Erweiterte Oxidationsverfahren (AOP)
Arzneimittelwirkstoffe, Haushaltschemikalien und Industriechemikalien werden ubiquitär in der Umwelt nachgewiesen. Konventionelle Kläranlagen können diese, als organische Mikroschadstoffe bezeichneten Substanzen, nur unzureichend eliminieren, sodass Kläranlagenabläufe einen bedeutenden Eintragsweg in den Wasserkreislauf darstellen. Weitere Einträge erfolgen durch Mischwasserentlastungen, industrielle Punktquellen oder auch durch diffuse Quellen, wie beispielsweise die Landwirtschaft, undichte Kanäle oder belastete Standorte (Deponien). Um dem entgegenzuwirken und die Vielfalt der Stoffe sowie die unterschiedlichen Eintragspfade zu berücksichtigen, bedarf es Maßnahmen auf verschiedenen Ebenen, wobei diese vorrangig direkt an der Quelle umzusetzen sind.
Abb.: Sweco GmbH
Die Entwicklung und Untersuchung von oxidativen Verfahren mit Hydroxylradikalen und Ozon als Reagens vom Labor- über den Pilotmaßstab bis zu großtechnischen Anlagen stellen einen Forschungsschwerpunkt dar. In verschiedenen Projekten mit IUTA-Beteiligung haben sich für die gezielte Spurenstoffelimination auf Kläranlagen Verfahren mit Ozon oder Aktivkohle als am besten geeignet erwiesen. Die technische Realisierbarkeit und ein stabiler Betrieb dieser Verfahren wurden bereits an mehreren Standorten in Deutschland und der Schweiz nachgewiesen.
In weitergehenden Untersuchungen beschäftigt sich IUTA mit der Identifizierung und Quantifizierung von organischen Spurenstoffen wie Arzneimittel und Haushaltschemikalien (PPCPs), Industriechemikalien, endokrin wirksamen Chemikalien (EDCs), persistenten organischen Verunreinigungen (POPs), Metaboliten, Transformations- und Oxidationsnebenprodukten mittels instrumenteller Analytik (GC-MS und LC-MS). Zur Bewertung der Gewässerqualität und Prozessoptimierung wird die wirkungsbezogene Analytik mit biologischen Testverfahren zur Bestimmung von Östrogenität, Androgenität, Toxizität und mikrobiologischer Hemmung eingesetzt und im Rahmen von Forschungsvorhaben weiterentwickelt.