Selenium (Se) is essential to human health, yet harmful in high doses. Of the water-soluble Se redox species, Se(IV) readily adsorbs onto iron and aluminium oxides. Se(VI), the dominant form in oxygenated waters, is more mobile and less readily adsorbed. In this study, the removal of Se(VI) by reduction with Fe(II) to Se(IV) and subsequent adsorption onto iron hydroxides is investigated in a pilot plant for biological iron and manganese removal from groundwater to investigate an economical approach for Se removal during drinking water production. While Se(IV) is removed by up to 90%, Se(VI) shows no removal over 48 h. In batch-shaking tests, the adsorption of Se(IV) and Se(VI) onto iron hydroxides with and without addition of Fe(II) or dithionite as reducing agents was studied. Se(IV) was removed to a greater extent by adsorption than Se(VI) (7% and 2.6%, respectively, at a starting concentration of 0.1 mg/L) and the addition of reducing agents resulted in no significantly higher removal of Se(VI). Reducing Se(VI) with Fe(II) or dithionite and consequent adsorption onto iron hydroxides can therefore be excluded as viable removal mechanism for Se(VI). © 2023 by the authors
The chromium (Cr) limit values are currently tightened to 25 (micro)g L-1 (EU), 5 (micro)g L-1 (Germany), and possibly 10 (micro)g L-1 Cr(VI) (California). The combined process of chemical reduction, coagulation, and biotic filtration (RCbF) efficiently removes Cr(VI) in drinking water. In this study, redox-active substances (O2, NO3-, Fe2+, MnO2) were investigated concerning their effect on the RCbF process. The experiments were performed at two-stage pilot waterworks for biological iron and manganese removal. O2 or NO3- as oxidants affected the RCbF process, neither by consumption of the reductant Fe(II) nor by re-oxidation of already formed Cr(III) in the supernatant of the filter bed. However, the oxidation of Cr(III) by O2 to Cr(VI) with MnO2 as a mediator was identified as potential risk for Cr breakthrough. Up to one third of the initial Cr(III) concentration was oxidized to Cr(VI) in the second filter bed within a contact time of only 5 min. The kinetically relevant mechanism seemed to be the formation of Cr(III)Fe(III)-hydroxides and not the reduction of Cr(VI) by Fe(II). Further, the mixing of Cr(VI) containing raw water with Fe(II) containing groundwater was determined as a chemical-free alternative for the RCbF process, depending on the resulting Fe(II) concentration after mixing. © 2023 by the authors
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
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
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.
Rückstände aus der Trinkwasseraufbereitung Rückstände von bestimmten Verfahren der Aufbereitung von Grundwasser zu Trinkwasserzwecken können gegenüber dem natürlichen Hintergrund von Böden erhöhte Radionuklidgehalte aufweisen. Beim Umgang mit diesen Rückständen können unter ungünstigen Umständen Beschäftigte (innerhalb des Wasserwerks, aber auch im Zuge der Verwertung beziehungsweise Beseitigung) einer erhöhten Strahlung ausgesetzt sein. Der Artikel beschreibt die Entstehung dieser Rückstände und zeigt auf, welche Expositionspfade zu einer erhöhten Strahlenexposition für Beschäftigte führen können. Natürliche Radionuklide im Rohwasser Rückstandsarten bei der Wasseraufbereitung Beseitigung oder Verwertung Rechtlicher Rahmen Expositionspfade und Expositionsszenarien Literatur Natürliche Radionuklide im Rohwasser Radionuklide der natürlichen Zerfallsreihen von Uran -238, Uran -235 und Thorium-232 sind in allen Gesteinen in Spuren anzutreffen. Wenn Rohwasser mit diesen Gesteinen in Kontakt kommt, lösen sich Radionuklide zu einem kleinen Teil aus dem Gestein heraus und gelangen in das Grundwasser. Die Aktivitätskonzentration hängt entscheidend von der Gesteinsart und deren chemischer Zusammensetzung ab. Die Studie Strahlenexposition durch natürliche Radionuklide im Trinkwasser in der Bundesrepublik Deutschland des Bundesamtes für Strahlenschutz ( BfS ) bestätigte dies. Die Tabelle zeigt einen Auszug der Ergebnisse: Medianwerte (Med) und Maximalwerte (Max) der Aktivitätskonzentrationen häufig vorkommender natürlicher Radionuklide im Rohwasser in Millibecquerel pro Liter, abhängig von der Gesteinsart der wasserführenden Grundwasserschicht ( Strahlenexposition durch natürliche Radionuklide im Trinkwasser in der Bundesrepublik Deutschland ) Gesteinsart U -238 Ra -226 Pb -210 Po -210 Ra -228 Med Max Med Max Med Max Med Max Med Max Basalt <0,74 5,7 1,0 2,8 1,9 20 0,99 5,6 <0,81 5,4 Gneis <0,74 15 2,2 7,0 7,8 29 1,8 8,3 4,3 7,8 Granit 1,2 53 12 98 9,5 70 2,0 19 11 29 Kalkstein 6,0 210 5,9 160 3,2 23 1,3 18 5,4 110 Sand 3,6 120 7,1 36 2,1 18 1,3 19 6,7 46 Schiefer 1,1 97 2,6 27 2,1 19 1,8 9,4 3,7 26 Sandstein 17 590 12 380 3,6 31 2,9 630 9,3 210 sonstiges Gestein 2,5 620 8,0 300 4,1 270 2,0 410 7,5 130 Die Aktivitätskonzentration der Radionuklide im Rohwasser ist zudem abhängig von dem Redox-Potential , dem pH-Wert im Rohwasser und der Löslichkeit der Radionuklide . nach oben Rückstandsarten bei der Wasseraufbereitung Um die Vorgaben der Trinkwasserverordnung einzuhalten, müssen Rohwässer gegebenenfalls zu Trinkwasserqualität aufbereitet werden. Zur Entfernung von Störstoffen wendet man je nach chemischer Zusammensetzung des Wassers unterschiedliche Verfahren zur Wasseraufbereitung an. Die dabei anfallenden Rückstände sind nach einer Definition [1] des Deutschen Vereins des Gas- und Wasserfaches (DVGW) hauptsächlich eisenhaltige Schlämme, kalkhaltige Schlämme, Flockungsschlämme, Aktivkohle und Siebgut. Weitere Rückstände können beim Austausch von Filtermaterial (zum Beispiel Filtersand/Filterkies) oder speziellen Absorberharzen sowie beim Anlagenrückbau (zum Beispiel Rohre mit Ablagerungen) anfallen. Bisher wurden bei der Trinkwasseraufbereitung Radionuklide normalerweise nicht gezielt entfernt. Trotzdem können sich diese in einem Teil der Rückstände über das natürliche Niveau von Böden und Gesteinen hinaus anreichern. Im Oberflächenwasser ist die Konzentration natürlicher Radionuklide geringer als im Grundwasser; deshalb sind vor allem bei der Aufbereitung von Grundwasser Rückstände mit erhöhten Radionuklidgehalten zu erwarten. Medianwerte (Med) und Maximalwerte (Max) der Aktivitätskonzentrationen häufig vorkommender natürlicher Radionuklide im Oberflächenwasser und im Grundwasser in Millibecquerel pro Liter ( Strahlenexposition durch natürliche Radionuklide im Trinkwasser in der Bundesrepublik Deutschland ) Wasserart U -238 Ra -226 Pb -210 Po-210 Ra -228 Med Max Med Max Med Max Med Max Med Max Grundwasser 5,4 620 8,4 380 2,7 82 1,6 630 7,8 210 Oberflächen-Wasser 1,3 39 4,3 32 2,2 29 1,6 19 4,2 42 Bisher sind bei Rückständen aus der Aufbereitung von Grundwasser zu Trinkwasser erhöhte Radionuklidgehalte in Eisenschlämmen und Kalkschlämmen aus der Entsäuerung sowie in Austauschharzen, Aktivkohle und Filterkiesen aus der Enteisenung/Entmanganung bekannt. Bei Thermalwasserquellen wurde zudem von radionuklidhaltigen Inkrustationen berichtet . In den vor allem bei der Aufbereitung von Oberflächenwasser anfallenden Flockungsschlämmen und im Siebgut sind keine erhöhten Radionuklidgehalte zu erwarten. Der DVGW hat mit dem Arbeitsblatt W256 [2] Hinweise und Hintergrundinformationen zu Vorkommen, Verwertung und Entsorgung von radionuklidhaltigen Rückständen in der Wasserversorgung veröffentlicht. nach oben Beseitigung oder Verwertung Nach dem Kreislaufwirtschaftsgesetz ist die Verwertung gegenüber einer Beseitigung vorzuziehen. Allerdings entfällt bei einer Gefahr für Mensch und Umwelt der Vorrang zur Verwertung. Von den oben aufgeführten Rückständen können Eisenschlämme, Kalkschlämme aus der Entsäuerung und Filterkiese grundsätzlich wiederverwertet werden. Der DVGW empfiehlt in seinem Merkblatt W221-3 [1] für diese Rückstände verschiedene Verwertungsmöglichkeiten: Eisenschlämme werden in der Umwelttechnik verwendet, um den Gehalt an Schwefelwasserstoff und Phosphat zu senken. Außerdem kommen sie in der Ziegelindustrie und in der Zementindustrie sowie bei der Herstellung von Pflanzgranulat als Sekundärrohstoff zum Einsatz. In der Vergangenheit wurden etwa 35 Prozent der Eisenschlämme deponiert; aus abfallrechtlichen Gründen wird dieser Anteil in Zukunft voraussichtlich sinken. Kalkschlämme aus der Entsäuerung werden zur Verbesserung ("Melioration") des pH-Wertes im Boden in der Land- und Forstwirtschaft ausgebracht. Die Verwertung dieser Rückstände - etwa bei der Herstellung von Kalk und Zement oder zur Herstellung künstlicher Bodensubstrate – ist denkbar. Da Filterkiese aus der Enteisenung und Entmanganung über mehrere Jahre bis Jahrzehnte im Wasserwerk im Einsatz bleiben, fallen diese nur selten als Rückstand bei den Wasserversorgern an. Deshalb haben sich für diese Rückstände keine festen Entsorgungswege durchgesetzt. Von Einzelfällen ist bekannt, dass die Kiese zur Inbetriebnahme neuer Filteranlage in anderen Wasserwerken oder im Straßenbau eingesetzt werden. Zudem könnten sie im Landschafts- und Wegebau verwertet werden. Informationen zur Menge der verwerteten oder deponierten Rückstände sind nicht veröffentlicht und liegen auch dem DVGW nicht vor. Für Ablagerungen ist bisher keine Verwertungsoption bekannt, während Aktivkohle und Absorberharze aufgrund des hohen Kohlenstoffanteils grundsätzlich thermisch verwertbar sind. nach oben Rechtlicher Rahmen Anfang 2014 veröffentlichte die Europäische Atomgemeinschaft ( EURATOM ) europäische Grundnormen zum Strahlenschutz . Darin werden Rückstände aus Grundwasserfilteranlagen als ein relevanter Industriezweig eingestuft. Die EURATOM -Mitgliedsländer sind verpflichtet, diese Regelungen in nationales Recht umzusetzen. Strahlenschutzgesetz und Strahlenschutzverordnung In Deutschland erfolgte dies im Jahr 2017 mit dem Strahlenschutzgesetz . Ergänzend hierzu wurde die Strahlenschutzverordnung im Jahr 2018 überarbeitet. Beide gesetzlichen Regelungen sind seit dem 31.12.2018 in Kraft. In der Anlage 1 zum Strahlenschutzgesetz werden Filterkiese, Filtersande und Kornaktivkohle erstmals in der Liste der zu berücksichtigenden Rückstände mit aufgeführt und unterliegen somit den Regelungen des Strahlenschutzgesetzes. Weitere Vorgaben Sofern Rückstände aus Wasserwerken in Bauprodukten wiederverwertet werden, sind zudem die Vorgaben der europäischen Empfehlung zur natürlichen Radioaktivität in Baumaterialien einzuhalten, nach der von handelsüblichen Baustoffen keine erhöhte Strahlenexposition für die Bevölkerung ausgehen sollte. Im Strahlenschutzgesetz sind auch Regelungen für Bauprodukte niedergelegt, die ebenfalls zum 31.12.2018 in Kraft traten. Weiterhin ist zu prüfen, ob die geplante Verwertung oder Beseitigung abfallrechtlich zulässig sind. Insbesondere bei einer Verwertung im Landschaftsbau oder im Straßenbau sind die Anforderungen an die stoffliche Verwertung von mineralischen Reststoffen/Abfällen der Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Abfall (LAGA) zum Auslaugverhalten von mineralischen Reststoffen zu berücksichtigen. Für den Transport von Materialien muss das Europäische Übereinkommen über die internationale Beförderung gefährlicher Güter auf der Straße (ADR) eingehalten werden. nach oben Expositionspfade und Expositionsszenarien Je nach Menge, Radionuklidgehalt im Rückstand und Entsorgungsvariante können Beschäftigte - in Wasserwerken oder bei Entsorgungs- beziehungsweise Verwertungsfirmen - beim Umgang mit Rückständen aus Wasserwerken einer erhöhten Strahlenexposition ausgesetzt sein. Ob tatsächlich eine erheblich erhöhte Strahlenexposition (mehr als einem Millisievert pro Jahr zusätzlich zur natürlichen Umweltradioaktivität) für Beschäftigte zu befürchten ist, lässt sich anhand einer Dosisabschätzung ermitteln. Bei einer Dosisabschätzung sollten die Situationen Aufenthalt der Beschäftigten in Räumen, in denen Rückstände lagern, Umgang mit den Rückständen bei Lagerung, Verwertung, Transport oder Beseitigung und Wartung beziehungsweise Reinigung von Betriebsanlagen betrachtet werden. Aus Sicht des Strahlenschutzes sind dabei die Expositionspfade äußere Gammastrahlung , Inhalation von Staub und Inhalation von Radon und Radonzerfallsprodukten zu berücksichtigen. Weiterhin können bei einer Deponierung oder einer Verwertung im Straßenbau und vor allem im Landschaftsbau Radionuklide aus den Rückständen mit dem Sickerwasser freigesetzt und ins Grundwasser eingetragen werden. Für die Allgemeinbevölkerung ergibt sich bei einer Nutzung dieses Grundwassers unter Umständen ein zusätzlicher Expositionspfad. Die Verwendung beeinträchtigten Grundwassers aus einem Privatbrunnen zu Trinkwasserzwecken oder zur Beregnung ist daher bei einer Dosisabschätzung zwingend zu berücksichtigen. Abschätzung der Strahlenexposition für Beschäftige in Wasserwerken, bei Entsorgungsbetrieben und bei Verwertern In verschiedenen Studien wurde für den Umgang mit Eisen-, Mangan- und Kalkschlämmen die Strahlenexposition für Beschäftige in Wasserwerken, bei Entsorgungsbetrieben und bei Verwertern abgeschätzt ("Ermittlung von Arbeitsfeldern mit erhöhter Exposition durch natürliche Radionuklide und überwachungsbedürftige Rückstände – Rückstände aus der Trinkwasseraufbereitung, Teil I und Teil II "). Im Ergebnis ist selbst unter ungünstigen Annahmen eine Überschreitung des Dosisrichtwerts für die Bevölkerung von einem Millisievert pro Jahr nicht zu befürchten. Aus den bisher veröffentlichten Aktivitätsgehalten zu Aktivkohle und Inkrustation aus Wasserwerken ist ebenfalls keine erhöhte Strahlenexposition für die Bevölkerung abzuleiten. Bei der Entsorgung oder Verwertung von Filterkiesen aus der Manganentferung/Eisenentfernung sowie von hochbeladenen Austauschharzen, die bei der gezielten Entfernung von Uran entstehen, kann eine Überschreitung des Dosisrichtwertes nach bisherigem Kenntnisstand unter ungünstigen Umständen nicht gänzlich ausgeschlossen werden. In diesen Fällen wird eine Einzelfallbetrachtung empfohlen. Sollte nach dieser Prüfung der Dosisrichtwert tatsächlich überschritten sein, ist in diesen Fällen zu klären, welche Maßnahmen zur Dosisminderung mit vertretbarem Aufwand eingeführt werden können. Hierzu zählen beispielsweise das Tragen persönlicher Schutzausrüstung oder die Suche nach alternativen Entsorgungswegen. Berechnungsvorschriften Das BfS erstellt aktuell Berechnungsvorschriften, mit denen sich die effektive Dosis für Beschäftigte und Personen der Bevölkerung aufgrund einer Exposition durch NORM -Stoffe abschätzen lässt (Berechnungsgrundlagen NORM ). Bis zur Fertigstellung dieser Berechnungsvorschrift bietet das BfS Empfehlungen für eine vereinfachte Abschätzung der Strahlenexposition für Beschäftigte und Personen der Bevölkerung an. nach oben Literatur [1] DVGW (2000): Rückstände und Nebenprodukte aus Wasseraufbereitungsanlagen; Teil 3: Vermeidung, Verwertung und Beseitigung. DVGW -Arbeitsblatt W221-3 [2] DVGW (2020): Radionuklidhaltige Rückstände aus der Aufbereitung von Grundwasser – Bewertung und Entsorgung. DVGW -Arbeitsblatt W256 Stand: 17.04.2024
Das Projekt "Teilvorhaben CONSULAQUA" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von CONSULAQUA Hamburg Beratungsgesellschaft mbH durchgeführt. 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.
Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Winkelnkemper GmbH durchgeführt. 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.
Das Projekt "Einfluss von Abwasser auf die Frischwasserversorgung auf dem Land - Entwicklung einer biologischen Methode zur Enteisenung und Entmanganung von Grundwasser fuer Doerfer in Entwicklungslaendern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Technischen Umweltschutz, Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft durchgeführt. Viele reduzierte Grundwaesser enthalten geloestes Eisen, welches bei Kontakt mit Luftsauerstoff oxidiert wird und als Flocke ausfaellt. Das Verfahren ist einfach, aber wegen der erforderlichen Belueftung und Filtration aufwendig. Die biologische Enteisenung ist weniger aufwendig, aber noch nicht genau beherrschbar.
Das Projekt "Entwicklung eines in-situ Verfahrens zur nachhaltigen Fixierung von Mangan, Eisen und Phosphat im Sediment stehender Gewaesser durch elektrochemisch initiierte Prozesse. Teilprojekt: Enclosureexperiment. - Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Fakultät Forst-, Geo- und Hydrowissenschaften, Ökologische Station Neunzehnhain durchgeführt. Wegen des Abbaus organischer Substanz treten im Hypolimnion vieler thermisch geschichteter meso- und eutropher Talsperren im Sommer ein starkes Sauerstoffdefizit, eine massive Freisetzung von geloestem Mangan, Eisen und Phosphat aus dem Sediment und folglich ein Anstieg der Konzentrationen dieser Stoffe im Freiwasser auf Werte weit oberhalb der Grenzwerte der TVO auf. Durch kostenaufwendige externe (z.B. Abwasseraufbereitung, Sanierung des Einzugsgebietes) und interne Massnahmen (z.B. Tiefenwasser- und Umwaelzbelueftung) sind diese Stoerungen haeufig nicht ausreichend zu vermeiden. Dies zwingt die Wasserversorger zur Anwendung ebenfalls kostspieliger Technologien der Entmanganung bzw. Enteisenung in den Wasserwerken. Gegenstand dieses Vorhabens ist die Entwicklung und Erprobung (im Enclosuremassstab) eines wirtschaftlichen Verfahrens, bei dem durch Installation eines Elektrodensystems und Erzeugung eines geeigneten elektrischen Feldes and der Wasser-Sediment-Grenze das Redoxpotential angehoben und die Freisetzung von Mangan, Eisen und Phosphor nachhaltig unterbunden wird.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 35 |
| Land | 2 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 31 |
| Umweltprüfung | 2 |
| unbekannt | 4 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 6 |
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| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 35 |
| Englisch | 3 |
| Resource type | Count |
|---|---|
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| Topic | Count |
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| Boden | 28 |
| Lebewesen & Lebensräume | 29 |
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