Häufig gestellte Fragen

Hier finden Sie häufig gestellte Fragen, aufgeteilt nach Themengebieten. 

Bestehende Abwasserreinigung

Ist für die Spurenstoffelimination eine nitrifizierende oder denitrifizierende Stufe notwendig?

Nein, dieser Aspekt wurde unter anderem in grosstechnischen Versuchen untersucht. Es zeigte sich, dass keine Nitrifikation notwendig ist. Der notwendige Reinigungseffekt der Spurenstoffelimination wird auch ohne Nitrifikation oder Denitrifikation problemlos erreicht.
Nitrifikation/Denitrifikation begünstigen aber die Spurenstoffelimination, einerseits durch einen tendenziell höheren Abbau in der biologischen Stufe, andererseits durch eine bessere Zulaufqualität zu nachgeschalteten Verfahren (z.B. Ozonung, Aktivkohle). Dadurch reduzieren sich die Betriebskosten der Spurenstoffelimination und 5 bis 10 Prozent.


Nitrifikation/Denitrifikation sind für ARA und Gewässer aber sowieso von Vorteil: die Reinigungsleistung für verschiedene Parameter (Ammonium, Nitrit, organischer Kohlenstoff) wird verbessert und der Betrieb generell stabiler. Daher wird die Nitrifikation - direkt oder indirekt - von verschiedenen Kantonen als Standard vorgeschrieben.

Messungen/Reinigungsleistung

Wie wird die Reinigungsleistung eines Verfahrens kontrolliert? 

Die Reinigungsleistung der Stufen zur Elimination von Mikroverunreinigungen wird anhand von 12 Substanzen überprüft, die in der Verordnung des UVEK zur Überprüfung des Reinigungseffekts von Massnahmen zur Elimination von organischen Spurenstoffen bei Abwasserreinigungsanlagen festgelegt sind. Die Verordnung ist seit Dezember 2016 in Kraft. Diese zwölf Substanzen sind in zwei Kategorien unterteilt: „sehr gut eliminierbare Substanzen“ (Kategorie 1) und „gut eliminierbare Substanzen“ (Kategorie 2).

Substanzen zur Messung des Reinigungseffekts
StoffnameStoffgruppe
Gruppe 1 AmisulpridArzneimittelwirkstoff
Gruppe 1CarbamazepinArzneimittelwirkstoff
Gruppe 1CitalopramArzneimittelwirkstoff
Gruppe 1ClarithromycinArzneimittelwirkstoff
Gruppe 1DiclofenacArzneimittelwirkstoff
Gruppe 1HydrochlorothiazidArzneimittelwirkstoff
Gruppe 1MetoprololArzneimittelwirkstoff
Gruppe 1VenlaflaxinArzneimittelwirkstoff
Gruppe 2BenzotriazolKorrosionsschutz
Gruppe 2CandesartanArzneimittelwirkstoff
Gruppe 2IrbesartanArzneimittelwirkstoff
Gruppe 2 4-Methylbenzotriazol und 5-Methylbenzotriazol als GemischKorrosionsschutz

 

Die Kriterien zur Auswahl der Substanzen und weitere Erklärungen sind im erläuternden Bericht zur Verordnung des UVEK enthalten.

Es müssen alle zwölf Substanzen gemessen werden. Da die Konzentrationen dieser Substanzen stark variieren können, müssen laut Gewässerschutzverordnung 48h-Sammelproben analysiert werden (GSchV Anhang 3.1 Ziffer 41 Absatz 1), und zwar im Zulauf zur ARA (Rohabwasser oder Ablauf Vorklärbecken) und im Ablauf der ARA.

Zur Berechnung des Reinigungseffekts sind mindestens sechs der genannten Substanzen zu verwenden, wobei die Substanzen im Verhältnis 2:1 aus Kategorie 1 zu Kategorie 2 vertreten sein müssen.

Falls weniger als sechs Substanzen für die Berechnung zur Verfügung stehen, ist in Absprache mit dem Kanton und dem BAFU die Festlegung von Ersatzsubstanzen möglich.

Der geforderte Reinigungseffekt wurde erzielt, wenn der Mittelwert der Einzeleliminationen aller zur Berechnung herangezogenen Substanzen mindestens 80 Prozent beträgt. Er muss für jede Probenahme, und nicht als Jahresmittelwert erfüllt werden. Je nach Anlagengrösse müssen mindestens 8-24 Proben (im ersten Jahr), resp. 4-12 (wenn die Anforderungen im Vorjahr eingehalten wurden) analysiert werden. Dabei ist pro Jahr die von der ARA-Grösse abhängige Anzahl Abweichungen gemäss Anhang 3.1 Ziffer 42 GSchV zulässig.

Wie kann ich als ARA-Betreiber die Reinigungsleistung überprüfen?

Da die Analytik dieser Stoffe aufwändig ist, müssen ARA-Betreiber auf andere Prozessgrössen zurückgreifen können, die einfach und zuverlässig gemessen werden können und mit der Elimination der Spurenstoffe korrelieren. Ein Projekt evaluierte das UV-Absorbanz-Signal bei 254nm im Zu- und Ablauf der Spurenstoffeliminationsstufe (ΔUV = (UVin - UVout)/UVin) ergänzend zur periodischen Messung der Spurenstoffe, als geeignete Messgrösse für die Überwachung der Reinigungsleistung.

Dimensionierung

Auf welchen Durchfluss muss das Verfahren ausgelegt werden? 

Der VSA hat eine Empfehlung zum Thema "Zu behandelnde Abwassermenge und Redundanz von Reinigungsstufen zur Entfernung von Mikroverunreinigungen" erarbeitet (Empfehlung, Grundlagenbericht).

Unterscheiden sich die Verfahren bezüglich Flächenbedarf?

Das hängt u.a. von der gewählten Verfahrenstechnik ab. Bei der Ozonung ist die minimale Aufenthaltszeit im Ozonungsreaktor ca. 8-10 Minuten, die Aufenthaltszeit in einem PAK-Kontaktreaktor beträgt minimal etwa 15-30 Minuten. Verglichen mit den ca. 10 Stunden in der biologischen Stufe (Belebtschlammverfahren) ergibt dies kleine Bauwerke. Entscheidender ist die Nachbehandlung: das PAK-Verfahren mit Kontaktreaktor, Sedimentation und Filtration benötigt deutlich mehr Platz als andere Verfahren. Bewährt sich aber die Abtrennung direkt mit dem Sandfilter, ist der Platzbedarf der beiden Verfahren vergleichbar.

Ozonung

Welche Sicherheitsanforderungen gelten für die Ozonung?

Bei einer Ozonung muss eine Reihe von Sicherheitsanforderungen berücksichtigt werden. Ozon selbst ist ein Reizgas mit relativ tiefer Wirkschwelle, d.h. ein Austreten von Ozon in die Umgebungsluft muss verhindert werden (Abdichtung von Reaktor und Abläufen, Abführen der Abluft über einen Restozonvernichter). Um die Atmosphäre zu überwachen, werden Ozonsensoren eingesetzt. Zudem müssen die eingesetzten Materialien und Leitungen ozonbeständig sein. Sicherheitsaspekte zum Umgang mit Ozon wurden in einem Faktenblatt publiziert.

Daneben muss berücksichtigt werden, dass Ozon oft aus Reinsauerstoff erzeugt wird. Für Sauerstoff gibt es ebenfalls Sicherheitsbestimmungen, vorwiegend wegen Expolosions-/Entzündungsgefahr. Sicherheitsaspekte zum Umgang mit Sauerstoff wurden in einem Faktenblatt publiziert.

Nachgeschaltete Stufe mit biologischer Aktivität: Welche Verfahren kommen dafür in Frage?

In den bisherigen Versuchen in der Schweiz wurden Sandfilter als Nachbehandlung eingesetzt. Auf der ARA Dübendorf sollen andere Verfahren getestet werden, beispielsweise ein Festbett, ein Wirbelbett, sowie ein Aktivkohlefilter. In Deutschland wird eine Anlage mit einem Schönungsteich betrieben (Bad Sassendorf). Das Ziel der biologischen Nachbehandlung ist der Abbau von reaktiven Zwischenprodukten. Die verschiedenen Verfahren werden derzeit in einem Projekt der Plattform evaluiert.

Aktivkohle

Welche Aktivkohle ist geeignet?

Diese Frage lässt sich leider nicht einfach beantworten. Neben der reinen Adsorptionskapazität spielen auch andere Faktoren eine Rolle, wie beispielsweise Dichte, Absetzbarkeit, Korngrössenverteilung, Härte (Abrasion), Preis. Die Aktivkohlehersteller und -lieferanten verfügen in der Regel über ein grosses Know-how über die Adsorptionskapazitäten ihrer Kohlen. Eine umweltschonende Herstellung, nach Möglichkeit aus nachwachsenden Rohstoffen, ist anzustreben.

Gibt es auch Sicherheitsanforderungen für Aktivkohle?

PAK an sich ist kein Gefahrenstoff. Die Inhalation von PAK-Staub kann jedoch Atmebechwerden verursachen. Bei Haut- oder Augenkontakt kann PAK auch leichte Reizungen hervorrufen. Übrigens kann PAK bei Aufwirbelung in der Luft Staubexplosionen auslösen, wenn eine Zündquelle vorhanden ist. Sicherheitsaspekte zum Umgang mit Pulveraktivkohle wurden in einem Faktenblatt publiziert.

Welche Nachbehandlung ist notwendig?

Die Dosiermengen von Aktivkohle sind relativ gering, in den bisherigen Versuchen zeigte sich, dass mit 10-20 mg Aktivkohle pro Liter Abwasser eine ausreichende Elimination erzielt werden kann (>80%). Im Ablauf von ARA werden meist 3-15 mg abfiltrierbare Stoffe pro Liter gemessen. In den bisherigen Versuchen war es aber nicht möglich, den Anteil der Aktivkohle an diesen abfiltrierbaren Stoffen zu bestimmen. Es ist aber jetzt schon klar, dass nach einer PAK-Stufe ein Filter erforderlich ist, um die Feinfraktion der Kohle abzutrennen. In einem laufenden Projekt der Plattform soll diese Frage genauer beleuchtet werden. 

Kann man PAK regenerieren?

Bisher ist die Regeneration von Pulveraktivkohle nicht wirtschaftlich. Zur Zeit ist geplant, dass die Aktivkohle mit dem Primär- und Belebtschlamm in der bestehenden Schlammbehandlung behandelt wird. Darüber liegen aber noch keine detaillierten Informationen vor. 

 

 

 

 

xeiro ag