Derzeit werden in Kläranlagen (ARA) vor allem Nährstoffe (Kohlenstoff, Phosphor und Stickstoff) abgebaut. Viele Stoffe, darunter auch Mikroverunreinigungen, werden in den ARA nur teilweise oder gar nicht entfernt. Seit 2016 legen Änderungen des Gewässerschutzgesetzes (GSchG) genaue Kriterien fest, die bestimmen, welche Kläranlagen bis 2040 80% ihrer Mikroverunreinigungen eliminieren müssen. Insgesamt sind rund 100 der 700 Kläranlagen in der Schweiz davon betroffen. Welche Verfahren können sie einsetzen, um Mikroverunreinigungen wirksam zu bekämpfen?
Der Kanton Wallis definiert Mikroverunreinigungen als Verbindungen und Substanzen, die durch menschliche Aktivitäten entstanden sind und in sehr geringen Konzentrationen im Nanogramm- oder Mikrogrammbereich pro Liter in der natürlichen Umwelt und in Gewässern vorkommen. Dabei kann es sich um Pestizide, Arzneimittelrückstände, Kosmetika oder Zusatzstoffe in Haushalts- und industriellen Reinigungsmitteln handeln. Aufgrund ihrer Toxizität können einige von ihnen schädliche Auswirkungen auf die Gesundheit und die Umwelt verursachen.
VERSCHIEDENE NÜTZLICHE VERFAHREN ZUR BESEITIGUNG VON MIKROVERUNREINIGUNGEN
Auf dem Markt gibt es mehrere Technologien zur Bekämpfung von Mikroverunreinigungen, wobei die wichtigsten die Adsorption an Aktivkohle und die Ozonierung sind. Die Entscheidung für eine dieser Alternativen muss von Fall zu Fall und in Abhängigkeit vom behandelten Abwasser beurteilt werden. Letztendlich können diese beiden Alternativen den verschiedenen betroffenen ARAs helfen, die vom Bund festgelegte prozentuale Entfernung von Mikroverunreinigungen zu erreichen.
Die Ozonisierung ist ein etabliertes und effizientes Verfahren, bei dem Ozon auf einen Körper (insbesondere Wasser) einwirkt, um ihn zu sterilisieren und umzuwandeln. Anschliessend folgt eine biologische Behandlungsstufe, z. B. Sandfiltration oder Wirbelbettbehandlung. Bei grossen Einleitungen aus Müllverbrennungsanlagen ist die Adsorptionsmethode mit Aktivkohle vorzuziehen.
AKTIVKOHLE, EIN VERFAHREN, DAS SICH IN DER SCHWEIZ UND INTERNATIONAL BEWÄHRT HAT
Die Verwendung von pulverförmiger oder körniger Aktivkohle zur Entfernung von Mikroverunreinigungen aus Abwasser ist ein anerkanntes Verfahren, das sowohl in der Schweiz als auch international in grossem Umfang angewendet wird. Aktivkohle entfernt Mikroverunreinigungen durch Adsorption, einen Oberflächenprozess, bei dem sich Gas- oder Flüssigkeitsmoleküle an die festen Oberflächen von Adsorbentien, hier also Aktivkohle, anlagern. Die Anwendung des Aktivkohleadsorptionsverfahrens ist grundsätzlich für alle kommunalen Abwässer geeignet. Derzeit wird Aktivkohle grösstenteils aus nicht erneuerbaren Ressourcen hergestellt. Es ist jedoch möglich, Aktivkohle aus erneuerbaren Rohstoffen (Holz, Obstschalen, …) herzustellen, diese Alternative wird jedoch aufgrund der sehr hohen Produktionskosten kaum genutzt.
Die Kombination der beiden Verfahren (Ozonung und Adsorption) ist eine besonders interessante Lösung für grosse ARAs. Aufgrund des Beitrags der Aktivkohle ist eine Teilozonung (Verringerung der spezifischen Ozondosis) ausreichend.
Heute scheint es, dass diese drei Lösungen auf dem Markt überwiegen. Im Allgemeinen sind die neuen Verfahren, die entwickelt werden, technisch und wirtschaftlich weniger ausgereift als die etablierten Technologien. Dennoch haben sie ein interessantes Potenzial. Mittelfristig besteht das Ziel darin, die verschiedenen innovativen Techniken zur Bekämpfung von Mikroverunreinigungen in grossem Massstab einzusetzen.
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