Hygienisch-mikrobiologische Herausforderungen für die Verfahrenstechnik auf der Kläranlage

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1 Hygienisch-mikrobiologische Herausforderungen für die Verfahrenstechnik auf der Kläranlage Dr. Andrea Rechenburg Institut für Hygiene und Öffentliche Gesundheit

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3 Herausforderungen Allgemeine Reduktion von Krankheitserregern Diffuse Einträge/Mischwasser Elimination von Viren Vermehrungspotential einzelner Erreger in organisch hochbelasteten Abwässern Eintrag und Verbreitung von Antibiotika-resistenzen

4 Was Mikroorganismen schadet Temperatur Strahlung ph-wert Sauerstoff/-mangel Nährstoffmangel Konkurrenz Trockenheit

5 Elimination von Mikroorganismen Vorklärung Sedimentation größerer Organismen, an Partikeln haftende Organismen werden entfernt Wirksamkeit: 1-2 Log 10 -Stufen (90-99%) Belebungsbecken Konkurrenz mit anderen Organismen, Sauerstoff Nachklärung Sedimentation, Nährstoffmangel Wirksamkeit: 1-2 Log 10 -Stufen

6 Elimination von Mikroorganismen Tropfkörper UV-Strahlung, Absenkung der Temperatur, Konkurrenz 1-2 Log 10 -Stufen Coagulation/Flockung Rückhalt von Einzellern und Bakterien 1-2 Log 10 -Stufen Sandfiltration Rückhalt von Einzellern und Bakterien 1-3 Log 10 -Stufen MBR Rückhalt von allen Mikroorganismen 3 - >6 Log 10 -Stufen

7 Elimination von Mikroorganismen - II UV-Strahlung DNA-Schäden; Sporen und Viren widerstandsfähig; 2 - >4 Log 10 -Stufen Chlor - Zellschädigung; Sporen und dickwandige Protozoen widerstandsfähig; 2-6 Log 10 -Stufen Ozon Zellschädigung; dickwandige Protozoen widerstandsfähig; 2-6 Log 10 -Stufen

8 Herausforderungen Allgemeine Reduktion von Krankheitserregern Diffuse Einträge/Mischwasser Elimination von Viren Vermehrungspotential einzelner Erreger in organisch hochbelasteten Abwässern Eintrag und Verbreitung von Antibiotikaresistenzen

9 Allgemeine Reduktion Kleine Kompaktanlagen erreichen nur geringe Reduktion Weitergehende Verfahrensschritte wie Sand-, Membranfiltration oder UV-Desinfektion reduzieren gezielt Mikroorganismen

10 Konzentration [KBE/100ml] P = P. aeruginosa C = Campylobacter spp. R = Rhodospirillaceae P C P C R P C R P C R Zulauf Ablauf oberhalb KA unterhalb KA Kläranlage (KA) Gewässer Quelle: Dissertation C. Schreiber, 2011 Bonn

11 Diffuse Einträge/Mischwasser Frachtanteil hoch Mischwasserbehandlung erforderlich Retentionsbodenfilter besser als gedacht

12 E. coli Frachten 4,65 x ,65E+15 (74 %) 1,33E+15 x (21 %) 3,27 3,27E+14 x (5 %) Kläranlage Mischwasserentlastung diffuser Eintrag 5,06 x 10 9 (35 %) Giardia Frachten 6,65 x 10 9 (45 %) 2,88 x 10 9 (20 %) Kläranlage Mischwasserentlastung diffuser Eintrag

13 Retentionsbodenfilter (RBF) Quelle: Erftverband

14 Ergebnisse RBF und Trennkanal E. coli n = 30 n = 30 n = 29 Reduktionsleistung des RBF: ca. 3 log-stufen Konzentrationen in Trennkanalisation (Regenwasser) liegen zwischen Zulauf und Ablauf RBF (Mischwasser)

15 Ergebnisse RBF und Trennkanal Giardia n = 30 n = 30 n = 29 Reduktionsleistung des RBF: ca. 2-3 log-stufen Konzentrationen in Trennkanalisation (Regenwasser) liegen zwischen Zulauf und Ablauf RBF (Mischwasser) < 5 < 2 bis < 143

16 Die grosse Unbekannte Vermehrungspotentiale Eintrag und Verbreitung von Antibiotikaresistenzen Reduktion von Viren

17 Ergebnisse RBF und Trennkanal Coliphagen n = 30 n = 30 n = 29 Reduktionsleistung des RBF: ca. 3 log-stufen Konzentrationen in Trennkanalisation (Regenwasser) liegen zwischen Zulauf und Ablauf RBF (Mischwasser)

18 Nachweis von Mehrfachresistenzen 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% % 0% Zulauf Ablauf oberhalb KA unterhalb KA Zulauf Ablauf oberhalb KA unterhalb KA Ablauf oberhalb KA unterhalb KA Kläranlage (KA) Gewässer KA Gewässer KA Gewässer P. aeruginosa Campylobacter Rhodospirillaceae

19 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

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