Schon lange ist bekannt, dass Rückstände von Kosmetikprodukten, Medikamenten, Reinigungsmitteln und anderen Chemikalien im Wasser nachgewiesen werden können – insgesamt sind es über 30'000 verschiedene Substanzen, die unter dem Sammelbegriff Mikroverunreinigungen zusammengefasst werden. Die Wissenschaft ist sich einig: Auch in geringen Konzentrationen hat das negative Auswirkungen auf Mensch und Tier.
So werden die wichtigsten Schweizer Abwasserreinigungsanlagen (ARA) seit 2016 mit einer vierten Reinigungsstufe ausgerüstet, dafür haben sich zwei Verfahren durchgesetzt: Entweder werden die Mikroverunreinigungen an Aktivkohle adsorbiert oder durch Ozon zerstört. Nur: «Die Adsorption an Aktivkohle in klassischen Verfahren benötigt sehr viel Platz. Die Behandlung mit Ozon ist zwar platzsparender, die Herstellung des Ozons benötigt aber viel Energie», erklärt Manuel Stäheli, Wissenschaftlicher Mitarbeiter am UMTEC.
Das vom UMTEC mitentwickelte Verfahren verbindet die Vorteile beider Techniken. Die Behandlung der Mikroverunreinigungen erfolgt zwar ebenfalls mit Aktivkohle, anders als bei den konventionellen Verfahren wird die pulverförmige Aktivkohle aber direkt in die biologische Reinigungsstufe hinzudosiert. So können ein ganzes Behandlungsbecken und mehrere 100 m2 Fläche eingespart werden. Der Energiebedarf ist sehr gering. Ein weiterer Pluspunkt: Das neue Verfahren kann optimal in bestehende Infrastrukturen eingebunden werden. Die zusätzlichen Komponenten umfassen lediglich ein Lagersilo für die Aktivkohle und eine Dosierstation. So können auch kleinere ARA mit der vierten Reinigungsstufe aufgerüstet werden. «Das Verfahren ist für kleine und grosse Anlage konzipiert», betont Manuel Stäheli.
Nach dreijährigen Laborversuchen und Pilotbetrieben am Campus Rapperswil folgte die grosstechnische Umsetzung des neuen Verfahrens auf der ARA Flos in Wetzikon. Die Planungs- und Bauphase dauerte rund eineinhalb Jahre, der neue Abschnitt ging 2019 in Betrieb. Nach den ersten zwei Jahren ziehen die Betreiber der ARA Flos ein positives Fazit: Thomas Bhend, Bereichsleiter der Stadtentwässerung Wetzikon, schätzt das unkomplizierte Verfahren aufgrund des geringen Wartungsaufwandes, der Zuverlässigkeit und des geringen Energieverbrauches. «Die Reinigungsleistung des Verfahrens wird den hohen Ansprüchen gerecht. »
Das Projekt wurde von Prof. Dr. Jean-Marc Stoll, Professor und UMTEC-Institutspartner, geleitet. Neben der OST waren die Stadt Wetzikon, die Holinger AG, das AWEL und das BAFU beteiligt.