Entwicklung einer Technologie zur Entfernung von Pestiziden aus Regenwasserabflüssen (Kurztitel: Regenwasserbehandlung)

• Forschungsstelle: BAFU
• Projektnummer: UTF 357.37.10

Schlüsselwörter (Deutsch)

Regenwasserabflüsse, organische Schadstoffe, Pestizide, Schwermetalle, Adsorber, Elimination, Adsorption

Kurzbeschreibung (Deutsch)

In Regenwasserabflüssen aus drainierten Oberflächen, Parkplätzen, Strassen sowie Dächern und Fassaden kommen diverse organische Schadstoffe (z.B. Terbutryn, Mecoprop, Glyphosat, hormonaktive UV-Filter) sowie Schwermetalle vor und führen zu Belastungssituationen in den Gewässern. Gemäss Gewässerschutzverordnung muss belastetes Regenwasser behandelt werden. Bisher ist jedoch noch keine Technologie verfügbar, die aus Regenwasser nachweislich organische und anorganische Stoffe eliminieren kann. In diesem Projekt soll deshalb eine neue Adsorbertechnik zur dezentralen Behandlung von Regenwasserabflüssen entwickelt werden, mit der mehr als 90% der Schadstoffe zurückgehalten werden können.

Ergebnisse gemäss Vertrag (Deutsch)

1. Daten zum Sorptionsverhalten der ausgewählten Zielsubstanzen sowie weiterer Stoffe nach Absprache mit dem Ansprechpartner im BAFU (siehe 4.2) an 20 verschiedenen Adsorbermaterialien (siehe Gesuch vom 8.9.2010, S. 15-17.)

2. Materialkompositionen aus verschiedenen Adsorbermaterialien sowie Abschätzung der zu erwartenden verfahrenstechnischen Leistung dieser Kompositionen (Meilenstein 1)

3. Praxistaugliche Materialkomposition zur Entfernung von Bioziden und Schwermetallen aus Regenwasser mit >90iger Eliminationswirkung auf der Basis der evaluierten Adsorbermaterialien (Meilenstein 2)

4. Konzept zur Entsorgung der Adsorbermaterialien

5. Kostenschätzung für Erstellung und Betrieb der mit neuen Adsorbermaterialien ausgestatteten Adsorbertechnik sowie Vergleich mit den vorliegenden Erfahrungen zu SABA-Systemen (Strassenabwasser-Behandlungsanlagen) und deren entsprechenden Anlagenteile.

6. Review des Laboratoire de technologie écologique der ETH Lausanne (Prof. Andrew Barry)

Projektziele (Deutsch)

Es soll eine Adsorbertechnik auf der Basis von Adsorbern mit hohem Eliminationspotential für Pestizide und Schwermetalle sowie hydraulischer Standfestigkeit entwickelt werden, mit der mehr als 90% der Schadstoffmischung zurückgehalten werden kann und die eine lange Standzeit ermöglicht.

Beschreibung der Resultate (Deutsch)

Im vorliegenden Projekt wurde eine breit wirksame Technologie für den Rückhalt von anorganischen und organischen Schadstoffen (Schwermetalle und Pestizide) in Regenwasserabflüssen entwickelt. In Laborversuchen wurden 30 synthetische Materialien sowie sieben Böden in Bezug auf ihre Wirksamkeit zur Elimination von Schadstoffen aus Regenwasserabflüssen und ihre Durchlässigkeit für versickerndes Regenwasser getestet.

Unter den getesteten Materialien waren einige, mit denen entweder die Pestizide oder die Schwermetalle zu über 90 % aus dem Testwasser entfernt werden konnten. Eine effiziente Elimination von Pestiziden und Schwermetallen wurde nur mit Materialkombinationen erreicht. Insbesondere wurden mit den Böden zwar über 90 % der Schwermetalle aus dem Wasser entfernt, aber nur rund 10 % der Pestizide.

Die Durchlässigkeit für das Sickerwasser war bei künstlichen Materialien sehr hoch, beim Referenzboden aber gering. Das bedeutet, dass die Fläche einer allfälligen Versickerungsanlage beim Einsatz von Boden sehr viel grösser sein muss als beim Einsatz eines der getesteten Materialien.

Die Resultate aus den Laborversuchen zeigen, dass innovative technische Adsorbermischungen aufgrund der hohen Elimination von Pestiziden und Schwermetallen (>90%) und der guten Durchlässigkeit von Sickerwasser, sickerfähigen Böden unter beengten Platzverhältnissen überlegen sind. Darüber hinaus lassen sich die Materialien für die jeweiligen Belastungssituationen in der Zusammensetzung anpassen.

Umsetzung und Anwendungen (Deutsch)

Die Versuche wurden im Labormassstab durchgeführt, sodass die ermittelten Beladungskapazitäten und Standzeiten vor allem relativ zueinander einzuordnen sind. Für eine unmittelbare Übertragung auf die Praxis müssen Versuche im Massstab 1:1 in einer grosstechnischen Anwendung durchgeführt werden, weil dort andere hydraulische und stoffliche Belastungsbedingungen herrschen.

Es ist deshalb geplant, die beste Materialkombination in einem technischen Versuch zu testen.

Weiteres Vorgehen (Deutsch)

Die Erkenntnisse aus den durchgeführten Laborversuchen sollen in einer Pilotanlage eingesetzt werden. Die Versuche sollen über mehrere Monate dauern und aufzeigen, wie gut die Schadstoffbindung, wie gross die Standzeit, und wie hoch der Betriebsunterhalt für eine solche Anlage sind.

Publikationen / Ergebnisse (Deutsch)

Keine