„nachhaltige technologien 4|2016"

ie Anforderungen an die Reinigungsleistung von Kläranlagen ergeben sich direkt aus den Anfor- derungen des Gewässerschutzes. Der hohe Stand der Abwasserreinigung in Österreich hat durch die Verringerung der Gewässerbelastungen mit Kohlen- stoff, Stickstoff und Phosphor ganz wesentlich zum heutigen guten Zustand der Gewässer beigetragen. Neben dem Gewässerschutz sind heute Themen wie Energieeffizienz und die Betrachtung des Abwassers als wertvolle Ressourcenquelle (NEW–Ansatz: Nähr- stoff – Energie – Wasser Recycling aus Abwasser) ebenso wichtig wie das traditionelle Vorsorgeprinzip und die Minimierung des ökologischen Fußabdrucks durch weitergehende Entfernung anthropogener Verunreinigungen mit potentiell adversen Effekten im Gewässer. Speziell die beiden letztgenannten Aspekte und der Schutz von Trinkwasserressourcen sind die Ausgangspunkte für die Diskussion zur Imple- mentierung einer 4. Reinigungsstufe auf Kläranlagen. Entfernung organischer Spurenstoffe Ausgehend von der Thematik hormonell wirkender Substanzen beschäftigt sich die Forschung etwa seit dem Jahr 2000 mit verfahrenstechnischen Möglich- keiten zur Entfernung organischer Spurenstoffe aus dem Abwasser. Zu Beginn wurde der Frage nachge- gangen, inwieweit bestehende Kläranlagen nach dem Stand der Technik diese Substanzen bereits entfernen. Die in Österreich umgesetzten Schwach- lastanlagen mit Nitrifikation und Denitrifikation entfernen etwa natürliche weibliche Sexualhormone sowie synthetische Hormone zu 90%. Die emittierten Rest-Konzentrationen liegen trotzdem noch über den definierten Wirkkonzentrationen und auch zahlreiche andere organische Spurenstoffe, wie im Haushalt eingesetzte Industriechemikalien und pharmazeu- tische Wirkstoffe, entziehen sich den klassischen Abbaumechanismen auf Kläranlagen und verlassen in unveränderten Konzentrationen die Kläranlage. Verfahrenstechnische Möglichkeiten für eine 4. Reinigungsstufe Die Forschung konzentrierte sich zunächst auf das Entfernungspotential von Verfahren, die aus der Trinkwasseraufbereitung bekannt sind. Membran- systeme, Ozonung und Aktivkohlefiltration standen dabei im Mittelpunkt der Betrachtungen. Eine hohe zeitliche Variabilität, Schwankungen der Abwasserzu- sammensetzung sowie Verdünnung bei Regenereig- nissen führen jedoch zu einer starken qualitativen und quantitativen Dynamik, sodass eine direkte Umlegung der Verfahren aus dem Trinkwassersektor nicht möglich ist. Da die in der Abwasserreinigung eingesetzten Mem- branverfahren (Mikrofiltration) nicht geeignet sind, die organischen Spurenstoffe zurückzuhalten, hat sich die Forschung in den letzten Jahren auf oxidative (Ozonung und AOP - Advanced Oxidation Processes) sowie adsorptive Verfahren (Aktivkohleanwendung) fokussiert. Bei den oxidativen Verfahren kommt es zu einer Zerstörung der Zielsubstanzen, wogegen sich D Foto: Projekt KomOzAk (Weitergehende Reinigung kommunaler Abwässer mit Ozon sowie Aktivkohle für die Entfernung organischer Spurenstoffe), TU Wien, Institut für Wassergüte, Ressourcenmanagement und Abfallwirtschaft Norbert Kreuzinger Herausforderungen in der Abwasserreinigung 4. Reinigungsstufe auf Kläranlagen zur weitergehenden Behandlung kommunaler Abwässer