Nachbehandlung von ozoniertem Abwasser mit GAK erhöht Reinigungsleistung deutlich

Forscher bewerten Verringerung ökotoxikologischer Effekte mit Biomarkern

Nach der Ozonung von Abwasser führt die Nachbehandlung mit frischer granulierter Aktivkohle (GAK) zu einer deutlichen zusätzlichen Reinigungsleistung, die ökotoxikologische Effekte verringert. Das zeigen Ergebnisse des Schweizer Wasserforschungsinstituts Eawag und des Oekotoxzentrums. Die zusätzliche Reinigungsleistung komme wohl durch eine zusätzliche Entfernung von Mikroverunreinigungen durch Sorption an den Filter zustande, teilte die Eawag mit. Grundsätzlich sei in der Schweiz eine biologische Nachbehandlung nach der Ozonung erforderlich, um den biologisch abbaubaren gelösten organischen Kohlenstoff und potenziell toxische Produkte, die während der Ozonung entstehen, zu verringern.

Um die Effizienz der verschiedenen Verfahren der Nachbehandlung mit biologischer Aktivität zu beurteilen, haben das Oekotoxzentrum und die Eawag verglichen, wie gut die Ozonung in Kombination mit den Nachbehandlungsverfahren ökotoxikologische Effekte verringern kann. Dazu haben sie Biotests eingesetzt, die die Wirkung komplexer Stoffgemische gesamthaft erfassen. Als Biotestorganismen setzten die Forschenden einerseits Zellkulturen oder ein- und mehrzellige Organismen wie Bakterien, Algen oder Wasserflöhe im Labor ein. Andererseits untersuchten sie Regenbogenforellen und Glanzwürmer in Durchflusssystemen direkt auf der Abwasserreinigungsanlage (ARA). „Im Test mit frühen Lebensstadien von Forellen haben wir neben der Sterblichkeit auch allgemeine Entwicklungsparameter wie Schlupf, Aufschwimmen und Länge, aber auch Gewebeveränderungen und die Expression von schadstoffsensitiven Genen als Biomarker untersucht“, sagte Cornelia Kienle vom Oekotoxzentrum.

Durchgeführt wurden die Versuche auf der ARA Neugut in Dübendorf, die 2014 als erste Schweizer ARA mit einer großtechnischen Ozonung ausgerüstet worden war, teilte die Eawag weiter mit. Als mögliche Alternative zum auf der ARA Neugut bestehenden Sandfilter als biologische Nachbehandlung untersuchten die Forschenden einen Wirbelbett- und einen Festbettreaktor, in denen wie beim Sandfilter Bakterien in Biofilmen Stoffe biologisch umsetzen.

Außerdem wurden Filter mit GAK betrachtet, und zwar sowohl mit relativ frischer, nur wenig beladener, GAK als auch mit GAK, welche schon länger in Betrieb und daher mit organischen Stoffen beladen war. In GAK-Filtern werden organische Mikroverunreinigungen einerseits an die Kohle adsorbiert und andererseits durch den Biofilm auf der GAK abgebaut. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verglichen die Wirkung des Abwassers auf die Zellkulturen und Biotest-Organismen jeweils nach der biologischen Reinigung, nach der Ozonung und nach den verschiedenen Nachbehandlungen, erklärte die Eawag....

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