gwf Wasser/Abwasser Energieeffizienz rechnet sich! (Vorschau)

Wasserversorgung
Fachberichte
Korrosion, mikrobiologische Probleme, Bildung von
Nebenprodukten). Es sind dabei die Vorgaben der
TrinkwV 2011 und die jeweiligen DVGW-Arbeitsblätter
zu beachten.
Ferner sollten sehr aufwändige und komplexe Aufbereitungsverfahren
möglichst vermieden werden,
wenn sie eine hohe Störanfälligkeit aufweisen und/oder
eine sehr intensive Überwachung benötigen. Es sollten,
wenn möglich immer, eigensichere Verfahren mit hoher
Prozesssicherheit und Betriebsstabilität und mit geringem
Betreuungs- und Überwachungsaufwand bevorzugt
werden. Die Anlagen zur Trinkwasseraufbereitung
sollten soweit möglich kontinuierlich betrieben werden.
Bei der Wahl des Aufbereitungsverfahren sind das
Minimierungsgebot nach § 6 (3) der TrinkwV 2011 und
die Liste der Aufbereitungsstoffe nach § 11 der TrinkwV
2011, die vom Umweltbundesamt veröffentlicht wird,
zu berücksichtigen.
Bei der Aufbereitung fallen feste und/oder flüssige
Rückstände an, die umweltverträglich und entsprechend
den gesetzlichen Bestimmungen entsorgt werden
müssen.
3. Maßnahmen zur Reduzierung
der Belastung
Bei erhöhten Konzentrationen in Rohwässern, die zur
Trinkwasserversorgung genutzt werden, ist der
Ursprung (geogen, anthropogen) der Belastung zu
klären. Besteht der Verdacht auf anthropogene Kontaminationen
ist das BBodSchutzG zu berücksichtigen.
Sofern die Belastung zunächst in einem Mischwasser
nachgewiesen wurde, ist zu ermitteln, welche Rohwasservorkommen
bzw. Brunnenwässer von den erhöhten
Spurenmetallgehalten betroffen sind. Normalerweise
sind die Konzentrationen in einem Grundwasser zeitlich
vergleichsweise konstant, können jedoch örtlich stark
variieren. Bei der Variation von Brunnenschaltungen
können sich deshalb auch unterschiedliche Rohwasserzusammensetzungen
ergeben.
Die betroffenen Wässer sollen über einen ausreichend
langen Zeitraum unter allen zu erwartenden
Betriebsbedingungen mehrmalig untersucht werden,
um die Gesamtbelastung abschätzen zu können. Insbesondere
für eine ggf. erforderliche Aufbereitung ist es
wichtig, dass für die Spurenstoffe die chemischen
Spezies bekannt sind oder berechnet werden. Die Wasserparameter,
die für eine Aufbereitung bedeutsam
sind, und die zugehörigen Schwankungsbereiche
müssen bekannt sein. Um eine Veränderung im Chemismus
der Wässer zu erkennen, sollten die chemisch-physikalischen
Wasserparameter der letzten 5 bis 10 Jahre
ausgewertet werden.
Bevor die Errichtung bzw. Erweiterung einer Aufbereitungsanlage
zur Entfernung der Spurenstoffe
betrachtet wird, sollte zunächst geprüft werden, ob zur
Vermeidung einer Grenzwertüberschreitung hinsichtlich
der Spurenstoffgehalte im abgegebenen Trinkwasser
eine der folgenden Maßnahmen zielführend ist,
wobei auch wirtschaftliche Gesichtspunkte zu berücksichtigen
sind.
Durch Ausweitung des Wasserrechts für ein unbelastetes
Wasservorkommen oder Bezug von unbelastetem
Fremdwasser ist ggf. eine ausreichende Konzentrationsverminderung
im abgegebenen Trinkwasser möglich.
Im Vorfeld der Wassergewinnung kann die Errichtung
und der Betrieb von Abwehrbrunnen zum Schutz
der Versorgung genutzt werden. Daher müssen die
hydrogeologischen Gegebenheiten ermittelt und ggf.
ein Grundwassermodell erstellt werden.
Bei anthropogenen Beeinflussungen sind durch die
zuständigen Behörden Maßnahmen zu veranlassen.
Sofern keine dieser Alternativen zu realisieren ist, sind
zur Reduzierung der Belastung aufbereitungstechnische
Maßnahmen zu prüfen.
4. Arsen
Arsen ist ein toxisches Element, das ubiquitär im Untergrund
verteilt ist und in vielen Trinkwasserressourcen
der Erde auftritt. Die dauernde und hohe Aufnahme von
Arsen über das Trinkwasser und die Nahrung verursacht
eine chronisch toxische Wirkung beim Menschen,
welche sich z. B. durch Hautschädigungen oder Krebserkrankungen
zeigt [2].
4.1 Vorkommen und Eigenschaften
Arsen ist ein relativ häufiges Begleitelement in der
Erdkruste und findet sich insbesondere in sulfidischen
Erzen. Durch Verwitterungsvorgänge kann es sich in
Böden und Sedimenten anreichern. Obwohl der
geogene Ursprung des Arsens dominiert, können auch
anthropogene Emissionen zu lokal erheblichen Kontaminationen
führen. Beispiele hierfür sind arsenhaltige
Abraumhalden von Hüttenbetrieben oder industrielle
Altlasten und ungesicherte Hausmülldeponien. Die
Mobilisierung des Arsens aus dem Boden in das Grundwasser
wird maßgeblich durch das Redoxpotential und
den pH-Wert im Untergrund beeinflusst. Unter oxidierenden
und leicht reduzierenden Bedingungen ist es
mäßig mobil, im stark reduzierenden Milieu hingegen
als Sulfid festgelegt. In Deutschland kommen Grundwässer
mit geringen geogen bedingten Arsengehalten
unter 10 µg/L relativ häufig vor. Regional begrenzt
finden sich aber insbesondere in Kluftgrundwasserleitern
des Buntsandsteins und des Sandsteinkeupers
auch höhere Konzentrationen, die meist zwischen
10 µg/L und 250 µg/L liegen [3].
Arsen liegt im Grundwasser in den Oxidationsstufen
+III (Arsenit) und +V (Arsenat) vor. Im trinkwasserrelevanten
pH-Bereich von 6,0 bis 9,5 dominieren unter
oxidierenden Bedingungen die fünfwertigen Formen
H 2 AsO 4
– und HAsO 4
2– , während unter reduzierenden
Bedingungen die dreiwertige, ungeladene arsenige
November 2011
gwf-Wasser Abwasser 1071