ionenaustauscher in einer Gr\u00f6\u00dfenordnung betrieben werden, welche die gew\u00fcnschte Kompaktheit der Anlage und die geforderten niedrigen Betriebskosten in Frage stellt. Die als Alternative zu einem Ionentauscher erprobten Materialien zur Vorbehandlung des Rohwassers in der Hoffnung auf eine verbesserte Borr\u00fcckhaltung der Umkehrosmose brachten keinen Erfolg.
\nDagegen stellt nicht nur die Entfernung des weitaus toxischeren Problemstoffs Fluorid, sondern auch die Reduktion der restlichen, die Grenzwerte der TrinkwV \u00fcberschreitenden Inhaltsstoffe kein Problem dar. So k\u00f6nnen beispielsweise die stark erh\u00f6hten Natrium-, Chlorid-, Strontium- und Ammoniumkonzentrationen auf Werte abgesenkt werden, die deutlich unterhalb der Grenzwerte der TrinkwV liegen.
\nIm Rahmen der bakteriologischen Untersuchungen hat sich gezeigt, dass der von vornherein geplante Einsatz eines Sterilfilters die Verkeimung im Ablauf einer Aufbereitungsanlage auf ein ertr\u00e4gliches Ma\u00df absenkt. Das gilt ebenso f\u00fcr Testanlagen mit vergr\u00f6\u00dfertem Totvolumen durch Zuschalten von Materialien zur Permeat-Nachbehandlung und f\u00fcr Testanlagen, die mehrere Wochen au\u00dfer Betrieb waren und dadurch eine h\u00f6here Verkeimung aufwiesen. Anlagen ohne einen solchen Sterilfilter lieferten schon nach kurzer Zeit ein aufbereitetes Wasser, das in mikrobiologischer Hinsicht, nicht zuletzt wegen der teilweise hohen Keimbelastung des Rohwassers, nach den Anforderungen der TrinkwV zum Verzehr nicht geeignet ist.
\nIm letzten Projektabschnitt wurde nach den Anforderungen eines zu Projektbeginn erstellten Lastenheftes und basierend auf den Ergebnissen der Labor- und Feldversuche der Prototyp eines kompakten Auftischger\u00e4ts entwickelt. Das Ger\u00e4t ist trotz der teilweise gravierenden chemischen und mikrobiologischen Belastung der Rohw\u00e4sser im Testgebiet in der Lage, in Kombination mit einer nachgeschalteten, ausreichend dimensionierten Harzkartusche (mind. zwei Litern Fassungsverm\u00f6gen), die gestellten Grundanforderungen zu erf\u00fcllen. In jedem Fall ist es f\u00fcr die Aufbereitung unproblematischerer Rohw\u00e4sser ohne zus\u00e4tzliche Nachbehandlung einsetzbar. Der Prozessraum bietet gen\u00fcgend Spielraum, die Komponenten f\u00fcr die Aufbereitungstechnik auf die Rohwasserqualit\u00e4t abzustimmen. So k\u00f6nnen mit dem Ger\u00e4t beispielsweise mit Nitrat, Schwermetallen oder Pestiziden belastete Oberfl\u00e4chenw\u00e4sser aufbereitet werden.
\nDie Marktreife hat das Ger\u00e4t im jetzigen Entwicklungsstadium nicht erreicht. Um diese zu erlangen, m\u00fcssen in der Hauptsache konstruktive Optimierungsschritte, vor allem im Detail der Anlagengestaltung, erfolgen.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Herbst 2000: 1. Treffen der Beh\u00f6rden und Gesundheits\u00e4mter mit Vorstellung des L\u00f6sungskonzeptes und des Ziels des F+E Vorhabens; Stadtwerke Coesfeld
\nFr\u00fchjahr 2001: Pr\u00e4sentation von Versuchsergebnissen, 2. Treffen der Beh\u00f6rden und Gesundheits\u00e4mter zum Thema Wasserproblematik Eigenwasserversorger s\u00fcdliches M\u00fcnsterland bei den Stadtwerken Coesfeld.
\nMitte Februar 2002: Fernsehbericht im WDR \u00fcber Wasserproblematik im s\u00fcdlichen M\u00fcnsterland
\nEnde Februar 2002: Artikel in der NOZ; Vorstellung der Problematik und des Prototypen
\nEnde Februar 2002: Pr\u00e4sentation des Projektes im C.U.T. vor den Stipendiaten der DBU<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Der bis zu Projektende entwickelte Prototyp eines kompakten Auftischger\u00e4ts bietet allein eine Teill\u00f6sung des gestellten Problems. Das Ger\u00e4t erreicht durch seine Betriebsweise mit Konzentratr\u00fcckf\u00fchrung 50 % Ausbeute und liefert auch bei Einsatz des Rohwassers aus der Testregion eine annehmbare Reinwasserleistung.
\nDurch den Einbau eines kompakteren Sterilfilters kurz vor Projektende k\u00f6nnen im Prozessraum nun bis zu vier Systemgeh\u00e4use untergebracht werden. somit besteht mehr Spielraum, die Zusammenstellung der Komponenten f\u00fcr die Aufbereitungstechnik auf die Rohwasserqualit\u00e4t abzustimmen.
\nDie f\u00fcr die Einhaltung des Grenzwerts f\u00fcr Bor notwendige Harzmenge borselektiven Ionenaustauscher in einer 2 Liter Kartusche kann aus Platzgr\u00fcnden nicht im Ger\u00e4t implementiert werden. Hier best\u00fcnde die M\u00f6glichkeit, die Kartusche bei Bedarf au\u00dferhalb des Ger\u00e4tes an den Reinwasserablauf anzuschlie\u00dfen. In dieser Kombination w\u00e4re der Prototyp in der Lage, unter Verwendung einer TFM-36 Membran und einer nachgeschalteten Harzmenge von mindestens 2 Litern, die gestellten Grundanforderungen auch in Bezug auf die Problemw\u00e4sser im Testgebiet ausreichend zu erf\u00fcllen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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