DVGW-Vorhaben: Einsatzmöglichkeiten und Einsatzgrenzen von Verfahren zur Verringerung unerwünschter DOC-Anteile (Entfärbung) in huminstoffreichen Grundwässern (COL_EX)

 

Finanzierung:DVGW
Laufzeit:01.07.2018 - 30.06.2020
Projektpartner:

DVGW-Forschungsstelle TUHH
DVGW-Technologiezentrum Wasser, Außenstelle Dresden
Beteiligung von 5 nord-/ostdeutschen Wasserversorgungsunternehmen

Projektleitung / Projektbearbeitung:

Dr.-Ing. Barbara Wendler, Jakob Kämmler

Problemstellung:

Viele Grundwässer weisen aufgrund regionaler Einlagerungen von Torf- bzw. Braunkohlensanden in den Grundwasserleitern eine Färbung durch organische Bestandteile auf.

  • Die Färbung liegt teils erheblich über dem Grenzwert der Trinkwasserverordnung (spektraler Absorptionskoeffizient, SAK436 = Färbung, < 0,5 1/m).
  • In der Regel sind erhöhte Färbungswerte gesundheitlich unbedenklich, da sie von Huminstoffen hervorgerufen werden, sie bieten aber aus ästhetischer Sicht beim Konsumenten Grund zur Beschwerde.
  • Erhöhte Huminstoffkonzentrationen sind in Trinkwässern auch unerwünscht, da sie ggf. die biologische Verfügbarkeit des DOC erhöhen sowie Ausgangssubstanzen für Desinfektionsnebenprodukte darstellen.
  • Weiterhin sind Grundwässer mit hohen Färbungswerten durch gelöste Huminstoffe i.d.R. anaerob und enthalten hohe Konzentrationen an Eisen und Mangan. Durch die Organik ergeben sich daher häufig Probleme bei der Eisen- und Manganentfernung.

Das Regelwerk des DVGW enthält aktuell keine Angaben, mit welchen Verfahren im Rahmen der Grundwasseraufbereitung eine Entfärbung nachhaltig und kosteneffizient gesichert werden kann.

Vorgehensweise:

Sowohl im Labor als auch an betroffenen Wasserwerksstandorten werden drei Basistechnologien (Flockung / Fällung, Oxidation, Adsorption) hinsichtlich ihrer Entfärbungsleistung und der jeweiligen Leistungsgrenzen untersucht. Als innovatives Verfahren kommt die Ozonung mit nachgeschalteter Biofiltration zum Einsatz. Diese Technik wird bisher fast ausschließlich in Oberflächenwässern aus anderen Aufbereitungsgründen (Desinfektion, Geruchsstoffe, Vorflockung) eingesetzt. Ozon greift selektiv chromophore Moleküle an und ist daher gut für die Entfärbung geeignet. Im Gegensatz zu anderen Technologien fallen keine Reststoffströme (Schlamm, Konzentrate) an. Allerdings sind Fragen nach resultierender DOC-Bioverfügbarkeit sowie zur Bromatbildung in Abhängigkeit von technischen Parametern und Wasserbeschaffenheit zu beantworten.

Die beteiligten Wasserversorger bieten Zugang zu ihren Werken und bisherigen Erfahrungen im Umgang mit der Problematik. So werden Einsatzmöglichkeiten und Grenzen der jeweiligen Verfahren deutlich.

Die Auswertung der Versuchsergebnisse erfolgt mit dem Ziel der Entwicklung von Handlungsempfehlungen im DVGW-Regelwerk sowie der Minimierung des Energie- bzw. Chemikalieneinsatzes und der gesamten Lebenszykluskosten.