Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Zielsetzung des Projektes war die Optimierung der Verfahrenskombination aus Aktivkoks-Festbett-Biologie (AKFBB) mit nachgeschalteter UV-Oxidation zur Desinfektion von kommunalem Abwasser. Das Verfahren sollte einen durch Adsorption der Spurenstoffe an den Aktivkoks unterst\u00fctzten biologischen Abbau erm\u00f6glichen. Das gereinigte Abwasser sollte nach der Behandlung weitgehend frei von Schadstoffen sein und somit als hygienisch einwandfreies Brauch- oder Badegew\u00e4sser verwendet werden k\u00f6nnen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenEine vorhandene AKFBB-Pilotanlage der Fa. Aqua-bioCarbon wurde um eine UV-Behandlungseinheit erweitert und im Ablauf einer kommunalen Kl\u00e4ranlage aufgestellt. Im Rahmen eines Monitoringpro-gramms wurden Spurenstoffkonzentrationen des Kl\u00e4ranlagenablaufs ermittelt und daraus relevante Leit-parameter ermittelt. In verschiedenen Versuchsphasen wurden Verweilzeiten von 1, 2 und 5 Stunden rea-lisiert. F\u00fcr die festgelegten Leitparameter erfolgte die Ermittlung von Eliminationsraten. Zus\u00e4tzlich wur-den Untersuchungen nach Trinkwasserverordnung durchgef\u00fchrt, um eine Eignung des Ablaufs der AKFBB mit nachgeschalteter UV-Desinfektion als Brauchwasser zu belegen. Respirationsanalysen und Untersuchungen des Biofilms zum Nachweis des biologischen Abbaus erfolgten im Unterauftrag an der Universit\u00e4t Duisburg – Essen durch Herrn Professor Martin Denecke.
\nAuf Grundlage der Untersuchungsergebnisse wurde eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung durchgef\u00fchrt. Als Basis dienten die in der RUKO-Studie [ISA\/IWW 2008] berechneten Verfahrensvergleiche auf Basis einer Kl\u00e4ranlage mit 100.000 Einwohnergleichwerten (EWG). <\/p>\n
Die AKFBB ist ein einfach in den laufenden Betrieb einer kommunalen Kl\u00e4ranlage zu implementierendes Verfahren. Zudem ist es im Vergleich zu Ozonung und Aktivkohlebehandlung relativ kosteng\u00fcnstig. Auch schwer abbaubare Spurenstoffe k\u00f6nnen somit weitgehend aus dem Wasserkreislauf entfernt werden. Als Zielgruppe gelten Betreiber von kommunalen Kl\u00e4ranlagen und industrielle Einleiter.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Wesentlicher Bestandteil des Projekts war die Aktivkoks-Festbettbiologie (AKFBB), deren Eignung f\u00fcr den biologischen Abbau von Arzneimittelr\u00fcckst\u00e4nden im Ablauf einer kommunalen Kl\u00e4ranlage (KA) nachzuweisen war. Zus\u00e4tzlich sollte durch eine nachgeschaltete UV-Behandlung das biologisch gereinig-te Abwasser desinfiziert werden, um mindestens Brauchwasserqualit\u00e4t zu erhalten.<\/p>\n
Die AKFBB-Pilotanlage wurde im Mai 2012 im Kl\u00e4rwerk Innerstetal (KWI) zur Adaption der Bioz\u00f6nose in Betrieb genommen. In September 2012 wurde die UV-Behandlung des Ablaufs mit einer UV-Anlage MicrolightUV\u00ae Basic 3, Fa. Enviolet GmbH installiert. Ab Oktober 2012 begannen die Probenahmen ent-sprechend dem Untersuchungsprogramm. Die Untersuchungen wurden bei verschiedenen Verweilzeiten (VWZ) durchgef\u00fchrt. Zus\u00e4tzlich wurde ein parallel betriebener Laborbioreaktor mit einem inerten Festbett und einer kontinuierlichen VWZ von 10 Stunden betrieben, um den durch Adsorption unterst\u00fctzten biolo-gischen Abbau der Arzneimittelr\u00fcckst\u00e4nde nachzuweisen.<\/p>\n
Die Ergebnisse zeigten, dass sowohl mittels der AKFBB als auch dem Inertreaktor Arzneimittelr\u00fcckst\u00e4n-de und weitere Mikroverunreinigungen erfolgreich abgebaut werden. Im Inertreaktor konnten rein biologi-sche mittlere Abbauraten f\u00fcr Diclofenac von 20 % erzielt werden Der durchschnittliche Abbau von Dicl-ofenac in der AKFBB lag bei einer Verweilzeit von einer Stunde bei 60 %. Durch die zus\u00e4tzliche UV-Behandlung des Abwassers konnte diese Abbaurate nochmals gesteigert werden. Mit der Verfahrens-kombination, AKFBB mit nach geschalteter UV \u0096 Behandlung konnten durchschnittlich Ablaufkonzentrati-onen von etwa 120 ng\/l Diclofenac bei einer Verweilzeit von einer Stunde erreicht werden.
\nDamit ist es sehr wahrscheinlich, dass die Wirksamkeit der AKFBB beim Abbau von Mikroschadstoffen im Abwasser auf einer Wechselwirkung von Adsorption und biologischem Abbau beruht. Durch die nachfolgende UV-Behandlung wurden die Arzneimittelr\u00fcckst\u00e4nde noch einmal deutlich reduziert.
\nDie Anforderungen der TVO wurden nicht in allen Parametern erreicht, der Ablauf kann aber als Brauch-wasser genutzt werden.<\/p>\n
Eine in Anlehnung an den Abschlussbericht Ruhr durchgef\u00fchrte Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zeigt, dass mit der AKFBB in Verbindung mit einer nachgeschalteten UV\u0096Behandlung die Mikroverunreinigun-gen in hohem Ma\u00df auch ohne zus\u00e4tzliche Staatliche F\u00f6rderung zu wirtschaftlich vertretbaren Kosten von 0,12 \u0080\/m\u00b3 Abwasser entfernt werden k\u00f6nnen.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Ergebnisse des Projektes 28739-23 wurden als Poster auf der Micropol & Ecohazard 2013 in Z\u00fcrich pr\u00e4sentiert. Weitere Projektvorstellungen erfolgen beim Langenauer Wasserforum und den Industrietagen Wassertechnik im November 2013. Des Weiteren sollen die Ergebnisse des Forschungsprojekts auf der IFAT 2014 pr\u00e4sentiert werden.
\nNeben den Tagungsb\u00e4nden zur Micropoll & Ecohazard und den Industrietagen Wassertechnik sind Pub-likationen f\u00fcr eine internationale und eine deutsche Zeitschrift in Vorbereitung.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die Aktivkoks-Festbettbiologie in Verbindung mit einer nachgeschalteten UV-Behandlung hat sich als ein effektives und wirtschaftliches Verfahren zur Reduktion von Mikroverunreinigungen aus kommunalem Abwasser erwiesen. Die in Anlehnung an den Abschlussbericht Ruhr durchgef\u00fchrte Kalkulation einer technischen Anlage mit 100 000 EWG zeigt sowohl hinsichtlich der Investitions- als auch der Betriebs-kosten vergleichbare Kosten. Die ohne F\u00f6rderzulagen berechneten Gesamtkosten liegen bei etwa 0,12 \u0080\/m\u00b3 Abwasser.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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