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    Unbedenkliche und rechtlich gesicherte Applikation von Antiskalanten in der Trinkwasseraufbereitung mittels Umkehrosmose und Nanofiltration
    Der Einsatz von Antiskalanten (AS) ist in der Aufbereitung von Trinkwässern mittels Umkehr¬osmose (RO) bzw. Nanofiltration (NF) in Deutschland gängige Praxis. In den ca. 90 Anlagen werden unter-schiedliche technische Produkte eingesetzt, i. d. R. auf Basis von Phosphonsäure, aber auch phosphorfreie AS auf Basis von Polyacrylsäuren. Die zugelassenen Antiskalanten sind in der §-20-Liste der TrinkwV festgelegt. Das Vorläuferprojekt KonTriSol (Förderung BMBF/DVGW, Projektende 2023) zeigte akute Problemlagen beim Einsatz von AS in der Membranfiltration auf. Es wurden Restkonzentrationen von Antiskalanten in Permeaten bzw. Trinkwässern entsprechender Anlagen gefunden. Außerdem ist bei P-haltigen Antiskalanten unklar, welche Auswirkung Nebenbestandteile der Produkte haben. Bei P-freien Produkten gibt es Hinweise, dass der Wirkstoffanteil mit kleiner Molekülmasse unwirksam ist oder Biofouling verursachen kann. Es werden Lösungen mit Blick auf die jeweiligen Produktverunreinigungen der AS, die Humantoxizität sowie das Betriebsverhalten gesucht. Unter direkter Einbindung des UBA als Projektpartner sollen sichere betriebliche, regelwerkbasierte und rechtliche Bedingungen für Deutschland abgeleitet werden. Die konkreten Zielsetzungen sind folgende: - Weiterentwicklung der Analytik für die verschiedenen Arten von Antiskalanten, u.a. um den Umfang des Übertritts von AS in das Permeat der RO/NF zu klären - Vereinfachung der Analytik der AS durch Entwicklung einer „Analytischen Testbatterie“, damit vereinfachte, kostengünstige und schnelle Charakterisierungen umsetzbar sind - Identifikation von sicheren und unbedenklichen AS- Formulierungen (in Bezug auf Nebenbestandteile, Membrangängigkeit, Foulingpotential in RO/NF, Verkeimungspotential in Trinkwasserverteilung) - Untersuchung sogenannter „grüner“ Antiskalanten (in Deutschland noch nicht zugelassen) in Hinblick auf Wirksamkeit und mögliche Nebeneffekte - Vorschläge für eine rechtssichere Regelung über das technische Regelwerk des DVGW (W236) sowie die §-20-Liste der TrinkwV Projektkoordination: DVGW-Forschungsstelle TUHH Projektpartner: TZW: DVGW-Technologiezentrum Wasser, Umweltbundesamt (Fachgebiet II 3.3, Wasseraufbereitung) Assoziierte Partner: HOFOR (Wasserversorgung und Abwasserentsorgung Kopenhagen), Zweckverband Wasserversorgung und Abwasserentsorgung Ostharz
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    Climate-resilient management for safe disinfected and non-disinfected water supply systems
    Situation: Climate change poses major challenges for the drinking water supply in Europe. With rising water temperatures and increasing heavy rainfall events, higher amounts of organic substances and microorganisms will also be present in raw water. Well-established processes that have so far guaranteed high drinking water quality will have to be changed and adapted. In southern Europe, disinfection of drinking water is already necessary today. It is possible that even northern European water suppliers will have to use disinfection in the future. Methodology: One focus of SafeCREW will be the investigation of previously unknown disinfection by-products and the further characterisation of already known ones and their formation. With the results, the participating companies intend to develop commercially available methods of quantifying and reducing these by-products so that negative effects on human health can be prevented. The SafeCREW consortium will use three case studies in northern Germany, Italy and Spain to drive the further characterisation of water quality, and develop new water treatment methods and better management of water distribution networks to maintain high drinking water quality. This will include all processes from source via treatment and up to distribution. Besides the project coordination, the focus of our research institute within the project is on the chemical-free removal of natural organic matter to prevent formation of disinfection by-products. For this purpose, Ultrafiltration with electro-conductive membranes will be further developed. We are also involved in the development of a passive sampler for pathogen monitoring in water distribution networks and in characterization of natural organic matter.
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    Wiederverwendung von Filterspülwässern aus der Grundwasseraufbereitung zur Sicherung der Trinkwasserversorgung
    Im FITWAS-Projekt kooperieren eines der größten deutschen Wasserversorgungsunternehmen (Hamburg Wasser) und das Wasserversorgungsunternehmen mit dem größten Versorgungsgebiet in Deutschland (OOWV) mit einer Wasserforschungseinrichtung (DVGW-Forschungsstelle TUHH) und zwei Technologieunternehmen (CERAFILTEC und PHL) sowie dem Umweltbundesamt, um die Wiederverwendung von Filterspülwässern aus der Trinkwasseraufbereitung voranzubringen und damit einen Beitrag zur Sicherung der Wasserversorgung zu leisten. Ziel des FITWAS-Projektes ist es zum einen, durch die Wiederverwendung von Filterspülwässern aus der Grundwasseraufbereitung die Verfügbarkeit von Trinkwasser zu erhöhen. Hierzu soll ein umfassendes Betriebskonzept einschließlich eines neuartigen Membranverfahrens entwickelt werden. Zum anderen gilt es, das hohe Verwertungspotenzial zu heben, das der Filterschlamm birgt. In der Grundwasseraufbereitung in Deutschland fallen aktuell Filterspülwässer zwischen 1% und 4% der gehobenen Grundwässer an. Diese eisen- und manganhaltigen Filterspülwässer werden derzeit i.d.R. als Abwasser entsorgt und gehen damit der Trinkwasserversorgung verloren. Dem gegenüber steht ein teils drastisch gestiegener Trinkwasserbedarf, der einige deutsche Versorger in den Sommern 2018 und 2019 vor große Herausforderungen stellte. Um innovative und umsetzbare Verfahren des Recyclings von Filterspülwasser sowie der Verwertung von Filterschlämmen zu entwickeln, werden im FITWAS-Projekt ausgehend von Laborversuchen bis hin zu Praxistests an vier Wasserwerksstandorten Membranverfahren mit unterschiedlichen Verfahrenskonzepten und Membranmodulen/-materialien im Vergleich zur konventionellen Aufbereitung (z.B. Sandfiltration) bzw. Entsorgung untersucht. Ein innovativer Ansatz ist ein Verfahren auf Basis getauchter keramischer Membranen, das Vorteile im Energieverbrauch und der Betriebsstabilität erwarten lässt. Folgende Fragestellungen werden im FITWAS-Projekt bearbeitet: Filtrationsleistung, Filtratqualität und -wiederverwendung, Fouling-Verhalten und weitere Betriebsaspekte, Reststoffverwertung, Energieaufwand und Wirtschaftlichkeit.
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