5.3 Abwasseruntersuchungen und -analytik
5.3.2 Wasseranalytik
Parameter
Die konventionellen Parameter dienten zur üblichen Charakterisierung der Pro-ben und nicht zur Ermittlung der Ursachen, da bisherige Erkenntnisse zeigen, dass sich aus diesen Parametern und Dw-Werten kein Zusammenhang ableiten lässt. Daher werden sie nur erwähnt, falls dies zum Verständnis erforderlich ist.
Tabelle 5: Chemisch-physikalische Parameter zur Probencharakterisierung
Parameter Verfahren Aussage
CSB1) DIN ISO 157053)
organische (Rest-)Belastung
TOC1) DIN EN 1484
TNb1)
DIN 38409 T.27 Summe aller N-Verbindungen
Färbung α DIN EN ISO 7887 Intensität der Färbung ausgedrückt als Absorptionskoef-fizient α bei drei Wellenlängen λ = 436, 525 und 620 nm Leitfähigkeit EN 27 888 Salzbelastung
Pgesamt DIN EN ISO 6878 Summe aller P-Verbindungen
NH4-/NO2 --/NO3
--N2) LCK 304/341/3393) Ngesamt = Gehalt anorganischer N-Verbindungen 1)homogenisiert und filtriert, 2)filtriert, 3)Küvettentest Hach-Lange
Biotests Die GL-Bestimmung erfolgte nach der Norm DIN EN ISO 11348-2:2009 an flüssig getrockneten Bakterien. Zur Messung der Lumineszenz wurde das Gerät LUMIStox der Fa. Dr. Lange eingesetzt, mit dem erforderlichenfalls das Verfah-ren zur Farbkorrektur durchgeführt werden kann.
Die Dw-Bestimmung wurde gem. der Norm DIN EN ISO 20079 durchgeführt.
Als Bewertungsparameter dienten an allen Proben die Frondanzahl und die Frondfläche.
6 Etablierung Lemna-Test 6.1 Vorgehen
Erforderliche Gerätschaften
Zur Durchführung und Auswertung des Wasserlinsen-Tests wurden folgende Gerätschaften (s. Abbildung 3) beantragt und angeschafft:
• Testdurchführung: Klimaschrank „APT.line™ KBW 720 (E5.1)“ der Fa.
Binder GmbH, Tuttlingen
• Testauswertung: Leuchttisch mit Basler-Industriekamera und Bildanalyse-software MedeaLAB count & classify-Version 6.7 der Firma Medea AV GmbH, Erlangen
Abbildung 3: Gerätschaften zur Testdurchführung und -auswertung:
v. li. n. re.: Klimaschrank; Leuchttisch mit Basler-Industriekamera und Leuchtschirm
Wasserlinsen Lemna minor
In der DIN EN ISO 20079:2006-12 sind vier Bezugsquellen für Lemna minor-Kulturen genannt, eine davon ist das Umweltbundesamt (UBA) in Berlin, das freundlicherweise mehrfach axenische Wasserlinsen-Kulturen auf Festmedium zur Verfügung stellte.
Aufgrund der zu Beginn der Testetablierung massiven Algenkontamination (s.
Kap. 6.2) mehrfach erforderlichen Beschaffung wurden auch vom Bayerischen Landesamt für Umwelt sowie von der Universität Jena jeweils einmal frische Wasserlinsen zur Verfügung gestellt.
Vorgaben der Norm
Bei der Etablierung des Tests an der PTS wurden zum Einen die Vorgaben der Norm berücksichtigt, zum Andern aber auch wertvolle Hinweise aus dem Kreise der Projektbegleiter, die sich seit vielen Jahren mit dem Wasserlinsen-Test be-schäftigen und mitunter auch an der Erstellung der Norm beteiligt waren.
6.2 Kultivierung
Algen-kontamination
Aufgrund der Ausmaße des Klimaschranks wurde dieser zu Beginn des Vorhabens im Wasser-/Abwassertechnikum der PTS aufgestellt, in dem auch eine intensive Algenfor-schung mit Chlorella vulgaris betrieben wird. Dadurch kam es nach wenigen Wochen zu einer massiven Algenkontami-nation, zuerst der Kultivie-rungsbecken (s. Abbildung 4), im weiteren Verlauf auch der Testansätze.
Abbildung 4: Mit Chlorella vulgaris kontaminierte Wasserlinsen-Stammkultur
Mikroskopische Aufnahmen zeigten, dass sich die Grünalgen an den Wurzeln der Wasserlinsen festsetzen, sie so von der Nährstoffaufnahme abschnitten und die Wasserlinsen abstarben. Eine reguläre Kultivierung und Testdurchfüh-rung war auf dieser Basis nicht möglich.
Neben der wohl luftgetragenen Kontamination im Technikum musste auch der gemeinsam genutzte analytische Laborbereich und dessen Gerätschaften (Kontaktkontamination) als Ursache in Betracht gezogen werden.
Erfolgreiche Ge-genmaßnahmen
Durch konsequente Umsetzung der nachfolgend beschriebenen Gegenmaß-nahmen konnte eine weitere Algenkontamination in der Restlaufzeit des Vorha-bens dauerhaft unterbunden werden:
1. Räumliche Trennung der Kulti-vierung und der Testdurchfüh-rung
Kultivierung im 3. Unterge-schoss (s. Abbildung 5) Back-up-Kultivierung im
2. Obergeschoss
Vorkultur: 4 … 5 d vor Test-ansatz in Klimaschrank Testdurchführung im
Kli-maschrank im Erdgeschoss
Abbildung 5: Wasserlinsen-Kultivie-rung im 3. Untergeschoss der PTS 2. Klimaschrank
Kondensatablauf optimiert in Abfluss anstatt in Auffangwanne „Totalzerlegung“ & Intensivreinigung: Heißdampfreiniger & Isopropanol ausgeheizt über Nacht bei Tmax von ca. 85 °C
3. Kultivierung: Wechsel des Steinberg-Mediums 2 x pro Woche anstatt 1 x 4. Separierung aller Glasgeräte zum Wasserlinsen-Test sowie Ausheizen nach
Spülmaschine & Abdecken mit Alufolie
5. Wechsel der Handschuhe & Labormäntel im Analytikbereich und bei Tätig-keiten mit Wasserlinsen
6.3 Testdurchführung
Ablauf Ein anschauliches Ablaufschema zur Testdurchführung zeigt Abbildung 6.
Abbildung 6: Ablaufschema zur Testdurchführung ([30], bearbeitet)
Kapazität des Klimaschrankes
Das Innenmaß der drei separat beleuchteten Ebenen in dem Klimaschrank (s.
Abbildung 3 ) beträgt 97 x 58 cm. Um eine gleichmäßige Beleuchtung aller Testansätze zu gewährleisten, wurde vorab die räumliche Verteilung der photo-synthetisch aktiven Strahlung (Englisch: photosynthetically active radiation (PAR)) mittels sphärischem Kugelsensor an mehreren Tagen gemessen. Die Bereiche, in denen die Beleuchtungsstärke um mehr als 20 % vom bestimmten Mittelwert = 138 µE/m2∗s abweicht, werden nicht für die Testdurchführung ge-nutzt. Um den seitlichen Einfall von Licht in die Testansätze zu minimieren,
Anzahl Replikate und Probenkapa-zität
Um die Vielzahl der Proben in einem akzeptablen Zeitraum abarbeiten zu kön-nen, wurde in Abstimmung mit den Projektbegleitern festgelegt, die Proben beim Mehrfachscreening sowie zum Dw-Verlauf in sechs Verdünnungsstufen D zu untersuchen und die Proben aus den vor-Ort-Untersuchungen in vier Stufen (vgl. Tabelle 6). Gleichzeitig wurden die Anzahl der Replikate, Blindwerte und Positivkontrollen angepasst. Im Idealfall, d.h. ohne Ausfallzeiten, konnten so in Ap 2 vier Proben und in Ap 3 zehn Proben binnen 8 Tagen untersucht werden Tabelle 6: Übersicht zu den untersuchten Verdünnungsstufen in Ap 2 und 3
P je
In Abstimmung mit den Projektbegleitern wurden folgende weitere Festlegun-gen zur Testdurchführung bzw. -auswertung getroffen:
Einstellung des pH-Wertes auf 5,5 zu Testbeginn
alle Testansätze sollten nach Frondanzahl und nach Frondfläche ausgewer-tet werden
6.4 Testauswertung
Berechnungen Gem. der Norm sind die o. g. Bewertungskriterien in allen Bechergläsern zu Testbeginn und -ende zu erfassen, in den Blindwertansätzen darüber hinaus zwei weitere Male zwischen Testbeginn und -ende. Aus diesen Werten werden die spezifischen Wachstumsraten r beider Beobachtungsparameter berechnet.
Aus dem Abgleich mit den Blindwerten resultiert schließlich die prozentuale Hemmung ir der spezifischen Wachstumsrate in den Verdünnungsstufen D.
Beurteilung der Gültigkeit des Tests
Hierzu müssen verschiedene Größen in den Blindwert- und Kontrollansätzen überprüft werden und bestimmte Bedingungen erfüllen:
• exponentielles Wachstum
• mittlere spezifische Wachstumsrate 0,275 d-1 und Verdoppelungszeit
• mindestens 7fache Vermehrung innerhalb von 7 Tagen
• EC(r)50 für 3,5-Dichlophenol sollte zwischen 2,2 und 3,8 mg/l liegen
Testergebnis und -protokoll
Die erfassten Werte werden in eine eigens erstellte Excel-Auswertedatei über-tragen und das Ergebnis automatisiert berechnet. Gleichzeitig werden die o. g.
Gültigkeitskriterien abgeprüft und bewertet. Da das gesamte Testprotokoll 14 Tabellen und Diagramme umfasst, wird auf eine Darstellung hier verzichtet. Ei-nen anschaulichen Überblick zur Testauswertung und zum abgeleiteten Tester-gebnis liefert eine Darstellung der ir-Werte als Balkendiagramm (s. Abbildung 7).
Abbildung 7: Hemmung der spezifischen Wachstumsrate ir in den Verdün-nungsstufen D basierend auf Frondanzahl Z und -fläche F
Interpretation Als Testergebnis ist die D-Stufe anzugeben, in der die Hemmung der spezifi-schen Wachstumsrate ir erstmals unter dem Schwellenwert von 10 % liegt. Im Beispiel der Abbildung 7 lautet das Ergebnis also
• basierend auf Frondzahl: Dw_Z = 8
• basierend auf Frondfläche: Dw_F = 6 oder 12, da in der Stufe D = 8 der ir-Wert wieder über 10 % liegt
Da lt. Norm immer der schlechtere Wert anzugeben ist, lautet hier das Ender-gebnis Dw = 8 oder 12, je nachdem wie der Balkenverlauf auf Basis der Frond-fläche zu interpretieren ist. Die Norm hilft hier nicht weiter und auch in Exper-tenkreisen gibt es hierzu unterschiedliche Meinungen. Derartige Verläufe sind zwar nicht die Regel, wurden aber im Falle von PF-Abwässern immer wieder beobachtet, s. hierzu auch Abschnitte 10.3 und 11.
7 Mehrfach-Screening in15 Papierfabriken 7.1 Vorgehen
Anzahl unter-suchter Endab-laufproben
Bereits vor Projektbeginn und in Abstimmung sowie mit Unterstützung der AG Anhang 28 wurden insgesamt 19 Papierfabriken kontaktiert, die allesamt ihre Mitwirkung an dem Vorhaben bekundeten. 15 davon kamen in die engere Aus-wahl, so dass vom ursprünglichen Plan, der Beprobung von 12 bis 15 Werken, und im Sinne einer möglichst breiten Datenbasis zu Dw-Werten in Endablauf-proben das Maximum ausgeschöpft wurde. Das prinzipielle Vorgehen der Pro-benahme und der Testdurchführung sind in den Abschnitten 5.3.1, 6.3 und 6.4 bereits beschrieben.
Alle Papierfabriken (s. Tabelle 4) beprobten jeweils die drei in Abbildung 2 ge-zeigten PN-Stellen, froren die Proben ein und überstellten diese der PTS. Von den Referenzwerken R und S wurden nur Endablaufproben angefragt. Dem Ap2 sind die Endablaufproben zuzuordnen, von denen i. d. R. zwischen 3 und 5 Stück je Werk untersucht wurden. Eine Ausnahme ist hier das Werk K, das nur eine Probe zur Verfügung stellen konnte. In Summe wurden in Ap 2 49 Endab-laufproben getestet. Die Einzelergebnisse sowohl zum Screening als auch zum Dw-Verlauf in ARA inkl. der ermittelten GL-Werte (vgl. Abschnitt 10.1) sind im Anhang in Tabelle A 1 enthalten.
7.2 Dw-Werte in Endablaufproben
Überblick In Fehler! Ungültiger Eigenverweis auf Textmarke. sind die Dw-Werte aller 49 untersuchten Endablaufproben zusammengestellt. Zunächst ist festzustel-len, dass alle zur Untersuchung festgelegten Verdünnungsstufen D = 2, 6, 8, 12, 24 und 48 als Testergebnis auftreten und somit von einer sinnvollen und zweckmäßigen Abstufung ausgegangen werden kann.
Tabelle 7: Dw-Werte aller 49 untersuchten Endablaufproben
Herkunftsbereich Werks-code
Sorten-bereich #1 #2 #3 #4 #5 Endablauf
A Grafisch > 48 ≤ 2 12 ≤ 2 ≤ 2 ≤ 2 ... > 48 Dw Endablauf // PN-Runden
Altpapier mit Deinking
Altpapier ohne Deinking Verpackung Grafisch
Verpackung
Diskussion In allen 6 untersuchten Endablaufproben der beiden Referenzwerke R und S lautete das Ergebnis zweifelsfrei Dw ≤≤≤≤ 2, sowohl auf Basis der Frondanzahl als auch auf Basis der Frondfläche.
Ein derart eindeutiges Ergebnis von Dw ≤≤≤≤ 2 in allen Proben wurde im Herkunfts-bereich AP ohne Deinking nur bei den Werken H, J und M gefunden. In den anderen Werken G, I, K und N zeigen sich bei einzelnen Proben auch leicht er-höhte Werte von Dw = 6 oder 8. Diese beruhen bei den Werken G und N auf der Frondfläche, bei K auf der Frondanzahl und im Werk I einheitlich auf beiden Beobachtungsparametern.
Im Herkunftsbereich AP mit Deinking treten die größten Schwankungsbreiten bei den Dw-Werten auf. Ein mit Dw≤≤≤≤ 2 wiederum eindeutiges Ergebnis in allen Ablaufproben lieferten die Werke B und L aus den Sortenbereichen Hygiene- bzw. Verpackungspapiere. Im Werk O zeigten die ersten drei Proben mit Dw = 6 einen leicht erhöhten Wert, der zweimal auf Basis der Frondfläche beruhte und in einer Probe auf beiden Beobachtungsparametern. Die daraufhin untersuchte vierte Probe war mit Dw ≤≤≤≤ 2 unauffällig.
Dw-Werte >>>> 8 wurden ausschließlich in Proben aus den grafischen Werken A, C und D ermittelt. Mit Ausnahme von D, wiesen einzelne Proben auch Dw -Werte ≤ 2 auf. In A und D sind beide Beobachtungsparameter weitgehend im Gleichklang, im Werk C resultiert aus der Frondfläche meist der schlechtere Wert.
Zwischenfazit Endablaufproben
Die Testergebnisse für die biologisch voll gereinigten Abwässer lassen sich wie folgt zusammenfassen:
• Frischfaser-Werke und alle Werke „AP ohne DI“: Dw ≤ 8
• Werke „AP mit DI“
o „Hygiene“ und „Verpackung“: Dw ≤ 8 o „Grafisch“: Dw> 8 in 9 von 13 Proben
Nur in 7 von 15 untersuchten Werken lag der Dw-Wert auf einem sehr niedrigen Niveau von Dw≤ 2, weitere 5 Werke halten den geplanten Grenzwert zwar ein, zeigen in einzelnen Proben aber auch höhere Werte von Dw = 6 oder 8. Die drei Werke aus dem Sortenbereich „grafische Papiere“ sind nicht imstande, den ge-planten Grenzwert sicher einzuhalten.
8 Ermittlung der Einflussgrößen Vorbemerkung
zur Ergebnisdar-stellung
Neben der Verbreiterung der Dw-Datenbasis in Ap 2 war die Ermittlung der Ein-flussgrößen auf die Dw-Werte in den Endabläufen die zentrale Fragestellung in dem Vorhaben. Hierzu wurden umfangreiche Untersuchungen durchgeführt, die mitunter den Arbeitspaketen 4 und 5 zuzuordnen sind. Sofern zweckmäßig, werden diese jedoch zusammen mit den Ergebnissen des Ap 3 im vorliegenden Kapitel dargestellt und diskutiert.
8.1 Dw-Verlauf in Abwasserreinigungsanlagen (ARA) Vorgehen:
Aus-wahl der Werke
Aufgrund der teils erhöhten Ablaufwerte im Mehrfachscreening in Ap2 wurde entschieden, alle Werke aus dem Sortenbereich „grafisch“, also A, C und D mit zu berücksichtigen. Als Vergleichsanlagen wurden die Werke B, ebenfalls „mit Deinking“, aber Sortenbereich „Hygiene“ und H ausgewählt, die durchgängig niedrige Werte von Dw ≤ 2 aufwiesen. Da Werk O, wie H aus dem Sortenbe-reich „Verpackung“, aber mit Deinking, leicht erhöhte Ablaufwerte zeigte, wurde dieses als sechstes Werk in die Untersuchungen mit einbezogen.
Die für die Tests erforderlichen Proben vom „Zulauf 1. und Zulauf 2. biologische Stufe“ (s. Abbildung 2) wurden bereits mit den Endablaufproben übermittelt.
Dw-Verlauf in ARA
Aus Kapazitätsgründen konnten nicht alle zu den Endablaufproben korrespon-dierenden Zulaufproben getestet werden. Alle Ergebnisse sind in Tabelle 8 als Einzelwerte zusammengestellt, die jeweiligen Probenahmerunden sind durch „/“
voneinander getrennt. Die grafische Aufbereitung der Ergebnisse ist in Abbil-dung 8 dargestellt.
Anhand der Spalten „N“ und „P“ wurde abgefragt, ob in der Probe „Zu 1.“ die Nährstoffe bereits enthalten waren oder nicht. Es sei vorweg genommen, dass die in Abwässern vorhandenen bzw. dosierten N- und P-Konzentrationen um ein Vielfaches niedriger liegen als die entsprechenden Werte aus dem Nährme-dium des Testansatzes und somit keinen Einfluss auf das Testergebnis haben.
Tabelle 8: Einzelwerte zum Dw-Verlauf in ARA
Herkunftsbereich
Es fällt sofort auf, dass die Proben „Zu 1.“ eine gewisse Toxizität aufweisen können, die beiden Extremwerte Dw≤ 2 bzw. = 48 wurden aber jeweils nur in einer Probe gemessen. Im Allgemeinen bewegt sich das Niveau im Bereich Dw = 6 … 24.
Sämtliche Proben „Zu 2.“, in obigen Werken gleichbedeutend mit „Ablauf Anae-robstufe“, zeigen keine bzw. eine nur sehr geringe Wasserlinsentoxizität im Be-reich Dw ≤ 2 … 6.
Während in den Werken B und H die Toxizität gegenüber Wasserlinsen durch die abschließende aerobe Behandlung vollständig eliminiert wird, verharren die Dw-Werte in Werk O im Verlauf des gesamten Reinigungsprozesses auf einem gleich bleibenden niedrigen Niveau von Dw ≤ 2 … 6.
Einzig in den drei Werken A, C und D des Sortenbereichs „grafisch“ erhöht sich in 7 von 9 untersuchten Proben „Zu 2.“ der Dw-Wert hin zum Endablauf auf bis zu Dw = 48 und höher.
Anaerob-Stufen reduzieren Was-serlinsentoxizität
Aus den o. g. Einzelwerten lassen sich drei „Klassen“ von Dw-Verläufen extra-hieren und grafisch darstellen (s. Abbildung 8).
Abbildung 8: Dw-Verläufe in Abwasserreinigungsanlagen
oben: kontinuierliche Abnahme bei Werk B und H Mitte: „konstanter“ Verlauf bei Werk O
unten: mitunter Anstieg nach Aerobstufe in den Werken A, C und D
Zwischenfazit Dw -Verlauf in ARA
Quasi unabhängig von den Dw-Werten in den Proben „Zu 1.“ (= Ablauf Vorklä-rung) stellt sich nach anaerober Behandlung eine sehr geringe Wasserlinsento-xizität im Bereich von Dw≤ 2 … 6 ein, die in den Werken O bzw. B und H nach aerober Behandlung entweder dort verharrt oder noch weiter reduziert wird.
Einzig in den Werken des Sortenbereichs „grafisch“ erhöhen sich nun durch die aerobe Endreinigung vielfach die Dw-Werte auf ein Niveau, dass z. T. deutlich
Werke B & H
Werk O
Werke A, C & D
8.2 Detailuntersuchung der Werke C und D 8.2.1 Vorgehen
Auswahl/Ein-grenzung der Werke
Aufgrund der Vielzahl zu untersuchender Proben wurde die Detailuntersuchung auf zwei Werke begrenzt. In Anbetracht dessen und mit Blick auf die bisherigen Ergebnisse wurde auf der 2. Projektbegleiter-Sitzung einstimmig entschieden, die Werke C und D im Detail zu untersuchen.
Anpassung Probenahme
Im Screening bzw. beim Dw-Verlauf wurden die Proben vom Werkspersonal an den verschiedenen PN-Stellen zeitnah hintereinander genommen, da diese Ar-beit im laufenden Tagesgeschäft zusätzlich zu bewerkstelligen war. Bei der De-tailuntersuchung, die überwiegend vom PTS-Personal mit tatkräftiger Unterstüt-zung der Werke C und D durchgeführt wurde, sollte der Zeitversatz zwischen den verschiedenen PN-Stellen, d. h. die mittlere Verweilzeit des Abwassers in den Reinigungsstufen berücksichtigt werden, s. Abbildung 9, in der auch wei-tere zu beprobende Teilströme sowie die Additivdosierstellen vermerkt sind.
Abbildung 9: PN- und Additivdosier-Stellen sowie mittlere Verweilzeiten in den ARA der Werke C (links) und D (rechts)
Legende: NS = P- und/oder N-Nährstoffe; ES = Entschäumer; AT = Abwasserteilstrom;
* = inkl. NaOH & Nährstoffmix; FHM = Flockungshilfsmittel; BB = Belebungsbecken
Die PN-Stellen „Zu 1.“, „Zu 2.“ und „End“ wurden jeweils über vier bis fünf Tage hinweg alle sechs Stunden beprobt, die anderen PN-Stellen fallweise. So erga-ben sich in Werk C 13 und in D 14 PN-Runden und es fielen in beiden Werken inkl. der neuen PN-Stellen und Additive jeweils rund 50 Proben an.
Anpassung Testdurchfüh-rung & Untersu-chung der Addi-tive
Um die rund 100 Abwasserproben in einem akzeptablen Zeitraum abarbeiten zu können, wurden in Abstimmung mit den Wasserlinsentest-Experten im Pro-jektbegleitenden Ausschuss die Anzahl der zu untersuchenden Verdünnungs-stufen und die Anzahl der Replikate gem. Tabelle 6 reduziert.
Für die Untersuchung der Additive wurde das in [31] erarbeitete und bewährte Vorgehen hinsichtlich der Verdünnungsstufen im Bereich von D = 96 bis D = 1.048.576, entsprechend ca. 10,5 g Handelsware/l bis 1 mg Handelsware/l angewendet.
8.2.2 Ergebnisse
Überblick In Abbildung 10 sind die Dw-Werte aller PN-Stellen gegenüber den alle sechs Stunden durchgeführten Probenahmerunden aufgetragen. So erhält man einen Überblick
1) zum zeitlichen Dw-Verlauf an jeder PN-Stelle
2) und kann den Dw-Verlauf entlang der Abwasserreinigung verfolgen Auf die Problematik unterschiedlicher Werte Dw_Z und Dw_F wird noch in den Kap. 10.3 und 11 eingegangen.
1 in den fünf Tagen der vor-Ort-Untersuchung auf einem sehr niedrigen Niveau im Bereich ≤ 2 … 6 und entsprechen damit den Untersuchungsergebnissen beim Dw-Verlauf (vgl. Tabelle 8).
Additive und Teilstromproben
Um eine Erklärung oder eine weitere Eingrenzung der Ursachen zu den teilwei-se wieder erhöhten Endablaufwerten in beiden Werken vornehmen zu können, wurden die in Tabelle 9 enthaltenen zusätzlichen Abwasserproben und Additive (vgl. a. Abbildung 9) untersucht.
Tabelle 9: zusätzlich getestete Abwasserteilströme und Additive in den Werken C und D
Probe Dw ∼∼∼∼ mg HW/l
Werk C
Hilfsmittel Schlammentwässerung 131.072 8
Entschäumer ES 131.071 8
Nährstoffmix in Abwasserteilstrom AT 8.192 120 Abwasserteilstrom AT 24 … > 24 -
Zu 2. Bio AT/ES 6 -
Werk D
Flockungshilfsmittel FHM 1 1.048.576 1
Flockungshilfsmittel FHM 2 131.072 8
Entschäumer ES 8.192 120
2. Bio BB1 ≤ 2 … 8 -
Entschäumer &
A6 8.192 120
Durch die Hinzunahme des Entschäumers sowie des Abwasserteilstroms AT in Werk C erhöht sich der Dw von ≤ 2 auf 6 (s. Probe „Zu 2. Bio AT/ES“ in Abbil-dung 10 bzw. in Tabelle 9), während in Werk D nach Entschäumerdosierung Dw-Werte von ≤ 2 bis 8 ermittelt wurden, s. Probe „2. Bio BB1“ in Abbildung 10 bzw. in Tabelle 9.
In der Tat weisen die untersuchten Additive und Abwasserteilströme mitunter deutlich höhere Dw-Werte auf als die Proben „Zu 2.“, doch sind die Volumina im Vergleich zur Abwassermenge so gering, dass sich dadurch kein Zusammen-hang mit den hohen Dw-Werten von 24 oder >24 im Endablauf herleiten lässt.
Bezüglich des Nährstoffmixes im Abwasserteilstrom des Werkes C ergibt sich im Gesamtabwasser eine Konzentration von nur 0,09 mg/l, die um den Faktor 1.000 niedriger ist als die höchste nicht mehr wirksame Konzentration von ca.
120 mg/l im Wasserlinsentest. Auch die Dosierung der Entschäumer in beiden Werken liegt mit < 5 g/m3 noch unter den höchsten nicht mehr wirksamen Kon-zentrationen im Wasserlinsentest. Darüber hinaus weisen beide Entschäumer
„typische“ Dw-Werte auf, wie der Vergleich mit anderen Additiven aus [31] zeigt.
Einschränkend ist zu erwähnen, dass alle Additive mit entionisiertem Wasser untersucht wurden. Ein synergistischer Effekt im Wechselspiel mit den Abwas-serinhaltsstoffen nach aerober Reinigung lässt sich so nicht ermitteln, sollte aber in weiteren Arbeiten berücksichtigt werden.
Zwischenfazit vor-Ort-Untersuchung
Ähnlich den während knapp 5 bzw. 4 (Werk C bzw. D) Monaten entnommenen Proben zum Dw-Verlauf (vgl. Tabelle 8) zeigen auch die in rascher Folge - alle 6 Stunden - gezogenen Proben vom Endablauf der vor-Ort-Untersuchungen star-ke Schwankungen im Bereich Dw≤ 2 … > 24, ohne dass hierfür eine Erklärung in Form der zusätzlich untersuchten Abwasserteilströme oder der zusätzlich do-sierten Additive (z. B. Entschäumer) angegeben werden kann.
Darüber hinaus verstärken sich bei zunehmender Anzahl von Dw-Werten und vor allem auch bei Wiederholungen die Zweifel, ob sich der Wasserlinsen-Test ohne weitere Festlegungen hinsichtlich Durchführung, Testauswertung und Er-gebnisinterpretation so einfach auf die Matrix Papierfabriksabwasser anwenden lässt.
8.3 Entschäumerdosierung und Führung der Entwässerungsfiltrate
Vorbemerkung Da sich aus den vor-Ort-Untersuchungen nur erste Hinweise zum möglichen Einfluss von Entschäumern auf die Dw-Werte in den Endabläufen ergaben, wurde deren Einsatz auch in den Werken A, B, H und O abgefragt.
Ferner wurde die Führung der Entwässerungsfiltrate aus der Schlammeindik-kung überprüft, da diese aufgrund ihrer hohen organischen Belastung auch zu Beeinträchtigungen der Ablaufqualität und möglicherweise auch der Wasserlin-sentoxizität führen können.
Ergebnis Alle Werke verfügen in der aeroben Stufe über eine Einrichtung, um im Bedarfs-fall Entschäumer zu dosieren, doch nur die Werke A, C, D und O - also jene mit hohen bzw. leicht erhöhten Dw-Ablaufwerten - bejahten die Frage nach Ent-schäumergebrauch im Zeitraum kurz vor bzw. bei der Probenahme.