Mikroschadstoffe, auch als Spurenstoffe bezeichnet, sind chemische Substanzen, die bereits in sehr geringen Konzentrationen (Mikrogramm- oder Nanogramm-Bereich pro Liter) in Gewässern nachgewiesen werden können. Dazu zählen unter anderem Arzneimittelrückstände, Hormone, Pestizide, Industriechemikalien und Kosmetikinhaltsstoffe. Obwohl sie nur in minimalen Mengen vorliegen, können sie erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit haben, da viele dieser Stoffe persistent, bioakkumulierend und toxisch (PBT) sind.
Quellen von Mikroschadstoffen
- Haushaltsabwässer: Über Haushaltsabwässer gelangen Rückstände von Arzneimitteln, Kosmetika und Reinigungsmitteln in die Kanalisation.
- Industrieabwässer: Chemikalien aus der Produktion von Kunststoffen, Farben, Lacken und Pestiziden sind häufige Quellen.
- Landwirtschaft: Über Dünge- und Pflanzenschutzmittel gelangen Pestizide und Nitrate ins Grund- und Oberflächenwasser.
- Krankenhäuser und Pflegeeinrichtungen: Sie tragen durch die Entsorgung von Arzneimittelrückständen wesentlich zur Belastung bei.
Herausforderungen bei der Entfernung
Mikroschadstoffe stellen eine große Herausforderung für herkömmliche Kläranlagen dar, da sie in biologischen Klärprozessen oft nicht vollständig abgebaut werden. Ihre geringe Konzentration und chemische Stabilität erschweren die Entfernung durch Standardmethoden wie Sedimentation oder Flockung.
Inhaltsverzeichnis
Behandlungsverfahren zur Entfernung von Spurenstoffen
1. Aktivkohleadsorption
Aktivkohle, insbesondere in Granulatform (GAK) oder als Pulver (PAK), wird häufig zur Entfernung von Mikroschadstoffen eingesetzt. Die poröse Struktur der Aktivkohle bietet eine große spezifische Oberfläche, auf der die Moleküle der Mikroschadstoffe adsorbieren können. Dieses Verfahren ist besonders effektiv für organische Verbindungen und lipophile Stoffe.
Foto: Unsere Aktivkohlefilter ALMA FIL AK
2. Ozonierung
Ozon ist ein starkes Oxidationsmittel, das organische Mikroschadstoffe in weniger schädliche Verbindungen umwandeln oder vollständig mineralisieren kann. Die Ozonierung eignet sich besonders für Mikroschadstoffe wie Hormone, Pharmazeutika und Pestizide.
3. Advanced Oxidation Processes (AOP)
AOPs kombinieren Oxidationsmittel wie Ozon oder Wasserstoffperoxid mit UV-Strahlung, um Hydroxylradikale zu erzeugen. Diese hochreaktiven Radikale oxidieren eine breite Palette von organischen Mikroschadstoffen effizient.
Foto: UV-Reaktor in Verbindung mit der Dosierung von Ozon oder Wasserstoffperoxid unserer ALMA OXI UV-Anlage
4. Membranverfahren
- Nanofiltration (NF) und Umkehrosmose (RO) bieten eine physikalische Barriere gegen Mikroschadstoffe. Sie trennen die gelösten Moleküle aufgrund ihrer Größe und Ladung.
- Mikro- und Ultrafiltration können in Kombination mit Adsorptionsverfahren oder biologischen Systemen eingesetzt werden, um die Effizienz zu erhöhen.
Foto: Unsere Umkehrosmoseanlage ALMA OSMO Process zur Entfernung von PFAS, installiert im Technikraumcontainer ALMA MODUL
5. Biologische Verfahren
- Belebtschlammverfahren und MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor): Einige Mikroorganismen sind in der Lage, bestimmte Mikroschadstoffe abzubauen.
- Biofiltration: In Biofiltersystemen wie der ALMA BHU BioFil können Biofilme gezielt zur Elimination spezifischer Mikroschadstoffe eingesetzt werden.
Foto: 3D-Konstruktion unserer Biofiltration ALMA BioFil Compact
6. Chemisch-Physikalische Behandlung
CP-Anlagen kombinieren mehrere physikalisch-chemische Prozesse, um Mikroschadstoffe effektiv aus Abwässern zu entfernen. Dabei kommen Verfahren wie Fällung, Flockung, Neutralisation, Filtration und Oxidation zum Einsatz. Besonders bei der Vorbehandlung industrieller Abwässer, die hohe Schadstoffkonzentrationen aufweisen, zeigt sich die Effizienz dieser Methode.
Vorteile:
- Hohe Flexibilität bei der Entfernung von organischen und anorganischen Mikroschadstoffen.
- Effektive Vorbehandlung für nachgeschaltete Verfahren wie Membrantechnik oder biologische Systeme.
Anwendungen in verschiedenen Industrien
Pharmazeutische Industrie
Die Abwässer sind häufig mit Arzneimittelrückständen belastet, die durch Membranverfahren oder AOP behandelt werden.Chemische Industrie
Hier treten diverse organische Mikroschadstoffe auf, die durch Kombinationen aus Ozonierung und Aktivkohle effizient entfernt werden können.Kommunale Kläranlagen
Eine vierte Reinigungsstufe wird zunehmend implementiert, um Mikroschadstoffe zu entfernen und die Wasserqualität nachhaltig zu verbessern.Plastikherstellung und Recycling
Abwässer aus der Kunststoffproduktion enthalten oft Additive und Mikroplastik. Spurenstoffe wie Weichmacher oder Flammschutzmittel können effektiv durch kombinierte Verfahren wie Aktivkohleadsorption und Membrantechnik entfernt werden.Entsorgungsunternehmen
Bei der Behandlung von flüssigen Sonderabfällen wie Altölen oder Lösungsmitteln spielen CP-Anlagen und AOPs eine entscheidende Rolle, um gefährliche Mikroschadstoffe abzubauen.Galvanikindustrie
Die Galvanik produziert Abwässer mit Spuren von Schwermetallen und organischen Komplexbildnern, die durch chemisch-physikalische und Membranverfahren entfernt werden.- Oberflächenbearbeitung
Die Oberflächenbearbeitung umfasst Verfahren wie Lackieren, Beschichten und Metallveredelung, bei denen Abwässer mit Mikroschadstoffen wie Lösemitteln, Schwermetallen und organischen Verbindungen anfallen. Vor allem in der Galvanotechnik werden Chemikalien wie Cyanide oder Chromate eingesetzt. Hier kommen chemisch-physikalische Verfahren wie CP-Anlagen sowie Membranverfahren zum Einsatz.
Fazit
Mikroschadstoffe stellen eine zentrale Herausforderung für die moderne Wasser- und Abwassertechnik dar. Sie erfordern den Einsatz fortschrittlicher Technologien und eine gezielte Kombination von Verfahren, um ihre umweltschädlichen Wirkungen zu minimieren. ALMAWATECH bietet umfassende Lösungen zur Entfernung von Mikroschadstoffen, angepasst an die spezifischen Anforderungen verschiedener Industrien und Anwendungen.
Für weiter Informationen zu unseren Produkten können Sie uns gerne jederzeit kontaktieren!
