Rückstände aus der Trinkwasseraufbereitung Bei der Trinkwasseraufbereitung können zuvor im Rohwasser gelöste Radionuklide ungewollt in Aufbereitungsrückständen angereichert werden. Rückstände mit erhöhtem Radionuklidgehalt entstehen im Wesentlichen bei zwei der gängigen Aufbereitungsverfahren: Bei der "Entmanganung und Enteisenung" sowie bei der "Entsäuerung". Für Spülschlämme aus der Mangan- beziehungsweise Eisenentfernung sowie aus der Entsäuerung ist eine unzulässig hohe Strahlenexposition bei den derzeit praktizierten Verwertungs- und Deponierungsmethoden auch bei hohen Radionuklidgehalten nicht zu erwarten. Eisenschlämme aus der Trinkwasseraufbereitung Quelle: © Bayerisches Landesamt für Umwelt Bei der Trinkwasseraufbereitung können zuvor im Rohwasser gelöste Radionuklide ungewollt in Aufbereitungsrückständen angereichert werden. Je nach Aufbereitungsverfahren und Zusammensetzung des Rohwassers können Rückstände entstehen, deren Radionuklidgehalt ( spezifische Aktivität ) den natürlichen Hintergrundgehalt von Böden und Gesteinen um ein Vielfaches übersteigt. Rückstände mit einem erhöhten Gehalt natürlicher Radionuklide entstehen im Wesentlichen bei einigen Aufbereitungsverfahren zur Nutzung von Grundwasser zu Trinkwasserzwecken. Rückstandsart und spezifische Aktivität Grundwasser muss häufig erst aufbereitet werden, bevor es als Trinkwasser verwendbar ist. Entfernung von Mangan und Eisen, Entsäuerung Rückstände mit erhöhtem Radionuklidgehalt entstehen im Wesentlichen bei zwei der gängigen Aufbereitungsverfahren: Die beschriebenen Verfahren können auch in Kombination angewendet werden. In den Spülschlämmen treten dementsprechend die Nuklide Radium-226, Radium-228 und Blei-210 auf. Die spezifische Aktivität dieser Nuklide in Spülschlämmen beträgt, soweit bekannt, weniger als 0,5 bis 10 Becquerel pro Gramm, in Ausnahmefällen bis 20 Becquerel pro Gramm. Entfernung von Uran Bisher wenig verbreitet ist die gezielte Entfernung von Uran . In einigen wenigen Wasserwerken liegen die Uran -Konzentrationen oberhalb des Grenzwertes der Trinkwasserverordnung von 10 Mikrogramm pro Liter. Um diesen Grenzwert einhalten zu können, werden spezielle Absorberharze (Austauscherharze) eingesetzt. Nach Gebrauch sind diese mit Uran belegt und können für Uran -238 beziehungsweise Uran -234 spezifische Aktivitäten von mehreren 100 Becquerel pro Gramm aufweisen. Beseitigung der Rückstände Nach abfallrechtlichen Vorgaben hat die Verwertung von Rückständen Vorrang gegenüber einer Deponierung. Bisher wurde etwa ein Drittel der Rückspülschlämme deponiert, der überwiegende Teil dagegen wieder verwertet. Je nach chemischer Zusammensetzung ist es nach den technischen Regeln aus dem Merkblatt W-221-3 des Deutschen Vereins des Gas- und Wasserfaches (DVGW) möglich, die Rückstände in der Zement- und Ziegelindustrie, bei der Herstellung von Pflanzgranulat, im Straßen- und Wegebau, als Fällungsmittel in Abwasseranlagen sowie in der Land- und Forstwirtschaft (hier nur die Entsäuerungsschlämme) wieder zu verwerten. Die Wasserversorger setzten dies in der Vergangenheit auch um. Filterkiese Absorberharze (Austauscherharze) Filterkiese Filterkiese Filterkiese bleiben über mehrere Jahre bis Jahrzehnte im Wasserwerk im Einsatz. Ein Austausch erfolgt in der Regel nur bei Sanierungsarbeiten im Wasserwerk. Informationen zur Menge der verwerteten oder deponierten Rückstände sind nicht veröffentlicht und liegen auch dem DVGW nicht vor. Von Einzelfällen ist bekannt, dass die Kiese zur Inbetriebnahme neuer Filteranlagen in anderen Wasserwerken oder im Straßenbau eingesetzt wurden. Absorberharze (Austauscherharze) Absorberharze (Austauscherharze) Aktuell werden Absorberharze (Austauscherharze) üblicherweise regeneriert, indem man das Uran chemisch von den Absorberharzen entfernt. Die Harze können dann erneut bei der Trinkwasseraufbereitung eingesetzt werden. Absorberharze könnten zwar in herkömmlichen Müllverbrennungsanlagen thermisch verwertet werden, allerdings spricht der hohe Urangehalt dagegen. Die Deponierung der Absorberharze auf Deponien der Klasse 0 bis 3 ist aufgrund des hohen Brennwertes nicht möglich. Die Harze können deshalb nur untertage oder in Sondermüll-Verbrennungsanlagen beseitigt werden. Bei niedrigeren Urangehalten ist eine thermische Verwertung in konventionellen Müllverbrennungsanlagen leichter umsetzbar. Als Ausweg bietet sich die teilweise Belegung, das heißt eine kürzere Nutzung der Absorberharze, an. Strahlenexposition Für Spülschlämme aus der Mangan- beziehungsweise Eisenentfernung sowie aus der Entsäuerung liegen umfangreiche Daten zum Radionuklidgehalt sowie teilweise auch zur Verwertung beziehungsweise Beseitigung vor. Eine unzulässig hohe Strahlenexposition ist bei den derzeit praktizierten Verwertungs- und Deponierungsmethoden auch bei hohen Radionuklidgehalten nicht zu erwarten. Für Filterkiese und Absorberharze liegen nur wenige Informationen zur Menge, zum Radionuklidgehalt und zur Beseitigungspraxis vor. Filterkiese werden zwar nur selten ausgetauscht, beim Wechsel können jedoch mehrere Hundert Tonnen Rückstände anfallen. Beim Austausch von Filterkiesen mit hohen spezifischen Aktivitäten kann nach Einschätzung des BfS eine Überschreitung des Dosisrichtwertes von 1 Millisievert pro Jahr in Einzelfällen nicht ausgeschlossen werden. Stand: 20.03.2025
Der Lippeverband hat mit Schreiben vom 24.06.2024 die Erlaubnis zur Grundwasserförderung auf der kommunalen Kläranlage Dattelner Mühlenbach beantragt. Das geförderte Grundwasser soll nach Enteisenung und Entmanganisierung zur Herstellung von Polymerlösung für die Schlammeindickung sowie als Betriebswasser zu Rei-nigungszwecken auf der Kläranlage Dattelner Mühlenbach genutzt werden. Es handelt sich um eine Grundwasserentnahme, die an einem Schachtbrunnen vorgenommen werden soll, an dem auch derzeit schon Grundwasser für die genannten Zwecke gefördert wird. Die Fördermenge beträgt mehr als 5.000 m³/a und weniger als 100.000 m³/a.
Die Senatsverwaltung für Stadtentwicklung, Bauen, Wohnen (SenStadtBW) plant auf dem Grundstück Flughafen Tegel 1, 13405 Berlin-Reinickendorf den Umbau bzw. die Erweiterung des bestehenden Terminalgebäudes A und des Servicegebäudes A2 für die Nutzung der Berliner Hochschule für Technik (BHT). Die Gründungsebenen der geplanten Neubebauung liegen teilweise innerhalb des Grundwasser, so dass Wasserhaltungsmaßnahmen notwendig sind. Er-gänzend sind Unterfangungen der Bestandsfundamente im Düsenstrahlverfahren geplant, die bis unter den Grundwasserspiegel reichen. Beantragt ist eine temporäre Grundwasserentnahme für einen Zeitraum von 3 Jahren (März 2026 – März 2029) mit einer Gesamtfördermenge von ca. 1.500.000 m³ Grundwasser. Dies entspricht einer Grundwasserförderung von ca. 500.000 m³/a. Das zutagegeförderte Grundwasser soll je nach Qualität in den S-Kanal der BWB oder in den Berlin-Spandauer Schifffahrtskanal (BSK) abgeleitet werden. Die erforderliche Mindest-Einleitqualität muss den Anforderungen des „Merkblatt Grundwasserbenutzungen bei Baumaßnahmen und Eigenwasserversorgungsanlagen im Land Berlin“ (SenUVK – 2018) entsprechen. Es ist der Einsatz einer Enteisenung und einer Grundwasserreinigungsanlage geplant. Alle Forderungen aus gesetzlichen Regelungen zur Behandlung von evtl. Bodenverunreinigungen und Verbringen des Bodenaushubs werden eingehalten. Es werden nur nach § 48 WHG grundwasserverträgliche Stoffe in das Grundwasser eingebracht. Die gesetzlichen Regelungen des Lärmschutzes werden eingehalten. Für die Baugrube und die Grundwasserhaltung wird ein Qualitätssicherungs- und Havariekonzept erstellt. Schutzgebiete sind im Vorhabensgebiet nicht vorhanden.
Die Stadtwerke Speyer GmbH (SWS) betreiben im Wassergewinnungsgebiet Nord bisher die Tiefbrunnen TB1 bis TB6 zur Förderung von Grundwasser für die öffentliche Trinkwasserversorgung von Speyer. Für das Wassergewinnungsgebiet Nord wurde von der Struktur- und Genehmigungsdirektion Süd (SGD-Süd) mit Bescheid vom 15.06.2005 (AZ: 312/566-101 - Sp 2/04), zuletzt geändert am 07.07.2008 ein Wasserrecht in Höhe von 3,0 Mio m³/a erteilt. Die Menge verteilt sich nach betrieblichen Erfordernissen auf die bestehenden sechs Tiefbrunnen. Darüber hinaus liegen alle Brunnen an einer Rohwasserleitung zum Wasserwerk. Zur Erhöhung der Versorgungssicherheit und zur Schaffung von Redundanzen planen die Stadtwerke in den kommenden Jahren zwei weitere Tiefbrunnen im Gewinnungsgebiet Nord zu errichten (TB7 / TB8), die zusammen mit dem Bestandsbrunnen TB1 an eine ebenfalls neu zu bauende Rohwassertransportleitung (Verlegetiefe rd. 1,2 m unter GOK, Dimension DA 315, Material PEHD), mit einem Verlauf etwa mittig unter bestehenden unbefestigten Forstwegen, angeschlossen werden sollen (s. Anlage 2). Zusätzlich soll das Wasserwerk Nord baulich erweitert und um eine dritte Aufbereitungsstufe zur Belüftung sowie Enteisenung / Entmanganung des Rohwassers ergänzt werden. Es ist vorgesehen die Gesamtentnahme von derzeit sechs Tiefbrunnen, zukünftig auf acht Tiefbrunnen zu verteilen, so dass eine Vergleichmäßigung der Entnahmen erfolgen kann und auch bei Ausfall eines Brunnens bzw. einer Rohwassertransportleitung eine ausreichende Trinkwasserversorgung gewährleistet werden kann. Es ist geplant im Regelbetrieb die Entnahmen zukünftig etwa gleichmäßig auf die acht Brunnen zu verteilen. Im Rahmen besonderer betrieblicher Erfordernisse (z.B. im Fall von Wartungsarbeiten oder Ausfällen einzelner Brunnen) können die Gesamtentnahme auf die in Betrieb befindlichen Brunnen verteilt werden oder einzelne Brunnen zeitlich begrenzt mit einer höheren Entnahmerate betrieben werden. Die Stadtwerke Speyer GmbH beantragt nach §§ 8; 9; 10; 12 Abs. 2 des Gesetzes zur Ordnung des Wasserhaushalts (WHG) in Verbindung mit den §§ 14 und 15 des Landeswassergesetzes Rheinland-Pfalz (LWG-RLP) die Erteilung einer Erlaubnis zur dauerhaften Entnahme von Grundwasser aus den zu errichtenden Tiefbrunnen TB7 und TB8 zur öffentlichen Trinkwasserversorgung, in Verbindung mit der vorhergehenden Durchführung eines jeweils 6- bis 7-tägigen Pumpversuches zur Ermittlung der hydraulischen Leistungsfähigkeit. Beantragte maximale Entnahmemengen für die Tiefbrunnen TB7 und TB8 im Rahmen des genehmigten Wasserrechtes in Höhe von 3,0 Mio. m³/a aus dem gesamten Wassergewinnungsgebiet Nord: Stundenmenge je Brunnen: 175 m³/h Tagesmenge je Brunnen: 4.200 m³/d Jahresmenge je Brunnen: 1,0 Mio. m³/a
Die unterirdische Enteisenung und Entmanganung (UEE oder In-situ Aufbereitung) wird von uns bereits seit Jahrzehnten in Deutschland für die Aufbereitung von Grundwasser eingesetzt. Es ist klar, dass damit sehr effizient Eisen und Mangan aus Grundwasser entfernt und somit auch Ablagerungen in nachfolgenden Wasseraufbereitungsschritten vermieden werden können. Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollen aber die folgenden bisher offenen Fragen geklärt werden: 1. Können die positiven Resultate der Technologie aus Deutschland trotz unterschiedlicher Geologie und Grundwasserzusammensetzung auf Südostasien übertragen werden? Treten Nebenwirkungen durch den erhöhten Salzgehalt auf? 2. Wie weit kann Arsen bereits unterirdisch entfernt werden? 3. Wie lassen sich die bisher nur in Industrieländern eingesetzten, individuell ausgelegten und vollautomatisierten UEE-Anlagen für einen möglichst robusten und modularen Einsatz modifizieren (Stichwort Photovoltaik und Windenergie)? 4. Welche positiven Effekte bringt die unterirdische Entfernung von Eisen, Mangan und Arsen für eine nachfolgende Entsalzung (mit CDI / UO)? Diese Fragen sollen beantwortet werden mit Hilfe von a) der Neuentwicklung von UEE-Anlagen für einen dezentralen Einsatz in Südostasien inkl. Bau von Prototypen b) Installation, Betrieb und Bewertung von Pilotanlagen gemäß Punkt a) in Vietnam c) Bewertung der Ergebnisse aus Punkt b) im Rahmen des Gesamtprojekts WaKap Innerhalb vom Arbeitspaket AP3 werden wir in der ersten Hälfte der Projektlaufzeit eine Anlage zur unterirdischen Wasseraufbereitung für die dezentrale energieautonome Aufstellung in Südostasien entwickeln. Im Rahmen von Arbeitspaket AP4 werden wir in Vietnam mindestens eine, möglichst aber mehrere Pilotanlagen zur unterirdischen Aufbereitung planen und ausführen (zweites Jahr bis Ende Projektlaufzeit). Im Rahmen von AP5 werden wir alle Daten vom Teilbereich In-Situ-Wasseraufbereitung erfassen und ökologisch wie ökonomisch bewerten.
Aufgrund neuer Erkenntnisse zum Vorkommen von Chrom und der aktuellen toxikologischen Bewertung wird die Einführung eines Grenzwertes für Chrom VI (Cr (VI)) im Trinkwasser in Deutschland diskutiert. Im Projekt "Aufbereitung von mit Chrom belastetem Rohwasser für die öffentliche Trinkwasserversorgung" wurde die technische Machbarkeit zur Entfernung von Cr(VI) mittels des Aufbereitungsprozesses der biologischen Enteisenung und Entmanganung im halbtechnischen Maßstab untersucht. Reduziertes Eisen-(II)-haltiges Grundwasser enthält aufgrund der thermodynamischen Stabilität kein Cr(VI). Daher wurde das Aufbereitungsverfahren - Reduktion, Coagulation, Filtration (RCF) - im Projekt um die biologische Enteisenung erweitert - im Folgenden als "bio-Fe-RCF" abgekürzt. Bei diesem Verfahren wird Cr(VI)-haltigem Rohwasser Fe(II) zudosiert. Infolgedessen wird Cr(VI) chemisch zu kaum löslichem Chrom III (Cr(III)) reduziert, welches anschließend koaguliert und im nachfolgenden Filtrationsprozess abgetrennt wird. Überschüssiges Fe(II) wird im anschließenden Filtrationsprozess mithilfe der biologischen Enteisenung entfernt. Gegenüber dem RCF-Verfahren bietet "bio-Fe-RCF" folgende Vorteile: Die Oxidation des Fe(II) findet mikrobiologisch katalysiert und (unter-)stöchiometrisch erst nach Eintritt in das Filterbett statt. Auf diese Weise wird die Kontaktzeit zwischen Fe(II) und Cr(VI) vor dem Eintritt ins Filterbett optimiert. Aufgrund der geringen Sauerstoffkonzentration oxidiert soeben entstandenes Cr(III) nicht zurück zu Cr(VI). Ebenfalls wird Cr(VI) als Oxidationsmittel gegenüber gelöstem Sauerstoff begünstigt, um Fe(II) zu oxidieren. Das Aufbereitungsverfahren erreicht zuverlässig Konzentrationen unter 0,5 (mikro)g/L Cr (VI). Konzentrationen unter 0,3 (mikro)g/L Cr (VI) werden mit großem Aufwand und Prozessoptimierung erreicht. Verglichen mit Schwankungen der Randbedingungen wie pH-Wert, Filtrationsgeschwindigkeit, Anwesenheit von Nitrat oder der Cr(VI) -Konzentration ist das Verfahren sehr robust. Die anfängliche Konzentration an Fe(II) erwies sich als wichtigster Parameter für den Aufbereitungserfolg. Ein Durchbruch von Cr(III) durch die Enteisenungsstufe führt unweigerlich zu einer Rückoxidation zu Cr(VI) an der Mangandioxidoberfläche der anschließenden Entmanganungsstufe. Die Entsorgung des Rückspülschlamms über Indirekteinleitung ins Abwasser scheint problematisch, weil die Schwellenwerte der föderalen Gesetzgebung für Chrom übertroffen werden können; hierfür bedarf es noch der Entwicklung eines Lösungsweges. Chrom wird in dreiwertiger Form im Schlamm fest in die Mineralstuktur der Eisenablagerung eingebaut. Die Mischung von Cr(VI)-haltigem, Fe(II)-freiem mit Cr(VI)-freiem und Fe(II)-haltigem Rohwasser mit anschließender Aufbereitung mit der biologischen Enteisenung führt ebenfalls zu einer weitgehenden Entfernung. Quelle: Forshcungsbericht
Ein numerisches Bemessungswerkzeug zur sichereren technologischen Auslegung einer neuen in-situ-Enteisenungs- und Entmanganungstechnik zur Trinkwasseraufbereitung speziell für den russischen Markt soll weiterentwickelt und an gleichzeitig durchgeführten Feldtests kalibriert und validiert werden. Teilaufgaben sind: 1) Die Weiterentwicklung für hydraulisch komplexere Mehrbrunnen-Anlagen. Dies erfordert die Kombination bisheriger Programmbausteine mit weiteren Programmen, die die 2- / 3-dimensionale hydraulische Strömung im Einzugsbereich mehrerer aktiver Brunnen abbildet. 2) Die Erstellung einer graphischen Oberfläche, die den Nutzern die Dateneingabe, die Auswahl der Parameter auf Basis einer Datenbank und den Einsatz des Berechnungsprogramms erleichtert. 3) Feldtests mit einer existierenden Pilotanlage. Durch Monitoring, Analytik und Auswertung sollen Daten zur Kalibrierung und Validierung des in Entwicklung befindlichen Modells bereitgestellt werden. 4) Weitere Feldeinsätze sollen geplant und durchgeführt werden. Diese umfassen die Anlagenplanung und die Planung des Versuchsregimes, seine Auswertung und die Ableitung von Eingangsparametern für das Bemessungsprogramm.
Betriebstechnische und energetische Optimierung einer Pilotanlage zur unterirdischen Enteisenung und Entmanganung, die aufgrund zu hoher Eisen- und Mangangehalte für die Wärmeenergiegewinnung aus Grundwasser über eine Brunnenanlage betrieben werden soll. 1. Planungsleistungen zur Konzeptionierung und Energieoptimierung der Anlage für die unterirdische Enteisenung und Entmanganung (UEE). 2. Ausschreibung und Bauaufsicht für die UEE-Anlage. 3. Durchführen eines Testbetriebes über etwa sechs Monate inkl. Datenerhebung, Vorortmessung, Laständerungen etc. 4. Auswertung, Dokumentation und Bewertung der erhobenen Messdaten.
Ziel des Forschungsvorhabens ist es, anhand der gewonnenen Ergebnisse aus Batch-Versuchen und Versuchen an einer Laboranlage eine Betriebsoptimierung fuer die Entmanganung, insbesondere fuer die Einarbeitungsphase zukuenftiger Anlagen, zu erreichen. Dabei bestehen offene Fragen bei den biologisch wirksamen Aufbereitungsmechanismen, die einen besonderen Stellenwert bei der In-situ-Aufbereitung einnehmen, in bezug auf hydraulische und geogen wirksame Parameter. Reduzierte Grundwaesser enthalten oft geloestes Eisen(II) und Mangan(II) in Konzentrationen, welche die Grenzwerte von 0,2 mg/l bzw. 0,05 mg/l der Trinkwasserverordnung von 1990 ueberschreiten. Damit muss das Trinkwasser vor seiner Abgabe aufbereitet werden. Bei den gaengigen Verfahren werden die geloesten Eisen(II)- und Mangan(II)-Ionen durch Oxidation mit Luftsauerstoff in schwerloesliche Eisen(III)- bzw Mangan(IV)-Verbindungen ueberfuehrt. Diese lassen sich durch geeignete Filter mit Quarzsand, Kies, Kalkstein, Marmor oder Dolomit aus dem Trinkwasser entfernen. Beim Verfahren der In-situ-Aufbereitung wird der Boden selbst als Festbettreaktor genutzt. Eine Sauerstoffanreicherung im Bodenkoerper erfolgt durch Anreicherungsphasen mit sauerstoffhaltigem Wasser. Waehrend die Enteisenung schon nach wenigen Aufbereitungszyklen einsetzt, benoetigt die Entmanganung oft mehrere Wochen oder Monate. Insbesondere Arbeiten an oberirdischen Schnellfilteranlagen haben gezeigt, dass die Entmanganung dabei auf mikrobiologischen Oxidationsprozessen basiert. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist es deshalb, weitergehende Erkenntnisse ueber die naturwissenschaftlichen Grundlagen der In-situ-Entmanganung zu gewinnen und diese zur Verbesserung im grosstechnischen Massstab einzusetzen, um eine optimierte Entmanganung mit kuerzeren Einarbeitungszeiten zu erreichen. Das Projekt teilt sich in drei Teilbereiche, welche jeweils aufeinander aufbauen: Batch-Versuche im Labor, Saeulenversuche an der Laboranlage und Feldversuche in der Boker Heide bei Paderborn. Die biochemischen Untersuchungen des Bodenmaterials sind so gewaehlt, dass sowohl die allgemeine Biomasse durch zB Proteinbestimmung erfasst werden kann, wie auch die spezifische Manganelimination durch Abnahme der Mn(II) -Konzentration und Bildung von Mn(IV). Die Ergebnisse sollen Aufschluss ueber den Einarbeitungsgrad des Bodenmaterials geben. Anhand der Batch-Versuche im Labormassstab koennen verschiedene, die Entmanganung beeinflussende Parameter, wie Zudosierung von Kationen, organischer Substanz oder Nitrat untersucht werden. Bei den Saeulenversuche an der Laboranlage koennen die hydraulischen Betriebsparameter wie Durchfluss, Anreicherungsvolumen und Verweilzeit des sauerstoffreichen Wassers variiert werden. Anhand der Feldversuche in der Boker Heide soll gezeigt werden, inwieweit sich die Ergebnisse in der Praxis umsetzen lassen.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 45 |
| Land | 3 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 43 |
| Umweltprüfung | 3 |
| unbekannt | 2 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 5 |
| offen | 43 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 48 |
| Englisch | 3 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 3 |
| Keine | 34 |
| Webseite | 11 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 37 |
| Lebewesen und Lebensräume | 38 |
| Luft | 23 |
| Mensch und Umwelt | 48 |
| Wasser | 48 |
| Weitere | 48 |