Das Projekt "Vorkommen von Pharmaka und Hormonen in Grund-, Oberflächengewässern und Böden in Baden-Württemberg" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. - Technisch-wissenschaftlicher Verein - Technologiezentrum Wasser (TZW) durchgeführt. Ziel des durchgeführten Projekts war es, umfassende und aussagekräftige Daten zum Vorkommen von Arzneimittelwirkstoffen und hormonell wirksamen Verbindungen in Grundwässern, Oberflächenwässern sowie in Böden in Baden-Württemberg zu erhalten. Zunächst wurden Analysenverfahren entwickelt und optimiert, durch die 74 Einzelstoffe (63 Arzneimittelwirkstoffe und 11 hormonell wirksame Verbindungen) in Grund- und Oberflächenwässern bis zu Konzentrationen von wenigen ng/L erfasst werden konnten. Zur Untersuchung des Vorkommens der Stoffe in Grundwässern in Baden-Württemberg wurden mehr als 180 Proben aus 105 Grundwassermessstellen entnommen und analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass eine Reihe von Grundwasserproben Arzneimittel oder hormonell wirksame Verbindungen enthalten. Die Konzentrationen der nachgewiesenen Verbindungen lagen zwischen 10 ng/L und über 1 my /L. Eine detaillierte Betrachtung der Grundwassermessstellen und ihrer Einzugsgebiete ergab, dass für viele Messstellen ein direkter Zusammenhang zwischen den Arzneimittelbefunden im Grundwasser und einer Abwasserbeeinflussung im Einzugsgebiet besteht. Zur Untersuchung der Fließgewässerbelastung in Baden-Württemberg mit Arzneimitteln und hormonell wirksamen Verbindungen wurden darüber hinaus an insgesamt sechs Messstellen regelmäßig Proben entnommen. Dabei zeigte sich, dass alle untersuchten Gewässer eine Vielzahl von Arzneimittelwirkstoffen enthielten, wobei die Konzentrationen zwischen 10 ng/L und über 1 my g/L lagen und sehr gut mit dem Abwasseranteil des jeweiligen Gewässers korrelierten. Am häufigsten wurden in den untersuchten Fließgewässern - wie bereits in den Grundwässern - Metoprolol, Sotalol, Carbamazepin, Diclofenac, Sulfamethoxazol, Dehydrato-Erythromycin, die iodierten Röntgenkontrastmittel Iopamidol, Iomeprol und Amidotrizoesäure sowie Bisphenol A gefunden.
Das Projekt "Einsatz von granulierter Aktivkohle auf dem Klärwerk 'Obere Lutter' zur Reduktion von Mikroschadstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Abwasserverband Obere-Lutter durchgeführt. Mit der intensiven anthropogenen Nutzung des Wasserdargebots ergeben sich parallel zu den Wasser-kreisläufen ausgeprägte Stoffströme von Mikroverunreinigungen. Diese sog. Spurenstoffe sind aus unter-schiedlichen Gründen (ökotoxische Wirkung, Wasserwerksrelevanz, Trinkwasserrelevanz) Anlass zur Besorg-nis. Daher hat das MKULNV des Landes NRW u. a. dieses gut einjährige Projekt gefördert, um mit der Spurenstoffadsorption an granulierter Aktivkohle im Festbett eine für die Abwassertechnik neue Technolo-gie im groß- und kleintechnischen Maßstab auf dem kommunalen Klärwerk des Abwasserverbandes 'Obere Lutter' zu testen. Diesem fließt ein hoher Anteil stark belasteter Industriewässer sowie ein Krankenhaus-abwasser zu. Es besitzt zudem eine Verfahrensstufe zur Flockungsfiltration, von der einzelne Filterkammern einfach zu Festbettadsorbern umgerüstet werden konnten. Gegenüber anderen Technologien hat dies den Vorteil, dass eliminierte und in der Aktivkohle gespeicherte Spurenstoffe mit dem Ausbau der Aktivkohle aus einem Adsorber ohne die Bildung von Metaboliten aus allen zukünftigen Stoffkreisläufen entfernt werden. Ermöglicht wird dies durch die thermische Nachbehandlung der Aktivkohle (Reaktivierung) inklusive Hochtemperaturbehandlung des dabei anfallenden Gases und dessen Reinigung. Folgende Projektergebnisse wurden erzielt: Mit Filtrationsgeschwindigkeiten zwischen vf = 2 und 10 m/h der Adsorber und einer Betttiefe von 2,5 m wurde eine gute CSB- und TOC-Elimination von anfänglich 80 bis 90 Prozent und im Mittel von etwa 45 Prozent erzielt. Die Adsorberlaufzeit bei vf = 10 m/h betrug 3 Monate; bei vf = 2 m/h werden 14 bis 15 Monate erwartet (Adsorber läuft Ende 2011 noch). Nahezu alle untersuchten Spurenstoffe wurden in den ersten Betriebswochen bis unter die Nachweisgrenze eliminiert; Ausnahmen ware: NTA, EDTA, DTPA, Sulfolan und Gadolinium. Bei vf = 10 m/h wurde je nach Spurenstoff eine mittlere Elimination zwischen 0 Prozent und 95 Prozent erzielt. Gegen Laufzeitende findet aber für viele Spurenstoffe immer noch eine Adsorption statt (Metoprolol, Diclofenac, Naproxen, Benzafibrat, Carbamazepin, Iopamidol, Gadolinium, Benzotriazole, Sulfolan, TMDD) oder die Beladung stagniert auf hohem Niveau (NTA, Ibuprofen, Amidotrizoesäure). Nur bei den größeren Komplexbildnern EDTA und DTPA führt die Stoffkonkurrenz zu Desorptionseffekten, so dass adsorbiertes EDTA wieder vollständig in das Filtrat verdrängt wird. Für die Gruppe der Benzotriazole wurde im Mittel der gesamten Laufzeit mit 95 Prozent Elimination die besten Ergebnisse erzielt. Für TMDD konnte eine maximale Aktivkohlebeladung von über 3 kg TMDD je Tonne Aktivkohle realisiert werden. Mit vf = 2 m/h (Großfilter mit 100 t Aktivkohle) zeigen nur wenige Spurenstoffe nach etwa 8 Monaten Filterlaufzeit eine Tendenz zum Filterdurchbruch. Versuche mit periodischer Betriebsweise (nur an Wochentagen mit industriellen Abwässern) verlängert sich die Standzeit rechnerisch um den Faktor 7/5. In den Versuchen zei
Das Projekt "Betriebsoptimierung von Retentionsbodenfiltern im Mischsystem" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Siedlungswasserwirtschaft durchgeführt. Retentionsbodenfilteranlagen (RBF) sind ein wichtiger Baustein der weitergehenden Behandlung von entlastetem Mischwasser vor Einleitung in ein Gewässer. 2010 gab es in Nordrhein-Westfalen 105 RBF zur Behandlung von entlastetem Mischwasser. Weitere Anlagen befinden sich in Bau und in Planung. Ein Merkmal beim Betrieb der Anlagen ist die unregelmäßige Zulaufbeschickung. Je nach Wetterlage und Entwicklungsstand im Einzugsgebiet können sich sehr lange Einstauphasen, aber auch sehr lange Trockenphasen im Retentionsbodenfilter ergeben. Erfahrungen aus der Praxis haben gezeigt, dass zahlreiche Anlagen aufgrund ungünstiger Betriebsverhältnisse die erwarteten Reinigungsleistungen nicht immer in vollem Umfang erreichen. In diesem Forschungsprojekt sollte die Reinigungsleistung von Retentionsbodenfiltern in Abhängigkeit von betrieblichen Rahmenbedingungen bewertet werden. Diese sind z.B. die Dauer von Trocken- oder Einstauphasen. Außerdem wurden erste Untersuchungen über die Reduzierung von Spurenstoffen auf großtechnischen Retentionsbodenfilteranlagen durchgeführt. Aus den gewonnenen Erkenntnissen können Hinweise für die Bemessung, die Gestaltung und den Betrieb von Retentionsbodenfiltern entwickelt werden. Der Erftverband betreibt 22 Retentionsbodenfilteranlagen, die alle mit einer messtechnischen quantitativen Überwachung hinsichtlich Einstau-, Entlastungs- und Ablaufverhalten ausgerüstet sind. Im Zuge des Projektes wurde das vorhandene Betriebsdatenmaterial der Anlagen des Erftverbandes ausgewertet. Für die Belastungszustände gering belastet (Trockenfallen), optimal ausgelastet (Bemessungsansatz) und stark belastet (lange Einstauphasen) wurde je eine repräsentative Anlage ausgewählt, die intensiv beprobt wurde. Da es während der einjährigen Beprobungsphase nur zu wenigen Niederschlagsereignissen kam, konnten weniger Proben als erwartet gewonnen werden. Trotzdem konnte die hohe Wirksamkeit von Retentionsbodenfiltern beim Rückhalt von abfiltrierbaren Stoffen bestätigt werden. Die Ergebnisse zeigen, dass Retentionsbodenfilter auch geeignet sind, einige der hier betrachteten Spurenstoffe zurückzuhalten. Da die Filter die Belastung mit Diclofenac, Bisphenol A und Metroprolol im Schnitt um fast 75Prozent reduzierten, sind weitere Untersuchungen zu Reduktionsprozessen in Retentionsbodenfiltern sinnvoll. Hier sollten sich mit Versuchen im Labormaßstab Ergebnisse von höherer Genauigkeit erreichen lassen.
Das Projekt "Biomarkeranalytik für Daphnien-Reproduktionstests mit Metoprolol, Diclofenac und Mischungen - Analyse von Biotaproben auf Hsp 70" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Zentrum für Angewandte Geowissenschaften - Umweltmineralogie und Umweltchemie durchgeführt.