PILOTOX – Kombinierte oxidativbiologische Behandlung von Klärwerksabläufen

Pilotuntersuchungen zur kombinierten oxidativbiologischen Behandlung von Klärwerksabläufen für die Entfernung von organischen Spuren- und Wirkstoffen und zur Desinfektion

Gereinigtes Kommunalabwasser kann pathogene Mikroorganismen und schwerabbaubare organischen Spurenstoffe enthalten, die für die Einleitung in Oberflächengewässer ein Problem darstellen. Im Rahmen des Forschungsprojektes Pilotox wurden im Klärwerk Ruhleben Versuche mit einer Pilotanlage der Firma Wedeco zur Ozonung des Klarwassers durchgeführt.

Die Untersuchungen haben gezeigt, dass die Oxidation mit Ozon ein geeignetes Verfahren zur Entfernung bzw. Transformation von Medikamentenrückständen bei einer gleichzeitigen Desinfektion des Klarlaufes sein kann. Alle untersuchten neutralen und sauren Pharmazeutika und Metabolite konnten bei hohen spezifischen Ozonzehrungen von 1,2 mg O3/mg DOC0 vollständig eliminiert werden.

Die neutralen Pharmazeutika (Analgetika Phenazon und Propyphenazon, sowie das Antiepileptikum Carbamazepin) und mehrere Vertreter der sauren Medikamente (Naproxen, Diclofenac) wurden bereits bei moderaten Ozonzehrungen von 5 mg/L O3 bis unter die Nachweisgrenze entfernt werden. Hingegen fand eine Eliminierung der Lipidsenker Bezafibrat und Clofibrinsäure erst bei etwas höheren Ozonzehrungen statt. Die Steroidhormone Ethinylestradiol und Estradiol reagierten sehr empfindlich auf die Ozonung und wurden schon bei geringen O3-Konzentrationen oxidiert. Die untersuchten Röntgenkontrastmittel hingegen erwiesen sich als resistenter; ihre Konzentration konnte auch bei hohen Ozonzehrungen nur teilweise reduziert werden. Hierbei deutete sich an, dass durch die Kombination von H2O2 und Ozon eine Erhöhung der Eliminationsrate für die Substanzen Iopamidol und Iohexol erreicht werden kann.

Eine Desinfektion des behandelten Klarwassers bis unter die Grenzwerte der EU-Badewasserrichtlinie konnte mit Ozonzehrungen von 10 mg/L O3ermöglicht werden. Für die Parameter Gesamtcoliforme und Fäkalcoliforme Bakterien stellt sich eine Wiederverkeimung ein, die allerdings bei Mischung des ozonierten Klarlauf’s mit Spreewasser relativiert wird, weil dann kein Überschreiten der Grenzwerte der EU-Badegewässerrichtlinie im Untersuchungszeitraum mehr zu beobachten war. Des Weiteren wurde beim Einsatz hoher Ozonkonzentrationen eine Umwandlung von Bromid zu Bromat festgestellt. Durchgeführte Toxizitätstests weisen darauf hin, dass keine ökotoxikologisch relevanten Oxidationsprodukte entstehen.