Micropollutants in the aquatic enviroment

MIKROMEN

Ertüchtigung kommunaler Kläranlagen durch den Einsatz von Membrantechnik

Im Rahmen des Einzelauftrags 7 – MIKROMEM – werden die Möglichkeiten des Einsatzes von Membranverfahren zur Elimination von Arzneimitteln und anderen organischen Spurenstoffen in der kommunalen Abwasserbehandlung untersucht.

Da die Zielsubstanzen im Trenngrenzenbereich von Nanofiltration und zum Teil sogar von Umkehrosmose liegen, bildet die Untersuchung der dichten Membranverfahren zur weitergehenden Kläranlagenablaufbehandlung einschließlich der Frage der Konzentratbehandlung den ersten Arbeitsschwerpunkt.

Das zweite Arbeitsfeld zielt auf die in den vergangenen Jahren vermehrt errichteten Membranbioreaktoren (MBR). Durch Optimierung des biologischen Prozesses bzw. gezielte Bioaugmentation (d.h. Zugabe spezialisierter Bakterienstämme) soll der Abbau von Arzneimitteln und Industriechemikalien in MBR deutlich verbessert werden.

Im dritten Arbeitsfeld werden Kombinationsverfahren wie Pulveraktivkohle und Mikrofiltration sowie Pulveraktivkohle und MBR-Technik unter großtechnischen Einsatzbedingungen getestet. Für eine große Nähe zur Anwendung werden die Versuche im halb- und großtechnischen Maßstab bzw. Pilotmaßstab auf ausgewählten nordrhein-westfälische Kläranlagen wie den MBR-Anlagen des Aggerverbandes, Erftverbandes und der LINEG (Seelscheid, Kaarst, Xanten-Vynen) durchgeführt.

Das Eliminationsverhalten eines breiten Spektrums von Spurenstoffen wird in den tatsächlich im Abwasser vorhandenen Konzentrationen durch Anreicherung mittels Festphasenextraktion und Nachweis mit LC/MS analysiert. Es erfolgt eine umfassende Bewertung der Verfahren in Bezug auf Eliminationsleistung, praktische Anwendbarkeit, Energieverbrauch und Wirtschaftlichkeit. Durch Ableitung allgemeiner Bemessungsregeln wird die Übertragbarkeit für zukünftige Anwendungen hergestellt.