Abwasserreinigungsverfahren
Die Sicherstellung der Wasserversorgung stellt weiterhin eine große Herausforderung dar, denn Dürren haben in den vergangenen 30 Jahren Kosten in Höhe von mehr als 100 Milliarden Euro verursacht. Die Abwasserwiederaufbereitung mithilfe von Membranen ist eine vielversprechende, jedoch auch kostenintensive Option, bei der zudem angereicherte und schadstoffhaltige Abwässer entstehen. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts "Advanced concentrate treatment for integrated membrane based water reuse systems" (ACTIWATE) wurden Möglichkeiten, diese Abwässer wiederaufzubereiten, untersucht. Eine solche Wiederaufbereitung erfordert die Entfernung organischer Chemikalien und Chemikalienreste ebenso wie einen Verarbeitungsschritt, der eine Ausfällung mithilfe von Salzen beinhaltet. Im Rahmen von ACTIWATE wurde die chemische Zusammensetzung angereicherter Abwässer aus zwei Kläranlagen, in denen membranbasierte Systeme zum Einsatz kommen, geprüft. Die Forscher maßen die durchschnittliche Menge enthaltenen organischen Kohlenstoffs sowie die prozentualen Vorkommen der am weitesten verbreiteten pharmazeutischen Schadstoffe (Carbamazepin, Diclofenac und Sulfamethoxazol). Die Forscher bestimmten auch eine bestimmte poröse Kohlenstoffsorte als besonders wirksames Adsorptionsmaterial organischer Verbindungen. Dennoch konnten diese negativ geladene organische Verbindungen nicht in angemessener Weise entfernen. Außerdem zeigten hydrophile (wasseranziehende) Moleküle eine stärkere Adsorption als hydrophobe (wasserabstoßende). Es konnte festgestellt werden, dass Elektrodialyse und Osmose wirksame Entsalzungsmethoden darstellen, insbesondere, wenn dabei chemisches Fouling verhindert werden kann. Wichtig ist auch die vollständige Entfernung aller Mikroschadstoffe vor der Entsalzung, da im Entsalzungsvorgang kleine organische Moleküle nicht entfernt werden können. Im Rahmen des ACTIWATE-Projekts wird nun die Nachhaltigkeit dieser Methoden untersucht, indem eine Lebenszyklusanalyse vorgenommen wird. Nach seinem Abschluss wird das Projekt zur Sicherheit und Nachhaltigkeit der Wasserversorgung in der EU und weltweit beitragen.
Schlüsselbegriffe
Abwasser, Schadstoffe, Zero Liquid Discharge, Dürre, Membranwiederaufbereitung, giftiges Abwasser, Wasserwiederverwendung, poröser Kohlenstoff
