Abwasser - NEWS

  Verhalten von Nanosilber im Abwasser geklärt
18.04.2013  
Umwandlung zu unlöslicherer Sulfid-Verbindung mindert Umweltschädlichkeit

Nanosilber im Abwasser kann stark umweltschädlich wirken, wenn es in metallischer Form vorliegt. Schweizer Forscher haben jetzt jedoch festgestellt, dass der größte Teil dieser Nanopartikel auf dem Weg zur Kläranlage in weniger gut lösliche Sulfid-Verbindungen umgewandelt wird. Sie gelten als weniger schädlich für Organismen und Umwelt. Immerhin fünf Prozent des so umgewandelten Nanosilbers gelangt aus Kläranlagen in die Gewässer, wie die Forscher berichten.

Nanosilber ist das Paradepferd im Nanotechnologie-Stall – und zwar nicht als bloße Zukunftshoffnung, sondern bereits auf breiter Front in Konsumprodukten. Längst sind Hunderte von Produkten im Umlauf, die Silber-Nanopartikel enthalten. Zum Einsatz kommen die Partikel zum Beispiel in Kosmetika, Lebensmittelverpackungen und Desinfektions- und Reinigungsmitteln. Verbreitet sind auch antibakterielle Socken und Funktionskleidung, in deren Textilien Nanosilber eingearbeitet ist. Der weltweite Verbrauch von Nanosilber wird auf über 300 Tonnen pro Jahr geschätzt – ein beträchtlicher Teil davon gelangt über das Abwasser in den Wasserkreislauf.

Ein Team um Ralf Kägi von der Eawag in Dübendorf hat nun genauer untersucht, was mit dem Nanosilber auf dem Weg vom Abfluss bis in die Kläranlage geschieht und in welcher Form es schließlich in die Umwelt gelangt. Dazu nahmen die Forscher einerseits Proben im Schweizer Abwassersystem, um den Transport des Nanosilbers zu untersuchen. Andererseits ermittelten sie in Laborexperimenten, wie sich verschiedene Formen von Nanosilber im Kontakt mit Abwasser und in der Kläranlage verhalten.

Umwandlung in Sulfidsalz
Dabei zeigte sich, dass das Nanosilber nicht lange in seiner metallischen Form bleibt, sondern sehr effizient in ein Silbersulfidsalz umgewandelt wird. "Wir gehen davon aus, dass die Sulfidation zu einem großen Teil bereits im Abwasserkanal passiert", sagt Kägi. Das ist eine gute Nachricht, denn "diese Salzkristalle bereiten viel weniger Probleme, das Silber ist in dieser Form viel schlechter löslich." Es sind vor allem gelöste Ionen, die Sorgen bezüglich der Schädlichkeit von Silber in der Umwelt bereiten und etwa die Bakterien im Klärschlamm von ihrer Arbeit abhalten.

Dass Nanosilber rasch in Silbersulfid umgewandelt wird, und zwar unabhängig davon, welche Beschichtungen die Partikel tragen, haben die Forscher damit das erste Mal nachgewiesen – bisher war der Effekt nur von Abwässern der Fotoindustrie bekannt. Offenbar spielt die ursprüngliche Form des Silbers im Abwasser – ob als metallische Nanopartikel, gelöst als Silberionen oder als unlöslicher Silbersalzniederschlag – keine entscheidende Rolle bei der Sulfidation. Die Geschwindigkeit der Versalzung ist allerdings stark von der Größe der Partikel abhängig: Kleine Partikel von rund zehn Nanometern Durchmesser werden sehr rasch umgewandelt, größere Partikel sulfidisieren womöglich nur unvollständig und können so noch länger Silberionen in die Umwelt abgeben.

Fünf Prozent geht in den Fluss
Die Studie ergab zudem, dass rund 95 Prozent der Nanopartikel im Klärschlamm gebunden werden. Fünf Prozent des Silbers verbleibt allerdings im geklärten Wasser und gelangt damit in Flüsse oder andere Gewässer. Wenn man diesen Anteil noch weiter senken will, müsste man bessere Teilchenfilter einsetzen, sagen die Wissenschaftler. Dabei braucht man nicht gleich in Nano-Größenordnungen vorzudringen: Das sulfidierte Nanosilber lagert sich fast vollständig an größere Partikel im Abwasser an. Diese könnten ohne unverhältnismäßigen Aufwand noch effizienter aus dem Abwasser entfernt werden.
von: scinexx

  Wird Abwasser bald auf Drogen getestet?
27.02.13 - 13:27 Uhr  
PIPI LIEFERT DATEN

Experten befassen sich mit der Frage, ob Abwässer systematisch auf Drogenrückstände untersucht werden sollten. So könnten neue Drogen-Trends schneller erkannt werden.

An einer nicht öffentlichen Tagung haben gestern Dienstag Vertreter der Polizei, der Suchtprävention und Wasserforscher der Eawag über die Möglichkeiten von Abwasseranalysen zur Einordnung des Drogenkonsums diskutiert – und wie die daraus gewonnenen Daten ausgewertet werden könnten. Ziel der Erhebungen: Ein gesamthafteres Bild über die Situation in der Schweiz. Laut Christoph Ort von der Eawag liesse sich zudem ein Frühwarnsystem einführen: «Angenommen wir könnten das Abwasser täglich testen, könnten wir etwa Trends im Bereich Drogen schneller aufspüren – aber auch Krankheiten wie zum Beispiel die Vogelgrippe liessen sich rascher erkennen.»

Zuverlässige Schätzungen bezüglich der Konsumierenden und ihrem Verhalten gibt es kaum. Dass in der Schweiz aber viel Drogen genommen werden, zeigte die Universität Bern bereits 2011 mit einer Studie in der Fachzeitschrift Water Research über Kokain im Abwasser der Städte Bern, Genf, Luzern und Zürich. «Die Kokainmengen im Abwasser lagen dort im gleichen Bereich wie bei jenen europäischen Städten mit dem höchsten Konsum», sagte Christoph Ort damals. Dabei war die Belastung an Wochenenden und während bestimmter Anlässe wie der Zürcher Street Parade oder Musikfestivals zwei- bis viermal so hoch wie an gewöhnlichen Wochentagen.

Phänomen Drogenkonsum besser verstehen

Konkret beschlossen worden sei am Dienstag nichts, so Ort. «Wir wollen aber Synergien nutzen, um das Phänomen Drogenkonsum in der Schweiz besser verstehen zu können.» Um Trends über längere Zeiträume studieren zu können, wäre es hilfreich, wenn regelmässig und systematisch Abwasserproben genommen und analysiert werden könnten. «Dies lieferte ein weiteres Puzzleteil an Erkenntnissen – sei es im Bereich Prävention oder auch für die Polizeiarbeit», so Ort.

Denn: Im Gegensatz zu den herkömmlichen Methoden zur Datenerhebung in diesem Bereich sei man nicht auf die Einwilligung und Mithilfe des Einzelnen angewiesen. «Das Abwasser ist ja einfach vorhanden und anonym.» Es sei aber keinesfalls geplant, einzelne Quartiere oder Häuser zu testen: «Da bräuchten wir einerseits ja wieder eine Einwilligung, andererseits ist es rein physikalisch und logistisch gar nicht möglich.»

Die beteiligten Fachleute seien an einem Gesamtbild der Drogenlandschaft interessiert – mit den Abwasseranalysen sind einzelne Konsumenten oder gar Dealer nicht identifizierbar. Ort: «Proben aus Kläranlagen erlauben keine Rückschlüsse auf bestimmte Gruppen, liefern aber zusätzliche Informationen.»

«Macht Präventionsarbeit nicht einfacher»

Den Nutzen der Abwasseranalyse beurteilen Experten jedoch unterschiedlich: «Im Bereich der Strafverfolgung bringt uns dies nichts, da wir durch die Spuren im Abwasser ja nicht auf die Täter schliessen können», meint etwa der St. Galler Staatsanwalt Thomas Hansjakob. Die Analyse brächte lediglich ein Indiz für den Drogenkonsum.

Im Bereich Prävention könne dies aber durchaus interessant sein. «Das Instrument ist sinnvoll, um etwa Veränderungen beim Konsum einer bestimmten Substanz festzustellen», sagt Christian Kobel, Leiter der Jugendberatung Streetwork in Zürich. Er ist aber skeptisch: «Da diese Daten keine Rückschlüsse auf das Konsumverhalten bestimmter Altersgruppen zulassen, macht es unsere Präventionsarbeit nicht einfacher.» Der Nutzen wäre in der Praxis demnach gering.
von: 20 min online

  Millionen verschenkt
08.03.13 - 08:00 Uhr  
Kommunale Klärschlamm-Anlage nach Pleite an Gemüsebauer verkauft
Was als umweltpolitische Pioniertat gefeiert wurde, endete in der Insolvenz: Die einst 38 Millionen teure Klärschlammverwertungsanlage (KSV) bei Dinkelsbühl wurde für vier Millionen Euro verkauft.

Sie wollten mit der KSV Umweltgeschichte schreiben, die Crailsheimer Stadtwerke und die Oberbürgermeister aus Crailsheim und Dinkelsbühl. KSV steht für Klärschlammverwertungsanlage, für ein Biomasse-Heizkraftwerk, das mit einer Mineralisierungsanlage für Klärschlamm gekoppelt ist. So sollte nicht nur Strom produziert, sondern auch gleich noch die Klärschlammentsorgung revolutioniert werden. Vorgesehen war, den Schlamm nicht mehr auf Feldern und in stillgelegten Kohlegruben zu entsorgen, sondern zu mineralisieren. Das so gewonnene Substrat wollte man etwa im Straßenbau einsetzen.

Von "erprobter Verfahrenstechnik" war die Rede, der damalige Crailsheimer Oberbürgermeister sprach bei der offiziellen Inbetriebnahme im Jahr 2008, an der neben Ex-Ministerpräsident Lothar Späth (CDU) auch der damalige Umweltminister Sigmar Gabriel (SPD) teilnahm, von einem "technischen Glanzstück". Den Bau hatten neben den Crailsheimer Stadtwerken und der Stadt Dinkelsbühl mehr als 20 Kommunen diesseits und jenseits der württembergisch-bayrischen Grenze ermöglicht. Sie hofften, mit der KSV das leidige Thema Klärschlamm-Entsorgung ein für allemal vom Tisch zu haben.

Doch schnell ahnten die Bürgermeister, dass sie sich ein Problem zugelegt hatten. Die "erprobte Verfahrenstechnik" kam nie richtig ins Laufen, der Holzpreis stieg dramatisch, die Mineralisierungsanlage steht seit 2010 still und die Wärme des Kraftwerks verpufft bis heute weitgehend ungenutzt.

Schnell rutschte das 38 Millionen Euro teure Projekt, das mit einer dürftigen Eigenkapitalquote von fünf Prozent finanziert worden war, in den roten Bereich, konnte den Schuldendienst nicht mehr erwirtschaften. Um eine Pleite zu verhindern, wandelten die KSV-Gesellschafter ihre Bürgschaften in Kredite um. Damit waren die Schulden bei der Landesbank Hessen-Thüringen (Helaba) abgelöst, aber das Schicksalsband zwischen vielen kleinen Gemeinden in der Grenzregion und der schwächelnden KSV im Gewerbegebiet zwischen Crailsheim und Dinkelsbühl umso enger geknüpft.

Zwar behauptete das Unternehmen nach der Umschuldung im Sommer 2011, es habe Zukunft, doch mit der war es nicht weit her. Das Ende ließ denn auch nicht allzu lange auf sich warten, im April 2012 musste die KSV wegen Zahlungsunfähigkeit Insolvenz anmelden. Zuvor hatte ein Turbinenschaden die Stromproduktion für mehr als zwei Monate stillgelegt.

Vor wenigen Tagen wurde das Insolvenzverfahren abgeschlossen, eine Gruppe von bayrischen Unternehmen um einen großen Gemüseproduzenten aus Nürnberg erhielt für 4,25 Millionen Euro den Zuschlag.

Das Nachsehen hatte ein Konsortium von baden-württembergischen Energieversorgern unter Leitung der Stadtwerke Schwäbisch Hall. In die Röhre schauen auch die einstigen KSV-Besitzer. Die finanziell ohnehin nicht auf Rosen gebettete Stadt Crailsheim und ihre Stadtwerke hat das Abenteuer um die 25 Millionen Euro gekostet, etliche kleine Gemeinden können ihre KSV-Schulden nur mühsam finanzieren.

Was bleibt, ist die Anlage. In der werden weiterhin Hackschnitzel verbrannt und wird so Strom gewonnen. Die Wärme wollen die neuen Besitzer künftig für die Beheizung eines gigantischen Gewächshauses nutzen, für das in den nächsten Wochen zwölf Hektar Wald in der Nachbarschaft gerodet werden müssen.

Der Nürnberger Gemüseproduzent plant die Verlegung seines gesamten Tomatenanbaus aus dem "Knoblauchsland", dem Gebiet zwischen Nürnberg, Fürth und Erlangen, nach Dinkelsbühl. So hat zumindest der Oberbürgermeister dieser Stadt die Hoffnung, mit einem blauen Auge davonzukommen, weil Gewerbesteuer fließen dürfte.
von: S W Umschau

  VTA entzieht Klärschlamm den Gestank
27.02.13 - 08:07 Uhr  
ROTTENBACH. Unternehmen entwickelte mit russischen Spitzenwissenschaftlern ein neues Verfahren.

Ulrich Kubinger ist bei der Hygienisierung von Klärschlamm offenbar der entscheidende Schritt gelungen: Das Umwelttechnik-Unternehmen mit Sitz in Rottenbach hat gemeinsam mit den beiden russischen Top-Wissenschaftlern Alexander Ilin und Jurij Sidorin ein neues Verfahren entwickelt, das die Bakterien und Viren im Klärschlamm zuverlässig abtötet und den Schlamm obendrein völlig geruchlos macht. Die OÖN konnten sich als erste Zeitung von der bahnbrechenden Entwicklung überzeugen.

„Geglückt ist uns das alles in unserer Forschungsküche in Rottenbach“, schildert der VTA-Geschäftsführer, der, wie es der Zufall will, am „Tag des Durchbruchs“ auch zum zwölften Mal hintereinander mit dem Gütezeichen „Österreichischer Musterbetrieb“ ausgezeichnet worden ist. Bundesweit dürfen dieses Zeichen nur knapp 170 Betriebe führen.

Patente vor Anmeldung

Kubinger rühmt die Fähigkeiten der beiden russischen Wissenschaftler, die in der Vorwoche gemeinsam mit seinen Chemikern die VTA-Labors in Beschlag genommen hatten. Die durchgeführten Tests waren so erfolgreich, dass Kubinger schon in den nächsten Monaten mit einer marktfähigen Umsetzung rechnet. Die entsprechenden Patente werden demnächst angemeldet.

Die entscheidenden Schritte und Wege sind in einem Wust von Formelreihen zusammengefasst, die für den Laien ein spanisches Dorf sind, nicht aber für den VTA-Chef: „Alles, was wir brauchen, gibt es eigentlich schon. Es kommt nur auf die richtige Zusammensetzung an.“

Ulrich Kubinger wurde, wie berichtet, im Vorjahr die Ehrendoktorwürde der russischen Akademie der Naturwissenschaften verliehen. Kurze Zeit später wurde er auch Mitglied dieses elitären Kreises. „Meine hervorragenden Kontakte nach Russland sind mir natürlich sehr behilflich“, räumt Kubinger unumwunden ein.

Die bisher gängigen Methoden, Klärschlamm zu hygienisieren – zum Beispiel durch Erhitzen –, sind mit einem enormen Energieaufwand und entsprechend hohen Investitionskosten verbunden. Das neue VTA-Verfahren dagegen funktioniert ohne zusätzlichen technischen Aufwand in minimaler Dosierung und ist daher auch wirtschaftlich gesehen überaus interessant.

Kubinger: „Für eine Kläranlage mittlerer Größe liegen die täglichen Kosten bei etwa 40 Euro pro Tag. Das Potenzial ist schon allein im Hinblick auf die Wasserrahmenrichtlinie der EU enorm.“

Der zweite Schwerpunkt in der Kooperation mit den Forschern des Instituts für Materialwissenschaften im sibirischen Tomsk sieht vor, aus Klärschlamm hochwertigen Brennstoff zu machen. „Wir arbeiten daran, den Brennwert es Schlamms zu erhöhen und zugleich die Entstehung von Kohlenmonoxid zu unterbinden“, sagt Kubinger.

Leicht zu entflammen

Professor Alexander Ilin ist als Raketentechniker ein Verbrennungsspezialist. Bei Versuchen in den VTA-Labors gelang es ihm fast spielend, Klärschlamm in Brand zu setzen, ohne dass dafür die Zufuhr von teurer Energie notwendig war.

Die VTA-Unternehmensgruppe verfolgt daher mittelfristig das Ziel, Klärschlamm selbst in eine Energiequelle zu verwandeln. „Das ist wahrscheinlich noch ein langer Weg, aber einROTTENBACH. Unternehmen entwickelte mit russischen Spitzenwissenschaftlern ein neues Verfahren.

Ulrich Kubinger ist bei der Hygienisierung von Klärschlamm offenbar der entscheidende Schritt gelungen: Das Umwelttechnik-Unternehmen mit Sitz in Rottenbach hat gemeinsam mit den beiden russischen Top-Wissenschaftlern Alexander Ilin und Jurij Sidorin ein neues Verfahren entwickelt, das die Bakterien und Viren im Klärschlamm zuverlässig abtötet und den Schlamm obendrein völlig geruchlos macht. Die OÖN konnten sich als erste Zeitung von der bahnbrechenden Entwicklung überzeugen.

„Geglückt ist uns das alles in unserer Forschungsküche in Rottenbach“, schildert der VTA-Geschäftsführer, der, wie es der Zufall will, am „Tag des Durchbruchs“ auch zum zwölften Mal hintereinander mit dem Gütezeichen „Österreichischer Musterbetrieb“ ausgezeichnet worden ist. Bundesweit dürfen dieses Zeichen nur knapp 170 Betriebe führen.

Patente vor Anmeldung

Kubinger rühmt die Fähigkeiten der beiden russischen Wissenschaftler, die in der Vorwoche gemeinsam mit seinen Chemikern die VTA-Labors in Beschlag genommen hatten. Die durchgeführten Tests waren so erfolgreich, dass Kubinger schon in den nächsten Monaten mit einer marktfähigen Umsetzung rechnet. Die entsprechenden Patente werden demnächst angemeldet.

Die entscheidenden Schritte und Wege sind in einem Wust von Formelreihen zusammengefasst, die für den Laien ein spanisches Dorf sind, nicht aber für den VTA-Chef: „Alles, was wir brauchen, gibt es eigentlich schon. Es kommt nur auf die richtige Zusammensetzung an.“

Ulrich Kubinger wurde, wie berichtet, im Vorjahr die Ehrendoktorwürde der russischen Akademie der Naturwissenschaften verliehen. Kurze Zeit später wurde er auch Mitglied dieses elitären Kreises. „Meine hervorragenden Kontakte nach Russland sind mir natürlich sehr behilflich“, räumt Kubinger unumwunden ein.

Die bisher gängigen Methoden, Klärschlamm zu hygienisieren – zum Beispiel durch Erhitzen –, sind mit einem enormen Energieaufwand und entsprechend hohen Investitionskosten verbunden. Das neue VTA-Verfahren dagegen funktioniert ohne zusätzlichen technischen Aufwand in minimaler Dosierung und ist daher auch wirtschaftlich gesehen überaus interessant.

Kubinger: „Für eine Kläranlage mittlerer Größe liegen die täglichen Kosten bei etwa 40 Euro pro Tag. Das Potenzial ist schon allein im Hinblick auf die Wasserrahmenrichtlinie der EU enorm.“

Der zweite Schwerpunkt in der Kooperation mit den Forschern des Instituts für Materialwissenschaften im sibirischen Tomsk sieht vor, aus Klärschlamm hochwertigen Brennstoff zu machen. „Wir arbeiten daran, den Brennwert es Schlamms zu erhöhen und zugleich die Entstehung von Kohlenmonoxid zu unterbinden“, sagt Kubinger.

Leicht zu entflammen

Professor Alexander Ilin ist als Raketentechniker ein Verbrennungsspezialist. Bei Versuchen in den VTA-Labors gelang es ihm fast spielend, Klärschlamm in Brand zu setzen, ohne dass dafür die Zufuhr von teurer Energie notwendig war.

Die VTA-Unternehmensgruppe verfolgt daher mittelfristig das Ziel, Klärschlamm selbst in eine Energiequelle zu verwandeln. „Das ist wahrscheinlich noch ein langer Weg, aber einer, der Sinn macht. Er entspricht außerdem genau unserer Unternehmensphilosophie, in Kreisläufen zu denken und zu handeln“, so der VTA-Geschäftsführer.

von: oö nachrichten.at

  Kohle statt Kostenfaktor Klärschlamm
22.01.13 - 17:54 Uhr  
Die Firma KWT Rosenkranz verspricht enormes Sparpotential für Gemeinde


DEGGENHAUSERTAL Bisher ist Klärschlamm für die Gemeinde Deggenhausertal ein Kostenfaktor: Rund 70000 Euro kostet seine Entsorgung jedes Jahr, schätzt Bürgermeister Knut Simon. 500 Tonnen Klärschlamm lässt die Gemeinde pro Jahr abtransportieren und im Zementwerk Allmendingen zwischen Ehingen und Blaubeuren verbrennen. In Zukunft könnte die Gemeinde mit dem Rohstoff aus der Kläranlage vielleicht Geld verdienen. Bürgermeister Simon ist mit einem Unternehmer im Gespräch, der genau das verspricht.

„Hydrothermale Carbonisierung“ (HTC) heißt das Zauberwort – ein chemisches Verfahren zur Herstellung von Kohle. „Unsere Druckbehälter arbeiten wie ein Schnellkochtopf“, sagt Manfred Rosenkranz, Inhaber der Firma KWT Rosenkranz in Heiligenberg-Hattenweiler. Der Druck knacke tierische und pflanzliche Zellen im Klärschlamm. So könnten keine Bakterien überleben und Nährstoffe würden sich in der Flüssigkeit verteilen. Im zweiten Schritt entstehe bei einem Druck von 15 bis 20 bar und bei Temperaturen von 180 bis 220 Grad innerhalb weniger Stunden Kohle.

Als Brennstoff nutzbar

Das Verfahren sei umweltfreundlich, sagt Rosenkranz. Denn der Kohlenstoff im Klärschlamm werde komplett gebunden – und nicht als Treibhausgas Kohlendioxid in die Luft entlassen. Das hochwertige Kohle-Material, das dabei entstehe, könne zwar als Brennstoff genutzt werden, sei dafür aber eigentlich viel zu schade. Rosenkranz empfiehlt, die Kohle aus Klärschlamm an die Industrie zu verkaufen: zur Verarbeitung in Farb- und Schmierstoffen, Dichtungsmitteln, Tinten oder in Reifen. Die verbleibende Flüssigkeit aus dem Klärschlamm mit den Nährstoffen Stickstoff, Phosphor und Kalium lasse sich als Dünger nutzen. Eine kleine HTC-Anlage für eine Gemeinde wie Deggenhausertal würde rund 400000 Euro kosten, sagt Rosenkranz. Wenn die Gemeinde damit jährlich 70.000 Euro für die Klärschlamm-Entsorgung spare und zusätzlich Kohle und Dünger verkaufe, würde sich die Investition schnell bezahlt machen, meint Rosenkranz. Bei der Suche nach Abnehmern würde seine Firma die Gemeinde ebenso unterstützen wie beim Betrieb der Anlage, verspricht der Unternehmer.
Bisher hat er noch keine HTC-Anlage zur Klärschlammverwertung verkauft. Derzeit verhandelt Rosenkranz nach eigenen Angaben mit dem Abwasserverband Stockacher Aach und einem weiteren größeren Klärwerk. Die Anlagen sind auch für Industrie und Handel interessant. Denn sie eignen sich zur Verwertung von Biomasse aller Art, zum Beispiel auch für Lebensmittelreste.
Und wie lange zahlt die Gemeinde Deggenhausertal noch jedes Jahr 70000 Euro für die Klärschlamm-Entsorgung? Zum einen habe die Gemeinde langfristige Verträge abgeschlossen, gibt Bürgermeister Knut Simon zu bedenken. Zum anderen wolle man kein Risiko eingehen und müsse die Sache erst ausführlich beraten.

Weitere Infos zur HTC-Anlage der Firma Rosenkranz online unter
www.dampfturbinenkraftwerk.de
von: schwäbische de


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