Weidlich, S. (2017): Untersuchungen der Leistungsfähigkeit von bepflanzten Vertikalbodenfiltern zur Elimination von Spurenstoffen nach der Ozonung im Vergleich zu Sandfiltern.

Master Thesis. Fakultät Umweltwissenschaften Fachrichtung Hydrowissenschaften, Institut für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft, Professur für Siedlungswasserwirtschaft. Technische Universität Dresden

Zusammenfassung

In dieser Arbeit wird die Eignung von zwei Vertikalbodenfiltern, die an einer Ozonung (O3) zur weitergehenden Spurenstoffelimination im Kläranlagenablauf nachgeschaltet werden, untersucht. Die Bodenfilter unterscheiden sich primär in den verwendeten Filtermaterialien: Sand, als konventionelles Füllmaterial (BF1), und BioChar als alternatives Substrat (BF2). Letzteres setzt sich aus Lava- und Pflanzenkohle zusammen und soll auf Grund der zusätzlichen adsorptiven Reinigungsleistung für eine weitergehende Spurenstoffelimination sorgen. Die Pilotanlage wurde während des Versuchszeitraums wöchentlich an vier Messstellen (Zu- und Ablauf der Ozonanlage, Abläufe beider Bodenfilter) beprobt und hinsichtlich Wasserqualitätsparameter und Spurenstoffe untersucht. Die ausgewählten Spurenstoffe stammen aus den Bereichen Pharmazie, Landwirtschaft und Industrie. Allgemein sorgten die Bodenfilter für eine Verbesserung der Wasserqualität, welche sich unter anderem durch eine Reduktion des CSB und des DOC äußerte. Der CSB verringerte sich von 28,8 mg/L (Ablauf Ozonung) auf 18,4 mg/L (BF1) bzw. 17,4 mg/L (BF2), der Nitratgehalt von 12,1 mg/L auf 10,1 mg/L (BF1) bzw. 8,5 mg/L (BF2). Ebenfalls sorgten beide BF für eine Verminderung des Gesamtphosphors, welcher von 0,44 mg/L auf 0,11 mg/L (BF1) bzw. 0,27 mg/L (BF2) reduziert wurde. Der gelöste Phosphoranteil und das Orhophosphat reduzierten sich ebenfalls im BF1 (Pgel um 0,06 mg/L und oPO4 um 0,03 mg/L), wohingegen diese Fraktionen im BF2 um 0,10 mg/L (Pgel)und0,13mg/L (oPO4) anstiegen. Bei den Spurenstoffen zeigte die Ozonanlage hohe Wirkungsgrade (> 95%) bei einigen Substanzen, wie zum Beispiel für Diclofenac und Carbamazepin. Im BF1 lassen sich keine zusätzliche Elimination der Spurenstoffe feststellen. Wohingegen im BF2 eine weitergehende Elimination auf Grund der adsorptiven Wirkung bei vier Substanzen (Candesartan (CAN), Benzotriazol (BTA), Metoprolol (MTP), Oxipurinol (OXP)) zu beobachten war. Während des Versuchszeitraums sind sehr hohe Eliminationsleistungen (> 95%) in der Verfahrenskombination O3 + BF2 bei den Spurenstoffe MTP und BTA zu verzeichnen. Dabei waren die Unterschiede bei BTA deutlich ausgeprägter: der Wirkungsgrad stieg von 74,5 (O3 + BF1) auf 90,5% (O3 + BF2). Der größte Unterschied innerhalb der BF bestand bei OXP. Dort erhöhten sich die Wirkungsgrade von 43,1% auf 88,7%. Gegen Ende des Versuchszeitraumes deutete sich eine Abnahme der Eliminationsleistungen von CAN und OXP an, welches auf eine Erschöpfung des Sorptionspotentials schließen lässt. Ähnliche Tendenzen zeigen sich bei Raumfiltern, welche mit Aktivkohle gefüllt sind. Daher ist davon auszugehen, dass sich die Leistungsfähigkeiten des BF2 mit steigender Betriebsdauer denen des BF1 angleichen. Insgesamt eignen sich Vertikalbodenfilter für die Aufbereitung von ozoniertem Abwasser. Im Vergleich zu konventionellen Raumfiltern weisen sie einen geringeren Wartungsaufwand auf, besitzen aber einen deutlich höheren Platzbedarf (Faktor 1700). Die Ergebnisse dieser Arbeit lassen darauf schließen, dass die weitergehende Spurenstoffelimination der Bodenfilter vergleichbar mit ähnlich gefüllten Raumfiltern ist.

Wicke, D. , Matzinger, A. , Sonnenberg, H. , Caradot, N. , Schubert, R.-L. , Rouault, P. , Heinzmann, B. , Dünnbier, U. , von Seggern, D. (2017): Spurenstoffe im Regenwasserabfluss Berlins.

p 33 In: Abwasserkolloquium Stuttgart. Stuttgart, Germany. 2017-10-26

Zusammenfassung

Im Rahmen einer etwa zweijährigen Studie wurde für Berlin erstmals das Ausmaß der Belastung von Regenabfluss mit Spurenstoffen durch ein einjähriges Monitoringprogramm in Einzugsgebieten unterschiedlicher Stadtstrukturtypen (Altbau, Neubau, Gewerbe, Einfamilienhäuser, Straßen) untersucht. Insgesamt wurden über 90 volumenproportionale Mischproben auf etwa 100 Spurenstoffe analysiert (z.B. Phthalate, Pestizide/Biozide, Flammschutzmittel, PAK, Schwer-metalle), von denen ein Großteil (>70) detektiert wurde. Die höchsten Konzen-trationen an organischen Spurenstoffen wurden für Phthalate gefunden (DIDP+DINP: Ø 12 µg/L), während Schwermetalle von Zink dominiert wurden (Ø 950 µg/L). Für die Mehrzahl der Stoffe gab es dabei signifikante Unterschiede zwischen den Stadtstrukturen. In einem Fließgewässer genommene Proben zeigen, dass für einige Substanzen (z.B. DEHP, Carbendazim, einige PAK) Umweltqualitätsnormen im Gewässer bei Regen überschritten werden können. Eine Hochrechnung der über das Regenwasser in die Gewässer gelangenden Spurenstofffrachten für Gesamt-Berlin hat ergeben, dass Frachten regenwasserbürtiger Spurenstoffe in der gleichen Größenordnung wie schmutzwasserbürtige Spurenstoffe liegen können.

Zusammenfassung

Phosphorus (P) is a limited resource, which can neither be synthesized nor substituted in its essential functions as nutrient. Currently explored and economically feasible global reserves may be depleted within generations. China is the largest phosphate fertilizer producing and consuming country in the world. China's municipal wastewater contains up to 293,163 Mg year of phosphorus, which equals approximately 5.5% of the chemical fertilizer phosphorus consumed in China. Phosphorus in wastewater can be seen not only as a source of pollution to be reduced, but also as a limited resource to be recovered. Based upon existing phosphorus-recovery technologies and the current wastewater infrastructure in China, three options for phosphorus recovery from sewage sludge, sludge ash and the fertilizer industry were analyzed according to the specific conditions in China.

Zusammenfassung

Durch systematische Geländeuntersuchungen über 15 Monate an zwei Brunnengalerien der Berliner Wasserbetriebe wurde untersucht, ob und inwieweit kontinuierliche Temperaturmessungen entlang der Fließstrecke des Grundwassers geeignet sind, die Aufenthaltszeit so zuverlässig zu bestimmen, dass ein kritisches Unterschreiten der 50-Tage-Linie erkannt und entsprechende betriebliche Gegenmaßnahmen im Routinebetrieb eingeleitet werden können. Die Temperaturmessung erfolgte kontinuierlich mittels Datenloggern in Entnahmebrunnen und Grundwassermessstellen und zusätzlich manuell bei wöchentlichen Probenahmen. Zeitreihen konservativer Tracer (Chlorid, Bromid, d18O und d2H) dienten der Validierung der aus den Temperaturmessungen bestimmten thermischen Retardations- und Dispersionskoeffizienten. Trotz signifikanter Unterschiede zwischen den beiden untersuchten Standorten erwiesen sich die Temperaturmessungen als geeignetes Instrument zur Bestimmung der Verweilzeiten. Aus den untersuchten Tracern konnten darüber hinaus Aussagen zum Mischungsverhältnis von angereichertem und autochthonem Grundwasser abgeleitet werden.

Remy, C. , Kraus, F. (2017): Life Cycle Assessment of processes for P recycling.

In: Ohtake H. & Tsuneda S. [eds.], Phosphorus Recovery and Recycling. Springer. Tokyo, Japan

Remy, C. , Corominas, L. , Hospido, A. , Larsen, H. F. , Teodosiu, C. (2017): Assessing environmental impacts and benefits of wastewater treatment plants.

p 600 In: Lema J. M. & Suarez Martinez S. [eds.], Innovative Wastewater Treatment & Resource Recovery Technologies: Impacts on Energy, Economy and Environment. IWA Publishing. London, UK

Zusammenfassung

Im Rahmen der EIP Water Action Group ARREAU fand am 16. Juni 2016 auf der Kläranlage Amersfoort (NL) das Kick-off der „Struvite Recovery & Recycling Learning Alliance“ statt, welche durch das Kompetenzzentrum Wasser Berlin gGmbH initiiert und organisiert wurde. Der Ort Amersfoort wurde gezielt gewählt, da hier die weltweit erste Kombination der Verfahren WASSTRIP, LYSOTHERM und PEARL in diesem Jahr im Großmaßstab in Betrieb ging.

Kraus, F. (2017): Stand und Perspektiven beim Phosphorrecycling.

p 121 In: 22. Tagung Siedlungsabfallwirtschaft Magdeburg 2017 - Kreislaufwirtschaft. Wir schaff en das!?. Magdeburg, Germany. 20-21 September 2017

Kabbe, C. , Kraus, F. , Remy, C. (2017): Circular Economy – Challenges and Opportunities for Phosphorus Recovery & Recycling from Wastes in Europe.

In: SYMPHOS 2017 - 4th International Symposium on Innovation and Technology in the Phosphate Industry. Benguerir, Morocco

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