Schmutz- und Schad­stof­fe im Abwas­ser

Sani­tä­re und indus­tri­el­le Abwäs­ser sind viel­fäl­tig. Ihre Zusam­men­set­zung und ihr Ver­schmut­zungs­grad sind immer von Fall zu Fall zu betrach­ten. Gemäß der indus­tri­el­len und gesell­schaft­li­chen Ent­wick­lung erge­ben sich dar­über hin­aus immer wie­der neue Auf­ga­ben, denen sich DAS auch im Rah­men von For­schungs­pro­jek­ten wid­met.

Abwas­ser­schad­stof­fe und Grenz­wer­te

Die Defi­ni­ti­on von Schad­stof­fen und den ent­spre­chen­den Grenz­wer­ten erfolgt in ers­ter Linie über loka­le Umwelt­be­hör­den sowie über­re­gio­nal und inter­na­tio­na­le poli­ti­sche Orga­ni­sa­tio­nen. Dabei las­sen sich Schad­stof­fe auf vie­le ver­schie­de­ne Wege von­ein­an­der unter­schei­den. Che­misch-Phy­si­ka­li­sche Schad­stof­fe sind bei­spiels­wei­se Schwer­me­tal­le (z. B. Chrom, Zink, Nickel),

orga­ni­sche Par­ti­kel (z. B. Haa­re, Lebens­mit­tel­res­te, Papier­fa­sern) oder auch Gase und Arz­nei­mit­tel sowie Hor­mo­ne. Zu den bio­lo­gi­schen Schad­stof­fen gehö­ren Bak­te­ri­en, Viren, Pro­to­zo­en und Para­si­ten. Im Rah­men der fol­gen­den Über­sicht beschäf­ti­gen wir uns mit den che­misch-phy­si­ka­li­schen Schad­stof­fen gemäß ihrer Behand­lungs­mög­lich­kei­ten.

Mecha­nisch abtrenn­ba­re Schad­stof­fe

Häu­fig beginnt die Behand­lung von Abwäs­sern mit der Ent­wäs­se­rung von Schläm­men und/oder durch eine Abtren­nung von Fest­stof­fen aus Flüs­sig­kei­ten. Zu die­sen Fest­stof­fen gehö­ren anor­ga­ni­sche und orga­ni­sche Schweb­stof­fe, Sand und Stäu­be. Ganz beson­ders zäh­len dazu aber auch stö­ren­de Fremd­stof­fe, wel­che je nach Ent­ste­hung des Abwas­sers spe­zi­fisch sind. 

Typi­sche Bei­spie­le für Fremd- und Schad­stof­fe in sani­tä­ren Abwäs­sern sind Win­deln, Haa­re und Hygie­ne­tü­cher. In der Indus­trie zäh­len bei­spiels­wei­se Papie­re­ti­ket­ten, Stroh bzw. Säge­spä­ne  oder Pro­duk­ti­ons­rück­stän­de wie Kar­tof­fel­scha­len, Schäl­res­te und Tex­til­fa­sern zu den mecha­nisch abtrenn­ba­ren Schad­stof­fen.

Bio­lo­gisch abbau­ba­re Schad­stof­fe

Typi­sche orga­ni­sche Schad­stof­fe ent­ste­hen vor allem in der Geträn­ke- und  Lebens­mit­tel­in­dus­trie bzw. in der Land­wirt­schaft. Die Abwas­ser­tech­nik muss hier in der Regel gelös­ten Zucker, Eiwei­ße und Fet­te aber auch Res­te tie­ri­scher Aus­schei­dun­gen behan­deln.  

Etwas her­aus­for­dern­der wird es für die Bio­lo­gie, wenn orga­ni­sche Abwas­ser­in­halts­stof­fe wie Ammo­ni­um, Nitrat oder gelös­te Koh­len­stoff­ver­bin­dun­gen  (z.B. Iso­pro­pa­nol) behan­delt wer­den müs­sen. Auch was­ser­lös­li­che Stick­stoff- und Schwe­fel­ver­bin­dun­gen, Sul­fa­te und Chlo­ri­de, wel­che u.a. für Depo­nie­si­cker­was­ser typisch sind, kön­nen bio­lo­gisch abge­baut wer­den.

In der Papier­in­dus­trie zäh­len neben Res­ten der Faser­stof­fe auch Sub­stan­zen wie De-Inking-Che­mi­ka­li­en, Bleich­mit­tel, Pro­zess­che­mi­ka­li­en und Addi­ti­ve zu typi­schen Schad­stof­fen. Schwer abbau­ba­re Stof­fe und Ten­si­de müs­sen dabei auch in der Kos­me­tik­in­dus­trie beach­tet wer­den.

Che­misch-phy­si­ka­lisch abbau­ba­re Schad­stof­fe

Auch bei den che­misch-phy­si­ka­lisch abbau­ba­ren Schad­stof­fen ist die Brand­brei­te an Anwen­dungs­fäl­len groß.  Eine Auf­ga­be kann die Abtren­nung von klei­nen Par­ti­keln oder Tröpf­chen aus Flüs­sig­kei­ten mit Hil­fe von Mikro­bläs­chen zur Abschei­dung von Ölen, Fet­ten und fein sus­pen­dier­ten Fest­stof­fen aus Abwäs­sern sein. Typisch ist dies in der Kos­me­tik­in­dus­trie, wo Ten­si­de, Farb­stof­fe, Öle und Emul­sio­nen zu den gän­gi­gen Schad­stof­fen zäh­len. Auch die Abtren­nung von Fest­stof­fen (Ultra­fil­tra­ti­on, Mikro­fil­tra­ti­on) oder von Ionen (Nano­fil­tra­ti­on, Umkehr­os­mo­se) muss hier als wich­ti­ge Auf­ga­be der Abwas­ser­rei­ni­gung erwähnt wer­den.

Wei­te­re indus­trie­spe­zi­fi­sche Auf­ga­ben kön­nen sein

  • Fäl­lung von Schwer­me­tal­len
  • Reduk­ti­on von Schwer­me­tall-Ionen
  • Fluo­rid­fäl­lung
  • Sul­fat- und Phos­phat­fäl­lung
  • Hydro­xid­fäl­lung
  • Oxi­da­ti­on von drei­wer­ti­gem Arse­nit in fünf­wer­ti­ges Arse­nat mit anschlie­ßen­der Fil­tra­ti­on oder Fäl­lung
  • Anwen­dung dotier­ter Aktiv­koh­le zur Ent­fer­nung von Arsen und Schwer­me­tal­len
  • Aktiv­koh­le zur Ent­fer­nung von pola­ren orga­ni­schen Sub­stan­zen (adsor­bier­ba­re orga­nisch gebun­de­ne Halo­ge­ne AOX u.a.) oder anthro­po­ge­nen Spu­ren­stof­fe