des Standes der Technik im An-hang 28
Die im Entwurf zum revidierten Anhang 28 enthaltene zeitliche Öffnungsklausel bzgl. des Inkrafttretens des Wasserlinsengrenzwertes (s. Abschnitt 3.1) ent-spricht nicht mehr dem Stand der Technik und muss dringend angepasst wer-den. Hintergrund ist, dass diese Öffnungsklausel im April 2012, also vor Projekt-start formuliert und aufgenommen wurde und die Arbeit der AG Anhang 28 da-mit ihren Abschluss fand. Ein weiteres Treffen einer ad-hoc-AG Anhang 28 im Dez. 2014 hatte als Arbeitsauftrag die Umsetzung der BVT-Schlussfolgerungen und die Problematik der Öffnungsklausel konnte nicht diskutiert werden. Das Revisionsverfahren ist nun also soweit fortgeschritten, dass diese Problematik nicht mehr durch die AG Anhang 28 bearbeitet werden kann, sondern nur noch mit dem BLAK Abwasser (Bund-Länder-Arbeitskreis) und dem BMUB.
Inkrafttreten neuer Anhang 28
Mit Veröffentlichung der BVT-Schlussfolgerungen am 26.09.2014 [35] begann auch die 1-Jahresfrist zur Umsetzung dieser Schlussfolgerungen in nationales Recht. Daraus folgt, dass der revidierte Anhang 28 einschl. des Wasserlinsen-grenzwertes bis Ende September 2015 in Kraft treten muss.
Inkrafttreten Wasserlinsen-grenzwert
Gemäß der aktuell noch enthaltenen zeitlichen Öffnungsklausel würde der Wasserlinsen-Grenzwert im Sept. 2018 wirksam und müsste ab diesem Zeit-punkt eingehalten werden.
Auf Basis der hier vorgeschlagenen Öffnungsklausel würde im Herbst 2018 darüber entschieden, ob der Wasserlinsentest im Anhang 28 und mit welchem Grenzwert bestehen bleibt oder aufgrund unüberwindlicher Probleme und offe-ner Fragen aus Sicht der Industrie als ungeeigneter Überwachungsparameter eingestuft wird und aus dem Anhang 28 wieder entfernt werden muss.
13 Schlussfolgerungen Geringe
Wasser-linsentoxizität
Grundsätzlich weisen biologisch gereinigte Papierfabrikabwässer keine bzw. ei-ne nur sehr geringe Wasserlinsen-Toxizität auf, d. h. die Dw-Werte i. d. R. im Bereich Dw ≤ 2 … 8. Eine durchgängig nicht toxische Wirkung von Dw ≤ 2, ba-sierend auf Frondanzahl und -fläche, konnte jedoch nur in 7 (darunter beide
„Frischfaser-Werke“) von 15 Werken festgestellt werden.
Dw-Erhöhung Deutlich erhöhte Werte Dw > 8 wurden in Abwässern von Deinking-Standorten aus dem Sortenbereich grafische Papiere ermittelt. Die Erhöhung des Dw -Wer-tes geschieht in der abschließenden aeroben Reinigungsstufe und beruht zu-meist auf dem Beobachtungsparameter Frondfläche in dem Test. Abgesehen von diesem Sortenbereich, konnte erstmals gezeigt werden, dass biologische Reinigungsanlagen in der Verfahrenskombination „anaerob-aerob“ die Wasser-linsentoxizität sukzessive verringern.
Zu untersuchen wäre noch der Dw-Verlauf in aerob-aerob-Reinigungsanlagen, bevorzugt in Deinking-Werken, sowie die Wirkung von Additiven in Verbindung mit realem Abwasser. Doch auch die Ursachen der teils leicht erhöhten Werte Dw = 6 … 8 in Werken ohne Deinking müssen dringend erforscht werden.
Dw -Schwankun-gen
Die Dw-Erhöhung wurde lokalisiert, die Ursache jedoch noch nicht sicher identi-fiziert. Die erhöhten Werte treten unregelmäßig und willkürlich auf, sowohl bei Proben, die im Abstand von mehreren Wochen genommen wurden als auch bei solchen, die im Abstand von 6 Stunden gezogen wurden. Neben bestimmten Betriebsbedingungen in der Belebung und ggf. auch Additive müssen als mögli-che Ursamögli-che auch der Wasserlinsentest selbst in Betracht gezogen werden.
Testeignung für Matrix Papierfab-rikabwasser muss überprüft werden
Trotz der genormten Testmethode ergaben sich eine Reihe von Fragen bei der Testdurchführung/-auswertung und Interpretation der Ergebnisse. Eine mögli-che Ursamögli-che ist die eingangs erwähnte geringe Toxizität und damit die grund-sätzlich vorhandene schwache Konzentrations-Wirkungsbeziehung.
Auch die Reproduzierbarkeit/Vergleichbarkeit der Testergebnisse bei Wiederho-lungsansätzen bzw. parallelen Messungen in verschiedenen Labors genügt nicht den Anforderungen, wie bei der Überwachung der Grenzwerteinhaltung vorliegen sollten. Die Eignung des Wasserlinsentests für die Matrix Papierfabri-kabwasser sollte dringend überprüft werden, bevor er als Grenzwert in den An-hang 28 verbindlich aufgenommen wird.
Empfehlung zur Abwasserunter-suchung
Trotz der o. g. Einschränkungen und trotz der mittlerweile vorliegenden Daten-basis wird jeder direkt einleitenden Papierfabrik dringend empfohlen, sich an-hand von wenigstens 3 bis 5 Endablaufproben einen Überblick zur eigenen Si-tuation zu verschaffen.
Resümee Auf Basis der nun vorliegenden Erkenntnisse wird vorgeschlagen, dass der
14 Glossar
Abkürzung Dimension Bedeutung
Abw(V) - Abwasser(verordnung)
AFS mg/l abfiltrierbare Stoffe
AG - Arbeitsgruppe
AiF - Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschung AOX µg/l adsorbierbare organisch gebundene Halogene
Ap - Arbeitspaket
AP - Altpapier
ARA - Abwasserreinigungsanlage
AT - Abwasserteilstrom
BfR - Bundesinstitut für Risikobewertung
BLAK - Bund-Länder-Arbeitskreis
BMUB
- Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit
BSB5 mg/l biochemischer Sauerstoffbedarf
BVT - Beste verfügbare Techniken
CSB mg/l chemischer Sauerstoffbedarf
D - Verdünnungsstufe
DI - Deinking
Dw(_X)
- Ergebnis Wasserlinsentest (basierend auf Beobachtungsparameter X mit X = Frondanzahl Z oder Frondfläche F)
End - Endablauf
ES - Entschäumer
FB - Forschungsbericht
HW - Handelsware
ir_X % prozentuale Hemmung der spezifischen Wachstumsrate r des Be-obachtungsparameters X (X = Frondanzahl Z oder Frondfläche F) 2(24)h-MP - 2(24)-Stunden-Mischprobe
Nges mg/l Stickstoff gesamt, als Summe von Ammonium-, Nitrit- und Nitratstickstoff
NS - Nährstoffe
PF - Papierfabrik
PN - Probenahme
Pges mg/l Phosphor gesamt
PTS - Papiertechnische Stiftung
Se - einfache Stichprobe
Sq - qualifizierte Stichprobe
TNb mg/l Total Nitrogen bound
TOC mg/l Total Organic Carbon
VDP - Verband Deutscher Papierfabriken e. V.
WH - Wiederholung
Zu 1. (2.) - Zulauf 1. (2.) biologische Reinigungsstufe
Literaturverzeichnis
1 DIN EN ISO 20079:2006-12: Wasserbeschaffenheit – Bestimmung der toxischen Wirkung von Wasserinhaltsstoffen und Abwasser gegenüber Wasserlinsen (Lemna minor) – Wasserlinsen-Wachstumshemmtest; Berlin: Beuth-Verlag GmbH (Dezember 2006), 38 S.
2 Gartiser S., Hafner C., Hercher C. und K. Kronenberger-Schäfer: Branchenbezogene Wirktestdaten für die Neukonzipierung der Abwasserverordnung; Abschlussbericht Forschungsvorhaben Nr. 206 26 302 im Auftrag des UBA, Sept. 2008, 220 S.
3 Gartiser S., Hafner C., Hercher C., Kronenberger-Schäfer K. und A. Paschke: Whole effluent assessment of industrial wastewater for determination of BAT compliance. Part 1: Paper
manufacturing industry; Environmental Science and Pollution Research 17, 865 - 865 (2010) no. 4 4 N.N.: Verordnung über Anforderungen an das Einleiten von Abwasser in Gewässer
(Abwasserverordnung – AbwV); Neugefasst durch Bek. v. 17.6.2004 (BGBl. I S. 1108, 2625);
Zuletzt geändert durch Art. 1 V v. 2.9.2014 I 1474 (BGBl. I S. 1474) 5 Jung H., Kappen J., Hesse A., Götz B.: Wasserumfrage 2013.
Wochenblatt f. Papierfabrikation 142, 537 – 539 (2014) Nr. 9
6 Öller H.-J.: Ableitung papiersortenabhängiger CSB:TOC-Faktoren als Voraussetzung zum Ersatz des Parameters CSB in der Abwassergesetzgebung. PTS-Forschungsbericht zum IGF-Projekt Nr.
15403 N, 47 S., Papiertechnische Stiftung, München (Aug. 2010); abrufbar unter:
http://www.ptspaper.com/fileadmin/PTS/Dokumente/Forschung/Forschungsprojekte/AiF_15403.pdf 7 Öller H.-J., Zandl P., Hiermeier P., Demel I.: TOC und TNb in Abwässern der Papierindustrie – Sind die neuen Anforderungen einhaltbar? Wochenblatt f. Papierfabrikation 138, 832 - 837 (2010) Nr. 10 8 unveröffentlicht; kann jedoch bei der PTS oder beim VDP e. V. bezogen werden
9 Balen B. et al.: Biochemical responses of Lemna minor experimentally exposed to cadmium and zinc. Ecotoxicology 20, 815 - 826 (2011)
10 John R. et al.: Effect of cadmium and lead on growth, biochemical parameters and uptake in Lemna polyrrhiza. Plant, Soil and Environment 54, 262 - 270 (2008) no. 6
11 Caicedo J. R. et al.: Effect of total ammonia nitrogen concentration and pH on growth rates of duckwee (Lemna polyrrhiza). Water Research 34, 3829 - 3835 (2000) no. 15
12 Lasfar S. et al.: Intrinsic growth rate: A new approach to evaluate the effects of temperature, photoperiod and phosphorus-nitrogen concentrations on duckweed growth unter controlled eutrophication. Water Research 41, 2333 - 2340 (2007) no. 11
13 Cleuvers M., Weyer A.: Algal growth inhibition test: does shading of coloured substances really matter? Water Research 37, 2718 – 2722 (2003)
14 Liu M. C. et al.: Toxicity of Different Industrial Effluents in Taiwan: A Comparison of the Sensitivity of Daphnia similis and Microtox; Environmental Toxicology 17, 93 - 97 (2002) no. 2
15 Verma A.: Toxicity assessment of dye containing industrial effluents by acute toxicity test using Daphnia Magna; Toxicology and Industrial Health 27, 41 - 49 (2011) no. I
16 Holmborn B. et al: Fractionation, isolation and characterization of Ames mutagenic compound in kraft chlorination effluents. Environmental Science and Technology 18, 333 – 337 (1984) no. 5 17 Nylund L. et al.: Gentoxicity of kraft spent liquors from different types of chlorinated procedures;
Mutation Research 320, 165 - 174 (1994) no. 3
18 Langi A., Priha M.: Mutagenicity in pulp and paper mill effluents and in recipients. Water Science &
Technology 20, 143 - 152 (1988) no. 2
20 Hamm U., Öller H.-J., Kuwan K.: Endokrine Substanzen in Abwässern der Papierindustrie.
ipw - Das Papier -, 45 - 48 (2005) Nr. 1 und ipw - Das Papier -, 47 - 49 (2005) Nr. 2
21 Christiansen-Heiska I.-L. et al.: Effects of the wood extractives dehydroabietic acid and berulinol of reproductive physiology of zebrafish (Danio regio) – A two-generation study; Aquatic toxicology 86, 388 – 396 (2008) no. 3
22 Kovacs T. G.: Summary of case studies investigating the causes of pulp and paper mill effluent regulatory toxicity. Water Quality Research Journal of Canada 101, 21 – 25 (2004) no. 5
23 Bailey H. C., Young L.: A comparison of the results of freshwater toxicity testing of pulp and paper mill effluents. Water Science & Technology 35, 350 – 313 (1997) no. 2 - 3
24 Pintar A. et al.: Toxicity to Daphnia magna and Vibrio fischeri of Kraft bleach effluents treated catalytic wet-air oxidation. Water Research 38, 289 – 300 (2004) no. 2
25 Murr J., Singer H.: Einfluss von Primärfaserstoffen auf die Bakterinetoxizitäten der Abwässer aus Papier- und Pappeerzeugenden Betrieben. München: Papiertechnische Stiftung (PTS), 74 S., PTS-Forschungsbericht PTS-FB 24/96 zum AiF-Vorhaben Nr. 9870N
26 Rosa R. et al.: Comparison of a test battery for assessing the toxicity of a bleached-kraft pulp mill effluent before and after secondary treatment. Environmental Monitoring and Assessment 161, 439 – 451 (2010) no. 1-4
27 Verma Y., Hargan M. C., Ruparelia S. G.: Response of lemna minor to pulp and paper mill effluents.
Indian Journal of Envrionmental Protection 22, 896 – 899 (2002) no. 8
28 Hamm U., Kersten A., Öller H.-J., Kuwan K.: Endokrine Substanzen in Abwässern der Papier-industrie Teil 2. Abschlussbericht zum INFOR-Projekt Nr. 70, 92 S., Darmstadt/München Dez. 2008 29 Bierbaum S.: Einsatz der Ozontechnologie zur weitergehenden Reinigung von Abwässern aus
Produktionen ohne Altpapiereinsatz. PTS-Forschungsbericht zum IGF-Projekt Nr. 15372N, Papiertechnische Stiftung, München (März 2010); abrufbar unter:
http://www.ptspaper.de/fileadmin/PTS/Dokumente/Forschung/Forschungsprojekte/AiF_15372.pdf 30 Fomin A., Oehlmann J., Markert B.: Praktikum zur Ökotoxikologie: Grundlagen und Anwendungen
biologischer Testverfahren. Landsberg: Ecomed Verlagsgesellschft AG & Co. KG (2003) 192 S.
31 Öller H.-J.: Vermeidung erhöhter Wasserlinsentoxizitäten in Papierfabriksabwässern durch gezielte Auswahl chemischer Additive zur Papierherstellung; PTS-Abschlussbericht zum FuE-Vorhaben PTS-BAY IGF-1211-0005 „Wasserlinsen-Additive“, PTS-FB 02/14, München: PTS(2014), 52 S.
http://www.ptspaper.de/fileadmin/PTS/Dokumente/Forschung/Forschungsprojekte/BAY1211_0005.pdf (Zugriff: 12.01.2015)
32 Kersten A.; Untersuchungen zu Herkunft und Verbleib von endokrin wirksamen Substanzen bei der Papierherstellung und zum Potenzial für deren Abtrennung in Prozessen der Stoffaufbereitung;
Schlussbericht zum IGF-Vorhaben 15181N, Darmstadt 2009, 103 S.
33 http://www.bfr.bund.de/cm/343/verzeichnis-der-pruefeinrichtungen-im-ueberwachungsprogramm.pdf; Zugriff: 01.07.2014
34 http://www.vup.de/unternehmen.php; Zugriff: 01.07.2014
35 Durchführungsbeschluss der Kommission vom 26. September 2014 über Schlussfolgerungen zu den besten verfügbaren Techniken (BVT) gemäß der Richtlinie 2010/75/EU des Europäischen Parlaments und des Rates in Bezug auf die Herstellung von Zellstoff, Papier und Karton (Bekanntgegeben unter Aktenzeichen C(2014) 6750) (2014/687/EU)
Anhang
Tabelle A 1 Biotestergebnisse im Screening und zum Dw-Verlauf in Abwasserreinigungsanlagen
Werk A: Screening und Dw-Verlauf
GL _f PN-Stelle Notiz PN-Art Dw_Z_h Dw_F_h
-95 Zu. 1 Se 24 24 4
Werk B: Screening und Dw-Verlauf
GL _f PN-Stelle Notiz PN-Art Dw_Z_h Dw_F_h
-251 End Sq ≤ 2 ≤ 2 Verbraucht
Werk C: Screening und Dw-Verlauf
GL _f PN-Stelle Notiz PN-Art Dw_Z_h Dw_F_h
-116 End 2h-MP (12) (48) < 2
Werk D: Screening und Dw-Verlauf
GL _f PN-Stelle Notiz PN-Art Dw_Z_h Dw_F_h
-194 Zu 1. 2h-MP 6 6F 8 PN-Stelle Notiz PN-Art Dw_Z_h Dw_F_h
-127 End Se ≤ 2 6 < 2
214 End Se ≤ 2F ≤ 2 < 2
520 End Se ≤ 2 ≤ 2 < 2
CCRW-Nr.
Werk H: Screening und Dw-Verlauf
GL _f PN-Stelle Notiz PN-Art Dw_Z_h Dw_F_h
-123 End 2h-MP ≤ 2 ≤ 2 < 2
Fortsetzung Tabelle A 1
Werk I: Screening Endablauf
GL _f PN-Stelle Notiz PN-Art Dw_Z_h Dw_F_h
-268 End Sq 8 8 < 2 PN-Stelle Notiz PN-Art Dw_Z_h Dw_F_h
-215 End WH Sq ≤ 2 ≤ 2
44 End Sq ≤ 2 ≤ 2F < 2
217 End Se ≤ 2 ≤ 2 < 2
Werk K: Screening Endablauf
GL _f PN-Stelle Notiz PN-Art Dw_Z_h Dw_F_h
-175 End 2h-MP 6 ≤ 2 < 2
Werk L: Screening Endablauf
GL _f PN-Stelle Notiz PN-Art Dw_Z_h Dw_F_h
-193 End Sq ≤ 2 ≤ 2 < 2
421 End Sq ≤ 2 ≤ 2 3
589 End 2h-MP ≤ 2 ≤ 2 < 2
Werk M: Screening Endablauf
GL _f PN-Stelle Notiz PN-Art Dw_Z_h Dw_F_h
-247 End 2h-MP ≤ 2 ≤ 2 < 2
348 End Se ≤ 2F ≤ 2 < 2
418 End Se ≤ 2 ≤ 2 < 2
Werk N: Screening Endablauf
GL _f PN-Stelle Notiz PN-Art Dw_Z_h Dw_F_h -152 End halb gefroren Sq ≤ 2 ≤ 2 < 2
Werk O: Screening und Dw-Verlauf
GL _f PN-Stelle Notiz PN-Art Dw_Z_h Dw_F_h
-155 End 2h-MP (48) (48) < 2 PN-Stelle Notiz PN-Art Dw_Z_h Dw_F_h
-821 End Se ≤ 2 ≤ 2 <2
819 End Se ≤ 2 ≤ 2 <2
817 End Se ≤ 2 ≤ 2 <2
Werk S: Screening Endablauf
GL _f PN-Stelle Notiz PN-Art Dw_Z_h Dw_F_h
-719 End Se ≤ 2 ≤ 2 <2