Donau PAC AQUACLEAR: Erfolgreicher Praxistest zur Entfernung von Spurenstoffen aus Abwasser

Wie schon in meinem Blogbeitrag „Spurenstoffe im Abwasser: Kaum zu messen und doch nicht ohne Wirkung!“ angedeutet, beschäftigt sich auch die Wassertechnik der Donau Chemie AG seit geraumer Zeit mit der Entfernung von Spurenstoffen aus dem Wasser. Das Ergebnis dieser Arbeit ist Donau PAC AQUACLEAR, eine mit Fällungsmitteln verbesserte Pulveraktivkohle (PAC). Da der Einsatz ohne aufwändige Änderungen an den Anlagen- oder Prozessabläufen möglich ist, ist es gerade für die Verwendung auf mittleren und kleinen Kläranlagen die ideale Wahl.

Im Sommer 2021 haben wir dem Institut für Wassergüte und Ressourcenmanagement, der Technischen Universität Wien vier Tonnen Donau PAC AQUACLEAR zur Verfügung gestellt und sie gebeten, das Produkt in der Praxis zu testen. Die durchaus positiven Ergebnisse dieser Untersuchung sind nun in der aktuellen Ausgabe der ÖWAW nachzulesen. 

Obwohl ich das Lesen des Berichtes sehr genoss, habe ich festgestellt, dass insbesondere meine praktisch orientierten Kollegen sehr wenig an den wissenschaftlichen Details der Untersuchung interessiert waren. Sie wollten kurze und klare Aussagen, ob es funktioniert und wie man es einsetzen kann. Wer mich kennt weiß, dass kurz fassen nicht unbedingt meine Stärke ist, ich werde es aber dennoch versuchen. Bei den Autoren möchte ich mich gleich vorab entschuldigen, sollte hierbei etwas Wesentliches in der Kürzung verloren gehen 😊, es war keine Absicht.

Donau PAC AQUACLEAR 

• wirkt als vierte Reinigungsstufe
• unterstützt die Sedimentation im Nachklärbecken
• bindet das Phosphat
• kann wie Fällungsmittel in die Biologie dosiert werden
• erfordert keine baulichen Veränderungen

Einleitung: Festlegung des Untersuchungsrahmens für den AQUACLEAR Praxistest

Es gibt gute Gründe, die vierte Reinigungsstufe durchzuführen und wahrscheinlich wird es in der Europäischen Union bald für bestimmte Anlagen vorgeschrieben werden. Die etablierten Methoden sind aber nicht auf jeder Kläranlage leicht umzusetzen.  Daher könnte die unkomplizierte Anwendung von Donau PAC AQUACLEAR Abhilfe schaffen. 

Es ist bekannt, dass getrennt dosierte Pulveraktivkohle (PAC) und Fällungsmittel sich in ihrer Wirkung nicht beeinträchtigen, sich im Gegenteil sogar ergänzen.  Die Wirkung bei einer Dosierung in Form eines kombinierten Produkts wurde bisher nicht untersucht und sollte daher im Rahmen des Projekts getestet werden:

1. Es wurde geprüft, ob die Wirkung der Aktivkohle in AQUACLEAR gleich bleibt.
2. Im Labor wurde das AQUACLEAR an unterschiedlichen Kläranlagenabläufen getestet.
3. Das gesamte Abwasser einer kommunalen Kläranlage wurde mit AQUACLEAR behandelt.

Zur Beurteilung der Ergebnisse hat man neben den üblichen Betriebsparametern auch noch drei unterschiedliche Ansätze zur Beurteilung der Spurenstoffentfernung verwendet.

• SAK₂₅₄: Eine einfache photometrische Messung; misst die Absorptionen im UV Bereich von Substanzen, die sich wie Spurenstoffe verhalten und kann daher als grober Anhaltspunkt für die Reinigungsleistung verwendet werden.
• Einzelstoffanalytik: Mit Spezialgeräten wird die genaue Menge ausgewählter Substanzen im Spurenbereich bestimmt.
• Bioassays: Die Wirkung eines Stoffgemischs auf ausgewählte biologische Systeme wird bestimmt. So könnte ein Gemisch aus unterschiedlichen Spurenstoffen zusammen eine hormonelle oder auch krebserregende Wirkung haben. Verursachen können solche Effekte unzählige Substanzen und Kombinationen, weshalb diese mit einer Einzelstoffanalytik nicht zu beurteilen sind. Mit Bioassays wird das Potential des Abwassers (Stoffgemisch) für solche spezifischen Wirkungen abgeschätzt. 

Material, Methoden und Analyse der AQUACLEAR Proben 

In diesem Teil wird ausführlich erklärt, welche Materialien eingesetzt wurden; wie man die Versuche durchführte und wie man die erhaltenen Proben analysierte. Dieser Abschnitt beschreibt die Qualität der Untersuchung und hilft Experten, die Versuche zu wiederholen, ist aber für Praktiker weniger relevant.
 

Ergebnisse des AQUACLEAR Praxistests und Diskussion 

1. Vergleich zwischen Aktivkohle und AQUACLEAR im Labor
   Eine Kläranlagenablaufprobe wurde mit unterschiedlichen Mengen Aktivkohle oder AQUACLEAR behandelt. Bei der Einzelstoffanalytik und bei den Bioassays zeigt sich, dass bei gleicher Menge eingesetzter Aktivkohle durch AQUACLEAR mehr Spurenstoffe und Wirksubstanzen entfernt werden.


2. Behandlung unterschiedlicher Kläranlagenabläufe
   Spurenstoffe wurden aus allen drei Proben (6.000 EW, 54.000 EW, und 950.000 EW) entfernt. Eine Anpassung der Dosierung an die Abwasserzusammensetzung ist zu empfehlen. Als Anhaltspunkt kann der DOC verwendet werden.


3. Vollstrombehandlung in einer kommunalen Kläranlage 

• Die Dosierung wurde so niedrig gewählt, dass ein noch messbarer Rest an Spurenstoffen erwartet werden konnte. 
• Der SAK254 als einfach zu messender Anhaltspunkt zeigte während der Zugabe von AQUACLEAR eine deutliche Abnahme. Nach dem Ende der Zugabe stieg er wieder langsam.
• In der zweiten Woche der AQUACLEAR Zugabe wurde bereits das Ziel der Spurenstoffentfernung erreicht. Nach dem Ende der Zugabe begannen die Entfernungsraten langsam abzusinken, waren aber noch deutlich höher als vor Dosierbeginn.
• Die Entfernungsraten üblicher Betriebsparameter, wie CSB, P-Gesamt, N-Gesamt, wurden nicht nennenswert beeinflusst.
• Durch die Zugabe von AQUACLEAR stieg die Trockensubstanz im Schlamm leicht an. Das Schlammvolumen und der Schlammvolumenindex waren etwas geringer und es war ein Anstieg der Sichttiefe zu beobachten. Es konnte kein Aktivkohleabtrieb festgestellt werden.

Sollte diese Zusammenfassung des Artikels aus meiner Sicht Ihr Interesse geweckt haben, möchte ich Ihnen das Original empfehlen. Der Artikel trägt den Titel „Simultane Entfernung von organischen Spurenstoffen und Phosphor aus kommunalem Abwasser unter Einsatz einer Adsorptions-/ Fällmittelsuspension“ und ist in der Ausgabe 3-4 der ÖWAW 2023 zu finden.