Stadtwerke Pforzheim GmbH Herrn Alexander Freygang Sandweg Pforzheim Bewertung der Konzentrateinleitung in die Enz

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1 Standort Karlsruhe Technologiezentrum Wasser Karlsruher Straße Karlsruhe Stadtwerke Pforzheim GmbH Herrn Alexander Freygang Sandweg Pforzheim Ihr Zeichen/Nachricht vom Unser Zeichen/Nachricht vom MR/EW/Ergeb _ Abteilung Technologie & Wirtschaftlichkeit Bearbeiter Dr. Marcel Riegel Durchwahl +49 (0) Fax +49 (0) Bewertung der Konzentrateinleitung in die Enz Sehr geehrter Herr Freygang, in Bezug auf die Beantragung der Einleitgenehmigung des bei der zentralen Trinkwasserenthärtung im Wasserwerk Friedrichsberg anfallenden Konzentrats in die Enz nehmen wir wie folgt Stellung. - In Tabelle 1 sind die Durchschnittswerte und die 90-Perzentile für die Parameter Sulfat, Chlorid, TOC, Gesamt- und ortho-phosphat-phosphor sowie Nitrat der Enz in Höhe Pforzheim dargestellt. 90-Perzentile sind diejenigen Werte, unter denen 90 % der Messerwerte liegen. Die Daten wurden anhand der aus dem Jahresdatenkatalog Fließgewässer Baden-Württemberg der Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg (LUBW) verfügbaren Daten für die Jahre 1985 bis 2004 zusammengestellt. Ferner enthält die Tabelle die Hintergrund- und Orientierungswerte für große Flüsse des Mittelgebirges (LAWA-Fließgewässertyp 9.2), welchem die Enz zuzuordnen ist. Die Werte sind der Oberflächengewässerverordnung (OGewV) gemäß der Rahmenkonzeption Monitoring (RaKon) entnommen. Bei Hintergrundwerten handelt es sich um Schwellenwerte für den Übergang zwischen einem sehr guten und einem guten ökologischen Zustand. Die Orientierungswerte sollen den Übergang vom guten zum mäßigen ökologischen Zustand darstellen. Definitionsgemäß beziehen sich Hintergrund- und Orientierungswerte auf die Jahresmittelwerte. Lediglich die Hintergrundwerte für Chlorid und Sulfat gelten für die 90-Perzentilwerte. Für Nitrat gibt es keine Hintergrund- und Orientierungswerte. Obwohl für Fließgewässer ortho-phosphat als der biologisch relevantere Phosphorparameter angesehen werden kann, wurde in Tabelle 1 auch der Parameter Gesamtphosphor dargestellt, der i. d. R. für die Beurteilung von Stillgewässern und gestauten oder langsam fließenden Fließgewässern verwendet wird. Das Technologiezentrum Wasser ist eine Einrichtung des DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e. V. - Technisch-wissenschaftlicher Verein - Geschäftsführer des TZW: Dr. Josef Klinger Technologiezentrum Wasser Karlsruher Straße Karlsruhe, Germany T +49 (0) F +49 (0) info@tzw.de, Volksbank Bruhrain-Kraich-Hardt eg Adlerstraße 1, Oberhausen BLZ , Kto BIC: GENO DE 61 ORH IBAN: DE USt.ID-Nr. (VAT): DE Steuer-Nr. :

2 Seite 2 von 11 Tabelle 1: Wasserbeschaffenheit der Enz in Pforzheim sowie Hintergrund- und Orientierungswerte für große Flüsse des Mittelgebirges (Typ 9.2) Parameter Einheit 90-Perzentil Durchschnittswert Hintergrundwert Orientierungswert Chlorid mg/l # 200 Sulfat mg/l # 220 TOC mg/l 3,1 + 4,4 + < 7 7 ortho-phosphat- Phosphor Gesamt- Phosphor* mg(p)/l 0,28 0,53 0,02 0,07 mg(p)/l 1,1 1,3 0,05 0,10 Nitrat mg/l * Für den Parameter Gesamt-Phosphor standen lediglich 26 Analysen aus dem Jahr 1985 zur Verfügung # Die Hintergrundwerte für Chlorid und Sulfat beziehen sich auf die 90-Perzentile, die übrigen Werte auf die Durchschnittswerte + Hier wurden Messwerte für den DOC ausgewertet, da Daten zum TOC nicht verfügbar sind Weitere Parameter, für die es entsprechend RaKon-Hintergrund- und Orientierungswerte gibt (Sauerstoff, BSB 5, Eisen sowie Ammonium-, Ammoniak- und Nitrit-Stickstoff), wurden nicht betrachtet, da die Konzentrateinleitung aus einer Niederdruckumkehrosmose-Anlage nicht zu einer wesentlichen Veränderung dieser Parameter im Gewässer führt. Aus dem Vergleich der Durchschnitts- und 90-Perzentilwerte aus Tabelle 1 ist ersichtlich, dass die Wasserbeschaffenheit typischerweise natürlichen Schwankungen unterliegt. Im Hinblick auf die Chlorid- und Sulfatgehalte liegen die Messwerte deutlich unterhalb der Orientierungswerte, aber über den Hintergrundwerten. Demnach weist die Enz diesbezüglich einen guten, jedoch keinen sehr guten ökologischen Zustand auf. Die Messwerte des organischen Kohlenstoffes deuten auf einen sehr guten ökologischen Zustand des Gewässers hin, wobei die Messwerte den gelösten organischen Kohlenstoff (DOC, dissolved organic carbon) darstellen und die Bewertung sich auf den gesamten organischen Kohlenstoff (TOC, total organic carbon) bezieht. I. d. R. ist der TOC eines Gewässers geringfügig höher als der DOC. Die Orientierungswerte für die beiden Phosphor-Parameter werden hingegen in der Enz bei Pforzheim überschritten. Diesbezüglich ist daher nicht von einem sehr guten oder guten ökologischen Zustand auszugehen. Die Auswirkungen der Einleitung des bei der zentralen Enthärtung im Wasserwerk Friedrichsberg anfallenden Konzentratstroms auf die Wasserbeschaffenheit der Enz ist nachfolgend dargestellt. Die neue Aufbereitungsstraße, bestehend aus einer Ultrafiltration und einer Niederdruckumkehrosmose (LPRO), soll eine Trinkwasser-Nennleistung von 240 m³/h aufweisen. Die Umsetzung der LPRO-Anlage soll mit insgesamt drei zweistufigen Straßen à 80 m³/h Trinkwasser erfolgen. LPRO-

3 Seite 3 von 11 Anlagen werden allgemein mit einem konstanten Flux betrieben. Falls erforderlich wird der Durchsatz durch die Außerbetriebnahme einzelner Straßen verringert. LPRO-Anlagen werden im Rahmen der Trinkwasseraufbereitung mit Ausbeuten von ca. 80 % bis 83 % betrieben. Bei diesen Ausbeuten fällt bei Volllast der Anlage (240 m³/h) kontinuierlich ein Konzentrat mit einem Volumenstrom von ca. 50 bis 60 m³/h an. Bei einer 66 %-igen Teillast d.h. wenn zwei von drei Straßen betrieben werden, verringert sich der Konzentratstrom auf 33 bis 40 m³/h. Die Enz weist beim Pegel Pforzheim einen mittleren Wasserabfluss (MQ) von 17,3 m³/s und einen mittleren Niedrigwasserabfluss (MNQ) von 5,46 m³/s auf 1. Bezogen auf einen Konzentratvolumenstrom von 60 m³/h bei Volllast der LPRO-Anlage und eine Ausbeute von 80 % findet eine ca fache Verdünnung des Konzentrates bei Einleitung bei Niedrigwasser (MNQ) statt. Wie aus den Angaben in Tabelle 2 ersichtlich ist, beträgt die mittlere Verdünnung bei mittlerem Wasserabfluss (MQ) ca. 1 : bei Volllast bzw. 1 : bei einem Konzentratvolumenstrom von 40 m³/h. Tabelle 2: Verdünnungsfaktoren bei der Konzentrateinleitung in Abhängigkeit von den Wasserabflussmengen der Enz bei Pforzheim Verdünnungsfaktoren Konzentratvolumenstrom 40 m³/h 60 m³/h Mittelwert der Wasserabflüsse (MQ) Mittelwert der Niedrigwasserabflüsse (MNQ) 17,3 m³/s m³/h 5,46 m³/s m³/h Der Verfahrensnachweis der geplanten Trinkwasseraufbereitungsanlage wurde durch eine sechsmonatige Pilotierung mit einer Ultrafiltrations- und einer LPRO-Anlage im halb-technischen Maßstab im WW Friedrichsberg erbracht. Im Rahmen dieser Pilotierung wurde die Konzentratzusammensetzung zu mehreren Zeitpunkten analytisch überprüft. Die chemische Beschaffenheit des Konzentrats ist in Tabelle 3 aufgeführt. Das Konzentrat weist eine Härte zwischen 99 und 128 dh auf. Die Konzentrationen an Calcium und Magnesium variieren zwischen 460 und 600 mg/l bzw. 151 und 190 mg/l. Durch die Aufkonzentrierung der gelösten Salze um den Faktor 5 bis 6 resultieren im Konzentrat Sulfatgehalte von 171 bis 230 mg/l und Chloridkonzentrationen von 255 bis 392 mg/l. Nitrat ist in einer Konzentration von 75 bis 98 mg/l enthalten. Die organische Hintergrundmatrix, dargestellt über den Summenparameter TOC (total organic carbon), beträgt im Konzentrat 3,1 bis 6,7 mg/l. Arsen ist bis maximal 0,017 mg/l im Konzentrat enthalten. Der AOX, der die Summe der an Aktivkohle adsorbierbaren organischen Halogenverbindungen darstellt, ist bis maximal 0,02 mg/l im Konzentrat nachweisbar. 1 Statistische Abflussdaten der Pegelmessstelle Pforzheim / Enz für die Jahre (Betreiber: Regierungspräsidium Karlsruhe) wurden von der Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg (LUBW) bezogen ( abgerufen am ).

4 Seite 4 von 11 Tabelle 3: Konzentratbeschaffenheit Parameter Einheit Datum Durchschnitt Elektr. Leitfähigkeit bei 20 C µs/cm ph-wert - 7,83 7,86 7,89 7,79 7,84 Säurekapazität bis ph = 4,3 mmol/l 27,9 32,7 35,0 28,0 30,9 Basekapazität bis ph = 8,2 mmol/l 1,37 1,57 1,79 1,60 1,58 Härte dh 99, Calcitabscheidekapazität mg/l Calcium mg/l Magnesium mg/l Natrium mg/l 81,7 91, ,4 86,8 Kalium mg/l 9,0 10,3 10, ,1 Chlorid mg/l Nitrat mg/l 75,5 89,5 97,7 90,1 88,2 Nitrat-Stickstoff mg(n)/l 17,0 20,2 22,1 20,3 19,9 Sulfat mg/l Arsen mg/l 0,013 0,017 0,011 0,014 TOC mg/l 6,7 4,7 3,1 4,8 AOX µg/l < 5 15 Abfiltrierbare Stoffe sind aufgrund der vor der LPRO-Anlage betriebenen Ultrafiltrationsanlage zur Partikel- und Trübstoffentfernung nicht zu erwarten und wurden daher auch nicht analytisch überprüft. Die Konzentrationen an ortho-phosphat-phosphor sowie an Gesamt-Phosphor im Konzentrat sind stark abhängig vom zu dosierten Antiscalant-Wirkstoff. Insgesamt sind nach der Liste der Aufbereitungsstoffe und Desinfektionsverfahren gemäß 11 der Trinkwasserverordnung derzeit 14 Wirkstoffe zugelassen. Diese unterteilen sich in die drei Stoffgruppen Phosphonsäuren, Acrylate und Phosphate. Acrylate weisen in ihrer chemischen Struktur im Gegensatz zu Phosphosäuren und Phosphaten keinen Phosphor auf. Daher wird durch diese Antiscalants kein zusätzlicher Phosphor in die Umwelt eingetragen. Jedoch sind Acrylate derzeit in der Umwelt analytisch nicht nachweisbar, wodurch keine Monitoringmöglichkeiten im Hinblick auf das Abbauverhalten bzw. den Verbleib in der Umwelt bestehen. Im Rahmen der durchgeführten Anlagenpilotierung wurden insgesamt vier Antiscalant-Produkte getestet, wobei alle drei Stoffgruppen berücksichtigt wurden. Die Konzentrationen an ortho-phosphat-phosphor sowie an Gesamt-Phosphor im Konzentrat sind zu jeweils acht Terminen in den Tabellen 4 und 5 gezeigt. Dargestellt sind jeweils die Phosphor- Anteile (in mg(p)/l).

5 Seite 5 von 11 Die im Konzentrat enthaltenen Konzentrationen variieren stark in Abhängigkeit von dem eingesetzten Antiscalant (AS). Bei Verwendung von phosphorfreien Acrylaten (in den Tabellen 4 und 5 hellblau unterlegt) liegt im Konzentrat ortho-phosphat-phosphor in einer Konzentration von 0,14 bis 0,25 mg/l vor. Die Gesamt-Phosphor-Gehalte betragen 0,17 bis 0,55 mg/l. Diese Gehalte sind ausschließlich durch die Aufkonzentrierung der Rohwasserkonzentrationen bedingt, wie rechnerisch in den Tabellen 4 und 5 nachgewiesen ist. Bei der Verwendung von phosphorhaltigen Antiscalants, wie Phosphonsäuren und Phosphaten, erfolgt im Konzentrat neben der rohwasserbedingten Phosphor-Aufkonzentrierung eine weitere Zunahme der Phosphorkonzentration. Diese liegt bei den gewählten Antiscalant-Zugabemengen von 1,6 bis 2,0 mg/l des jeweiligen AS-Produktes für ortho-phosphat-phosphor bei 0,04 bis 0,06 mg/l bei der Verwendung von Phosphonsäuren und bei 0,24 mg/l bei Dosierung von Phosphaten (siehe Tabelle 4). Die entsprechenden, durch die Antiscalant bedingten Anstiege der Gehalte an Gesamt-Phosphor liegen bei 0,43 bis 0,56 mg/l bei Verwendung von Phosphonsäuren und bei 1,11 mg/l bei Zugabe von Phosphat (siehe Tabelle 5). Insgesamt resultieren im Konzentrat Gehalte an ortho-phosphat-phosphor von 0,21 mg/l bei dem Betrieb mit Phosphonsäure-haltigem AS und von 0,39 mg/l bei Nutzung von einem AS auf Phosphat-Basis. Die Gesamt-Phosphorgehalte im Konzentrat liegen zwischen 0,62 und 0,75 mg/l (Phosphonsäure) bzw. bei 1,27 mg/l (Phosphat). Tabelle 4: Betrachtung der ortho-phosphat-phosphor-gehalte im Konzentrat Datum Ausbeute, % Aufkonzentrierungs- Faktor Antiscalant Feed, gemessen ortho-phosphat-phosphor, mg(p)/l Konzentr., gemessen Konzentrat, durch RW- Aufkonzentrierung, berechnet Konzentrat, durch Zugabe Antiscalant, berechnet ,0 Acrylat 0,03 0,14 0,16-0, ,9 Acrylat 0,03 0,18 0,19-0, ,9 Acrylat 0,04 0,23 0,21 0, ,9 Acrylat 0,03 0,18 0,17 0, , ,9 Phosphonsäure / Acrylat Phosphonsäure 0,03 0,21 0,15 0,06 0,03 0,21 0,17 0, ,0 Phosphat 0,03 0,39 0,15 0, ,0 Acrylat 0,05 0,25 0,24 0,01

6 Seite 6 von 11 Tabelle 5: Betrachtung der Gesamt-Phosphor-Gehalte im Konzentrat Datum Ausbeute, % Aufkonzentrierungs- Faktor Antiscalant Feed, gemessen Gesamt-Phosphor, mg(p)/l Konzentr., gemessen Konzentrat, durch RW- Aufkonzentrierung, berechnet Konzentrat, durch Zugabe Antiscalant, berechnet ,0 Acrylat 0,03 0,17 0,16 0, ,9 Acrylat 0,04 0,19 0,21-0, ,9 Acrylat 0,04 0,23 0,23 0, ,9 Acrylat 0,03 0,19 0,19-0, , ,9 Phosphonsäure / Acrylat Phosphonsäure 0,03 0,62 0,19 0,43 0,03 0,75 0,19 0, ,0 Phosphat 0,02 1,27 0,16 1, ,0 Acrylat 0,10 0,55 0,52 0,03 Auf der Basis dieser Daten wurde die Auswirkung der Konzentrateinleitung auf die Gewässerbeschaffenheit der Enz abgeschätzt. Unter den Annahmen: der durchschnittlichen Konzentratzusammensetzung entsprechend der Angaben in Tabelle 3, einer maximalen Konzentratmenge von 60 m³/h sowie einer Niedrigwasserperiode mit einem Abfluss von 5,46 m³/s wurde eine Art worst-case-betrachtung durchgeführt. Hierdurch resultieren theoretisch die in Tabelle 6 aufgeführten, durchschnittlichen Gewässerkonzentrationen. Tabelle 6: Chemische Wasserbeschaffenheit der Enz vor und nach der Konzentrateinleitung Parameter Einheit vor Konzentrateinleitung nach Konzentrateinleitung Hintergrundwert Orientierungswert Chlorid mg/l 32,0 32, Sulfat mg/l 35,0 35, DOC mg/l 3,1 3,1 < 7 7 Nitrat mg/l 16,0 16,2

7 Seite 7 von 11 Aufgrund der großen Verdünnung in die Enz ergeben sich durch die Konzentrateinleitung selbst bei Niedrigwasserabfluss lediglich geringfügige Konzentrationsanstiege, die jeweils unter 1 mg/l liegen. Speziell in Relation zu den Orientierungs- und Hintergrundwerte findet keine relevante Verschlechterung der Gewässerbeschaffenheit statt. Die sich in der Enz aus der Konzentrateinleitung ergebenden Phosphorkonzentrationen sind für die Verwendung der unterschiedlichen Antiscalantprodukte in Tabelle 7 aufgeführt. Bei dem Betrieb mit Acrylaten und Phosphonsäuren sind die P-Konzentrationen im Konzentrat niedriger als die durchschnittlichen Gehalte in der Enz. Entsprechend ergibt sich keine Erhöhung des Phosphorgehalts in dem Gewässer. Bei der Nutzung von AS auf Phosphat-Basis liegen die P-Konzentrationen im Konzentrat geringfügig über denen in der Enz. Aufgrund der großen Verdünnung bei der Einleitung wird jedoch keine signifikante P-Zunahme im Gewässer resultieren. Tabelle 7: Phosphorkonzentrationen der Enz vor und nach der Konzentrateinleitung Parameter Antiscalant Gehalt im Konzentrat Enz vor Konzentrateinleitung Enz nach Konzentrateinleitung Hintergrundwert Orientierungswert Ortho- Phosphat- Phosphor, mg(p)/l Gesamt- Phosphor, mg(p)/l Acrylat 0,20 0,28 Phosphonsäure / 0,21 0,28 Acrylat 0,28 Phosphonsäure 0,21 0,28 Phosphat 0,39 0,28 Acrylat 0,26 1,1 Phosphonsäure / 0,62 1,1 Acrylat 1,1 Phosphonsäure 0,75 1,1 Phosphat 1,27 1,1 0,02 0,07 0,05 0,10 Durch das Konzentrat würde die in Tabelle 8 aufgeführte Salzfracht in die Enz geleitet werden. Die berechneten maximalen Frachten beziehen sich hierbei auf die Konzentratmenge, die bei Betrieb der LPRO-Anlage mit Maximaldurchsatz anfallen würde. Die Jahresfrachten wurden unter der Annahme berechnet, dass im WW Friedrichsberg eine jährliche Trinkwasserjahresmenge von 3 Mio. m³ bereitgestellt wird und 1,5 Mio. m³ hiervon über die neue Verfahrensstraße aufbereitet werden.

8 Seite 8 von 11 Tabelle 8: Salzfrachten im Konzentrat Parameter Maximalwerte*, kg/h Salzfracht Jahreswerte #, t/a Hydrogencarbonat Calcium Magnesium Natrium 5 33 Kalium 0,6 4 Sulfat Nitrat 5 33 Chlorid Gesamt-Phosphor (durch Rohwasser) Gesamt-Phosphor (durch Antiscalant: Acrylat) Gesamt-Phosphor (durch Antiscalant: Phosphonsäure) Gesamt-Phosphor (durch Antiscalant: Phosphat)) 0,01 0, ,03 0,18 0,07 0,42 * 3 LPRO-Straßen in Betrieb # 3 Mio. m³/a Trinkwasser, 1,5 Mio. m³/a Trinkwasser über Membrananlage Bei der Beurteilung der Werte in Tabelle 8 ist zu beachten, dass durch die zentrale Trinkwasserenthärtung im WW Friedrichsberg eine Verringerung der Salzfracht, die über das Abwasser der Stadt Pforzheimer und die Kläranlage Pforzheim in die Enz geleitet wird, erfolgt. Entsprechend werden die in Tabelle 8 aufgeführten Salzfrachten nicht kumulativ der aktuellen Gewässerfracht hinzugefügt, sondern teilweise durch Reduzierungen an anderen Stellen kompensiert. Aufgrund der Ergebnisse aus der Pilotierung empfehlen wir für den zukünftigen Betrieb der LPRO- Anlage die Verwendung eines Antiscalants auf der Basis einer Phosphonsäure. Wie aus den Angaben in Tabelle 7 ersichtlich, erfolgt durch die Verwendung dieses Produktes keine wesentliche Zunahme der Phosphorkonzentration in der Enz. Ferner ist, wie Tabelle 8 zeigt, von einem ASbedingten, jährlichen Phosphoreintrag von 180 kg auszugehen. Verglichen mit dem Phosphor- Eintrag über die kommunale Kläranlage in Pforzheim, bei dem von einer Jahresmenge von 100 t 1 ausgegangen werden kann, ist die Fracht über das Konzentrat mit 0,2 % vernachlässigbar gering. Die Rohwässer der Brunnenreihe 3 des Wasserwerks Friedrichsberg, welche zukünftig über die Umkehrosmose-Anlage aufbereitet werden, weisen teilweise Gehalte an leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffen (LHKW) auf. Da LHKW durch Umkehrosmosemembranen teilweise zurückgehalten werden, weist das Konzentrat ebenfalls Gehalte an LHKW auf. Nachfolgend wird daher eine Abschätzung der zukünftig zu erwartenden LHKW-Konzentrationen im Konzentrat gegeben. 1 Ausgehend von einer einwohnerspezifischen Nährstofffracht von 2,5 g(p)/(e d) sowie einer Einwohnerzahl von resultiert eine jährliche Fracht von > kg(p).

9 Seite 9 von 11 Die Brunnenreihe 3 besteht aus den sieben derzeit genutzten Brunnen 1W, 2W, 2Ö, 3Ö, 4Ö, 30 und 50a. Die fünf Brunnen mit den Bezeichnungen W bzw. Ö liegen in den Enzauen. Die LHKW- Belastung dieser Brunnen besteht im Wesentlichen aus der Substanz Tetrachlorethen. Zudem sind teilweise Spuren an Trichlorethen enthalten; weitere LHKW wurden bislang nicht nachgewiesen. Wie aus der graphischen Darstellung des zeitlichen Verlaufs der LHKW-Belastung in Abbildung 1 erkennbar ist, nimmt die Belastung der Brunnen von Westen nach Osten ab. Die höchsten Konzentrationen weist Brunnen 2W auf (durchschnittlich 8 µg/l), gefolgt von Brunnen 1W (durchschnittlich 5 µg/l). Die Brunnen 2Ö, 3Ö und 4Ö weisen Konzentrationen an Tetrachlorethen von ca. 2 µg/l oder niedriger auf. Die beiden auf dem Fürstenkopf gelegenen Brunnen 30 und 50a weisen Tri- und Tetrachlorethen lediglich zeitweise in Spurenkonzentrationen deutlich unter 1 µg/l auf. Konzentration., µg/l Tetrachlorethen 2W 1W 2Ö 3Ö 4Ö 2W 1W 2Ö 3Ö 4Ö Konzentration, µg/l Trichlorethen 2Ö 3Ö 4Ö 1W 2W Abbildung 1: LHKW-Belastung der Enzauenbrunnen von Brunnenreihe 3

10 Seite 10 von 11 Aufgrund der aktuellen Belastungssituation wird im Weiteren lediglich der Parameter Tetrachlorethen betrachtet. Bei der Filtration mittels Umkehrosmose wird ungefähr ein Anteil von 50 % an Tetrachlorethen zurückgehalten (Rückhalt = Konz(Permeat) / Konz(Feed)). Bei einer Ausbeute von 80 % ergibt sich im Konzentrat im Vergleich zur Rohwasserkonzentration theoretisch eine Aufkonzentrierung um den Faktor 3. Dieser Aufkonzentrierungsfaktor wurde durch Messergebnisse bestätigt, wie in nachfolgender Tabelle 9 aufgeführt ist. Tabelle 9: Rückhalt von Tetrachlorethen durch die LPRO Datum Tetrachlorethen, µg/l Zulauf LPRO Konzentrat Aufkonzentrierungsfaktor ,15 0,26 1, ,3 7,9 2, ,0 12 3, ,6 13 2, ,3 14 3, ,9 17 2,9 Die Konzentrationen im Zulauf zum Wasserwerk und somit auch im Konzentrat sind abhängig vom Rohwassermanagement, also von den genutzten Brunnen. Um die Tetrachlorethengehalte im Konzentrat gering zu halten, empfehlen wir, die stärker belasteten Brunnen 2W und 1W immer gemeinsam mit einem oder zwei weniger belasteten Gewinnungen der Ö-Brunnen oder der Fürstenkopfbrunnen zu fördern. Somit würde bspw. bei Nutzung des am stärksten belasteten Brunnen 2W und gleichzeitiger Förderung äquivalenter Mengen aus dem der Brunnen 3Ö und 30 eine durchschnittliche Konzentration an Tetrachlorethen im Rohmischwasser von ca. 3 µg/l resultieren, wie in Tabelle 10 dargestellt. Im Konzentrat ergäbe sich dann eine Konzentration von ca. 9 µg/l. Tabelle 10: Bespielhafte Betrachtung der Konzentration an Tetrachlorethen im Verlauf der Aufbereitung Genutzte Brunnen* 2W 3Ö 30 Rohmischwasser Konzentrat Tetrachlorethen, µg/l 8 2 > * im Mischungsverhältnis 1 : 1 : 1

11 Seite 11 von 11 Bei der Einleitung des Konzentrats mit diesem Gehalt an Tetrachlorethen in die Enz ergäbe sich im Fließgewässer bei mittlerem Niedrigwasser (MNQ) eine Konzentration von 0,03 µg/l und bei einem mittlerem Wasserabfluss (MQ) eine sehr geringe Konzentration von 0,01 µg/l (vergleiche Angaben in Tabelle 11). Tabelle 11: Tetrachlorethen-Konzentration in der Enz nach Konzentrateinleitung Konzentrat Enz bei MNQ Enz bei MQ Tetrachlorethen, µg/l 9 0,03 0,01 Bei der zukünftig geplanten Betriebsweise vom WW Friedrichsberg werden im Vergleich zur derzeitigen Situation deutlich erhöhte Wassermengen aus den Brunnen der Enzauen gefördert. Dies könnte dazu führen, dass die LHKW-Konzentrationen in einzelnen Rohwässern ansteigen, was wiederum zu einer erhöhten Belastung des Konzentrats aus der LPRO führen würde. Sollte dieses Szenario zukünftig eintreffen, sollten geeignete Gegenmaßnahmen ergriffen werden, um die LHKW-Konzentration im Konzentrat weiterhin gering zu halten. Bei der Beantragung der wasserrechtlichen Einleitgenehmigung ist zu beachten, dass bei der Spülung der Ultrafiltration (UF) ein schlammhaltiges Wasser anfällt, welches nach der Passage eines Absetzbeckens ebenfalls in die Enz abgeleitet wird. Das Spülwasser wird üblicherweise einem der UF-Anlage nachgeschalteten Zwischenbehälter entnommen. In diesem Fall würde das schlammhaltige Abwasser LHKW-Konzentrationen wie das Rohmischwasser aus dem WW Friedrichsberg aufweisen. Im Mittel aller Rohwässer von Brunnenreihe 3 liegt die Tetrachlorethenkonzentration bei ca. 3 µg/l. Üblicherweise werden bei UF-Anlagen Spülwasseranteile von ca. 5 % der Rohwassermenge benötigt. Im vorliegenden Fall bedeutet dies eine Jahresmenge an schlammhaltigem Wasser von ca m³. Im Rahmen der Anlagenpilotierung wurde ein neuartiger Anlagenbetrieb mit Luft- Wasser-Spülung erprobt, bei dem lediglich ein Spülwasseranteil von 2 % benötigt wurde. Bei Anwendung dieses Verfahrens würden lediglich m³/a schlammhaltiges Wasser anfallen. Sollten Sie Fragen zu dieser Ausarbeitung haben, stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung. Wir verbeiben mit freundlichen Grüßen i. V. Dr. Frank Sacher i. A. Dr.-Ing. Marcel Riegel