Fragen zur Ozonung

Durch die Behandlung von bromidhaltigen Abwässer mit Ozon kann Bromat entstehen. Wie hoch darf die Bromat-Bildung sein, bzw. wie viel Bromat darf in den Vorfluter eingeleitet werden?

In der Schweiz gilt gemäss Art.6 GSchG der Grundsatz des Verschmutzungsverbots. Es ist somit untersagt, Stoffe in ein Gewässer einzubringen, die Wasser verunreinigen können. Dies gilt unabhängig von möglichen Grenzwerten aus dem Lebensmittelrecht (z.B. Fremd- und Inhaltsstoffverordnung, FIV). Für Bromat gilt beispielsweise der Trinkwassergrenzwert von 10 µg/L, da Bromat eine potentiell kanzerogene Wirkung hat. Bromat wird in der Ozonung aus Bromid gebildet, und ist in der Umwelt unter aeroben Bedingungen nicht mehr abbaubar. Wieviel Bromat in einer Ozonung gebildet wird, hängt hauptsächlich von zwei Faktoren ab: von der Bromidkonzentration und Ozondosis. Es wird durch die Oxidation mit Ozon zwar immer etwas Bromat gebildet - wenn Bromid im Abwasser enthalten ist - jedoch ist die Bromat-Bildung bei „üblichen“ Ozondosen in der kommunalen Abwasserreinigung (0.6 – 0.8 g Ozon / g DOC), erst bei Bromidkonzentrationen von grösser als 100 mg/L erheblich. Es ist bekannt, dass die Zulaufkonzentrationen bei hauptsächlich kommunalem Abwasser in der Regel deutlich unterhalb von 100 µg/L Bromid liegen. Erst bei speziellen Einleitern, wie Kehrichtverbrennungsanalgen mit nasser Rauchgaswäsche, chemischer Industrie, Deponien, Sondermüllverbrennungsanlagen, etc., kann die Bromid-Konzentration deutlich höher sein.

Es muss im Rahmen einer sachgemässen und zweckmässigen Planung im Sinne des Art. 63 GSchG daher unbedingt darauf geachtet werden, dass nur ARA mit einer Ozonung erweitert werden, bei welcher die Bromatbildung minimal ist. Beispielsweise hat sich eine gezielte Minimierung der Bromideinleitung im Einzugsgebiet – durch Massnahmen an der Quelle – als sehr effektive Massnahme gezeigt, um die unerwünschte Bromat-Bildung zu reduzieren. Es soll hier aber auch erwähnt werden, dass in unklaren Fällen die Behandlung mit Aktivkohle in Betracht gezogen werden sollte. Wo Massnahmen an der Quelle oder die Behandlung mit Aktivkohle nicht möglich sind, stellt auch die Kombination von Ozon mit Aktivkohle, wo die Ozonung bei deutlich tieferen (und bezüglich der Bromat-Bildung unproblematischen) Ozondosen betreiben wird, eine weitere Alternative dar.

Kann eine Ozonung mit gutem Gewissen gebaut werden, oder geht man durch die potentielle Bildung von problematischen Umwandlungsprodukten ein unnötiges Risiko ein?

Eine Ozonung kann ganz klar bei den meisten ARAs in der Schweiz mit gutem Gewissen gebaut werden. Dies sind ARAs mit grösstenteils kommunal geprägtem Einzugsgebiet. Die Behandlung mit Ozon hat hier viele positive Effekte auf die Qualität des gereinigten Abwassers (Reduktion Spurenstoffe und ökotoxikologischer Effekte, Hygienisierung, Entfärbung). Auch bei ARAs mit einem gewissen Anteil an industriellen Einleitern kann der Bau einer Ozonung möglich sein. Grundsätzlich gilt aber, dass jeweils im Einzelfall die Randbedingungen sorgfältig abgeklärt werden müssen. Dazu sollte vorgängig im Rahmen des Vorprojekts die VSA-Empfehlung „Abklärungen Verfahrenseignung Ozonung“ angewendet werden. Darin wird u.a. die Bildung bekannter problematischer Umwandlungsprodukte wie Bromat und Nitrosamine angeschaut. Zusätzlich werden ökotoxikologischen Abklärungen empfohlen. Diese erfassen im Gegensatz zu einzelnen chemischen Messungen die Summenwirkungen möglicher unbekannter problematischer Umwandlungsprodukte. Wichtig ist es auch, die weitere Entwicklung des Einzugsgebiets im Blick zu behalten. Sollen bestimmte Industrien angesiedelt werden, ist dies zu berücksichtigen. Schlussendlich ist somit eine Gesamtbeurteilung des Abwassers zur Behandelbarkeit mit Ozon möglich. In unklaren Fällen werden Alternativen zur Ozonung empfohlen.

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.

xeiro ag