Die Universität Erlangen und die PPU Umwelttechnik GmbH haben in der kommunalen Kläranlage Hausen bei Erlangen eine vierte Reinigungsstufe realisiert. Gemeinsam gehen sie den nächsten Schritt in der kommunalen Abwasserbehandlung in Richtung einer sauberen Zukunft.
Was ist eine vierte Behandlungsstufe?
Kommunale Abwässer werden traditionell in drei Stufen behandelt: Die erste, mechanische Stufe ist die Siebung, um grobe Bestandteile abzutrennen. Die zweite, biologische Stufe ist die Behandlung durch Mikroorganismen, die den Großteil der Schadstoffe abbauen. Die dritte Stufe ist entweder die Trennung des entstehenden Schlamms oder eine zusätzliche chemische Behandlung.
Dennoch verbleiben Spurenstoffe im Abwasser. Dazu gehören Arzneimittelrückstände, bestimmte biologisch nicht abbaubare Reinigungsmittel, Farbstoffe, Pestizide, Hormone und Biozide. Die aktuelle Forschung konzentriert sich auf die Auswirkungen dieser Spurenstoffe auf die Umwelt und zeigt eine potenzielle Gefahr auf, insbesondere für stehende Gewässer. Die vierte Behandlungsstufe nutzt Prozesse, um diese Spurenstoffe abzubauen. Aktivkohle kann hier ebenso eingesetzt werden wie Oxidationsverfahren.
Kläranlage Hausen setzt auf Diamantelektroden
Die städtische Kläranlage Hausen hat ein Pilotprojekt zur Einführung eines Oxidationsverfahrens mit Diamantelektroden gestartet. Dieses stammt vom Forschungsbereich der Universität Erlangen, der es in den letzten Jahren zusammen mit der PPU Umwelttechnik GmbH aus Bayreuth entwickelt hat. Wenn elektrische Spannung an die Diamantelektroden angelegt wird, dienen sie als Anode und Kathode. Im Abwasser bilden sie mit Hilfe des Stroms stark oxidierende OH-Radikale, die die Spurenstoffe im Abwasser oxidieren. Bei dieser Reaktion entstehen Wasserstoff und Ozon.
Die Fähigkeit, Spurenstoffe aus Abwässern zu oxidieren, ist seit etwa 30 Jahren bekannt. Seit 2015 arbeitet die Universität Erlangen an der Entwicklung von oxidationsfähigen Diamantelektroden. Mit der PPU Umwelttechnik GmbH aus Bayreuth haben die Forscher ein Unternehmen gefunden, das die Technologie in industriellen Projekten einsetzt und auf ihre Praxistauglichkeit hin untersucht. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, der Öl- und Gasindustrie, der Textilindustrie und der Kunststoffrecyclingindustrie. In all diesen Bereichen liegt die Oxidationsrate von Diamantelektroden zwischen 80 und 90 Prozent.
Diamantelektroden werden mehr und mehr verwendet
Dr. Sabine Düreth-Joneck, Leiterin der Abteilung Forschung und Entwicklung an der PPU in Bayreuth, hat in den letzten Jahren an der industriellen Anwendung der Diamantelektrode gearbeitet: „Wir wissen, dass die biologische Abwasserreinigung bei bestimmten Stoffen an ihre Grenzen stößt“, sagt Düreth-Joneck. „Wir setzen das Oxidationsverfahren bereits in industriellen Projekten ein, um hoch belastete Industrieabwässer zu behandeln. Der Einsatz in der kommunalen Abwasserbehandlung als vierte Reinigungsstufe ist jedoch auch für uns eine neue Erfahrung. Wir sind jedoch sicher, dass die Diamantelektrode einen entscheidenden Mehrwert bringen wird“, schließt Düreth-Joneck.
