NRW bietet Spurenstoffen die Stirn

Spu­ren­stof­fe, also orga­ni­sche Mikro­ver­un­rei­ni­gun­gen im Abwas­ser, gera­ten immer mehr in den Fokus von Gewäs­ser­schüt­zern und Behör­den. Als äußerst dicht besie­del­tes und hoch­in­dus­tria­li­sier­tes Bun­des­land nimmt NRW eine Vor­rei­ter­rol­le im Gewäs­ser­schutz ein. Mit Xyl­ems Exper­ti­se ent­ste­hen dort zusätz­li­che Rei­ni­gungs­stu­fen, in denen die schäd­li­chen Che­mi­ka­li­en ent­fernt wer­den.

Baden in deut­schen Flüs­sen ist in – und tat­säch­lich teil­wei­se wie­der mit gutem Gewis­sen mög­lich. Kom­mu­na­le und indus­tri­el­le Abwas­ser­an­la­gen berei­ten über 96 Pro­zent des Abwas­sers wie­der auf – so gut wie nach dem Stand der Tech­nik mög­lich, so § 57 Abs. 1 Was­ser­haus­halts­ge­setz (WHG). Par­al­lel zur immer bes­se­ren Rei­ni­gung des Abwas­sers von den lan­ge bekann­ten Schad­stoff­frach­ten stieg jedoch die Belas­tung mit Hor­mo­nen aus der Anti­ba­by­pil­le, mit Anti­bio­ti­ka aus der Tier­zucht, mit Rönt­gen­kon­trast­mit­teln oder Che­mi­ka­li­en, die bereits in kleins­ten Men­gen wie Hor­mo­ne wir­ken.

Der Mas­ter­plan Was­ser des Umwelt­mi­nis­te­ri­ums Nord­rhein-West­fa­lens zeigt, wie man die Ver­un­rei­ni­gung mit die­sen für die Umwelt äußerst schäd­li­chen Stof­fen redu­zie­ren kann. Bis­lang errei­chen rund 90 Pro­zent der Gewäs­ser NRWs kei­nen wirk­lich guten öko­lo­gi­schen Zustand, zurück­zu­füh­ren unter ande­rem auf Mikro­schad­stof­fe. Um das zu ändern, setzt das Kom­pe­tenz­zen­trum Mikroschadstoffe.NRW nun auch zur Ent­fer­nung von Spu­ren­stof­fen auf den neus­ten Stand der Tech­nik, näm­lich auf adsorp­ti­ve und oxi­da­ti­ve Ver­fah­ren.

Spu­ren­stof­fen geht es in Klär­an­la­gen in einer vier­ten Rei­ni­gungs­stu­fe ans Leder: etwa mit­hil­fe von Aktiv­koh­le, an die sich die Spu­ren­stof­fe anla­gern. Anschlie­ßend kann die belas­te­te Aktiv­koh­le bei­spiels­wei­se ver­brannt wer­den, evtl. über eine Schlei­fe in der Bio­lo­gie der Klär­an­la­ge, wo sie wei­ter bela­den wird.

Ozon plus Fil­tra­ti­on ver­min­dert Spu­ren­stoff-Ein­trag

Der Ein­satz von Ozon ist eben­falls mög­lich. Ozon reagiert mit den Spu­ren­stof­fen und wan­delt sie in nicht toxi­sche Bestand­tei­le um. Arne Wie­land, Pro­cess Engi­neer bei Xylem Ser­vices, ver­deut­licht: „Im güns­tigs­ten Fall ent­ste­hen Stof­fe, die in der bio­lo­gi­schen Stu­fe zu Bio­mas­se abge­baut wer­den kön­nen.“ Ide­al ist eine Kom­bi­na­ti­on aus Ozon-Behand­lung und Fil­tra­ti­on. Ein groß ange­leg­ter Ver­such in Zusam­men­ar­beit mit einem schwe­di­schen Umwelt­for­schungs­in­sti­tut zeig­te, dass sich damit nicht nur die Kon­zen­tra­ti­on der Spu­ren­stof­fe deut­lich redu­zie­ren lässt, son­dern auch Para­me­ter wie TSS, CSB und Fär­bung. Xylem hat die­sen Ansatz ver­folgt und zum Oxelia-Pro­zess wei­ter­ent­wi­ckelt.

Oxelia beinhal­tet ein Wede­co-Ozon­sys­tem von Xylem, das das Gas über Kera­mik­dif­fu­so­ren in die Was­ser­pha­se ein­bringt. Anschlie­ßend wird ein bio­lo­gisch akti­ves Fil­tra­ti­ons­sys­tem von Leo­pold, eben­falls eine Xylem-Mar­ke, genutzt in dem ent­we­der Fil­ter­schich­ten aus Anthra­zit oder gra­nu­lier­ter Aktiv­koh­le ein­ge­setzt wer­den kön­nen. Spek­tra­le WTW-Mess­son­den bestim­men die Was­ser­qua­li­tät online und regeln den Pro­zess, sodass nur die erfor­der­li­che Men­ge an Ozon erzeugt wird.

In NRW ver­folgt man die Stra­te­gie, das jewei­li­ge Ver­fah­ren zur Rei­ni­gung von Spu­ren­stof­fen unter Berück­sich­ti­gung der ört­li­chen Gege­ben­hei­ten (Schad­stoff­frach­ten, vor­han­de­ne Tech­nik, Platz­be­darf etc.) zu wäh­len. Wie­land ver­deut­licht: „Eine Mach­bar­keits­stu­die mit einer detail­lier­ten Dar­stel­lung der Inte­gra­ti­on der ver­schie­de­nen Pro­zess­kom­bi­na­tio­nen und deren Inte­gra­ti­on auf der Klär­an­la­ge sowie einer rea­lis­ti­schen Kos­ten-Nut­zen-Rech­nung zeigt auf, wel­ches Ver­fah­ren im Ein­zel­fall vor­teil­haf­ter ist.“ In einem ers­ten gro­ßen Pro­gramm „Rei­ne Ruhr“ wur­den die Mikro­ver­un­rei­ni­gun­gen bewer­tet, wobei zwi­schen aku­ter und mög­li­cher chro­ni­scher Gefähr­dung unter­schie­den wur­de. Dar­aus wur­de ein soge­nann­ter Vor­sor­ge­wert als lang­fris­ti­ges Min­dest­qua­li­täts­ziel abge­lei­tet, der sich an dem ALA­RA-Prin­zip (As Low As Rea­son­ab­ly Achiev­a­ble) ori­en­tiert.

Exper­ten der ein­zel­nen Regie­rungs­be­zir­ke lei­ten dann not­wen­di­ge Maß­nah­men ab. Natür­lich stan­den dabei zunächst ein­mal beson­ders stark belas­te­te Gewäs­ser und die anlie­gen­den Klär­an­la­gen im Fokus – etwa wenn das geklär­te Was­ser 80 Pro­zent der Was­ser­men­ge des Vor­flu­ters, einem klei­nen Bach, aus­mach­te. Mach­bar­keits­stu­di­en wur­den und wer­den  in Auf­trag gege­ben, die Ver­fah­ren und die dafür benö­tig­ten Inves­ti­ti­ons- und Betriebs­kos­ten ein­an­der gegen­über­ge­stellt.

In einem zwei­ten Pro­jekt „Siche­re Ruhr“, an dem auch Xylem Her­ford mit­ar­bei­tet, soll die Ruhr sicher im Hin­blick auf die mikro­bi­el­le Was­ser­qua­li­tät gemacht wer­den: bei der Trink­was­ser­ge­win­nung und mög­li­cher­wei­se auch als Bade­ge­wäs­ser. Was­ser­ver­bän­de und Insti­tu­te arbei­ten zum einen dar­an, die Belas­tung mit Krank­heits­er­re­gern zu redu­zie­ren, zum ande­ren ein Pro­gno­se­sys­tem zu ent­wi­ckeln, das früh­zei­tig vor der Über­schrei­tung der Grenz­wer­te für Bade­ge­wäs­ser warnt. Xylem über­nimmt dabei die Ent­wick­lung von Tech­no­lo­gi­en zur Ein­trags­min­de­rung von Krank­heits­er­re­gern und che­mi­scher Mikro­ver­un­rei­ni­gun­gen, unter ande­rem mit­tels UV-Licht und Ozon aus Wede­co-Sys­te­men.

Die Öko­lo­gie pro­fi­tiert davon auf jeden Fall“, weiß Wie­land aus Pro­jek­ten wie etwa in der Schweiz, die längst den Aus­bau kom­mu­na­ler Klär­an­la­gen vor­an­treibt, um die Spu­ren­stof­fe in den Gewäs­sern zu redu­zie­ren. Inzwi­schen ist auch die Lis­te der NRW-Klär­an­la­gen lang, die die Spu­ren­stoff-Reduk­ti­on in Angriff genom­men haben: von A wie Ahaus bis W wie Wup­per­tal. Xylem-Wede­co-Ozon­an­la­gen ste­hen bei­spiels­wei­se in Bad Sas­sen­dorf, Schwer­te und in Duis­burg-Vier­lin­den. Im Pro­jekt AdOx in Köln wird eine Kom­bi­na­ti­on aus Adsorp­ti­on an gra­nu­lier­ter Aktiv­koh­le und Oxi­da­ti­on mit­tels Ozonung getes­tet, in Aachen tes­tet der Was­ser­ver­band Eifel-Ruhr im halb­tech­ni­schen Pro­jekt DemO3AC die Ein­bin­dung und Aus­wir­kun­gen einer spä­te­ren groß­tech­ni­schen Ozon­stu­fe.

Wie­land betont: „Von der Pla­nung bis zur Inbe­trieb­nah­me kön­nen wir unter­stüt­zen. Und das welt­weit, nicht nur in NRW. Dort sit­zen wir direkt vor der Haus­tür. Wir ste­hen den Kun­den auch dann noch zur Sei­te, wenn er den Pro­zess ein­fährt.“ Denn die Fein­hei­ten, wie der mög­lichst effi­zi­en­te Ozon­ein­trag, wür­den von vie­len Fak­to­ren beein­flusst, etwa dem Design des Reak­ti­ons­be­häl­ters. „Auch die Inge­nieur­bü­ros, die für das Gesamt­pro­jekt pla­ne­risch zustän­dig sind, sind bei der­ar­ti­gen Fra­gen für Unter­stüt­zung dank­bar“, ergänzt der Pro­jekt­in­ge­nieur.

In NRW zumin­dest geht es geht es rasant vor­an. Ozonung, Fil­tra­ti­on und manch ande­re Metho­den in vie­len Klär­an­la­gen wer­den hof­fent­lich in künf­ti­gen hei­ßen Som­mern dazu bei­tra­gen, dass Ruhr, Lip­pe und ande­ren Flüs­se im bevöl­ke­rungs­reichs­ten Bun­des­land wie­der zum Baden ein­la­den.

 

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