Wiederverwendung von Filterspülwässern aus der Grundwasseraufbereitung zur Sicherung der Trinkwasserversorgung
Kurzbeschreibung
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. Gleichzeitig steigt der Trinkwasserbedarf regional deutlich, als Folge des Klimawandels und eines anhaltenden Strukturwandels.
Um innovative und umsetzbare Verfahren des Recyclings von Filterspülwässern sowie der Verwertung von Filterschlämmen zu entwickeln, werden in FITWAS Membranverfahren mit unterschiedlichen Verfahrenskonzepten und Membranmodulen/-materialien im Vergleich zur konventionellen Aufbereitung (z.B. Sandfiltration) bzw. Entsorgung untersucht. Praxisarbeiten erfolgen sowohl im Labor als auch an vier unterschiedlichen Wasserwerksstandorten. In einem innovativen Ansatz kommt ein Verfahren auf Basis getauchter keramischer Membranen zum Einsatz, das Vorteile im Energieverbrauch und der Betriebsstabilität erwarten lässt.
Ziele
Ausgehend vom übergeordneten Projektziel der Verfahrensentwicklung für die Wiederverwendung von Filterspülwässern und Verwertung von Filterschlämmen wird im Projekt auf die folgenden wissenschaftlichen und technischen Arbeitsziele hingearbeitet.
Es soll eine Empfehlung erarbeitet werden, welche Verfahrenskonfiguration der Membranfiltration unter welchen Randbedingungen zur Aufbereitung von Filterspülwässern aus der Grundwasseraufbereitung geeignet ist (Druck-Membranfiltration versus Unterdruck-Membranfiltration, unterschiedliche Membranmaterialien und Modulformen).
Die erzielbare Filtratqualität soll beschrieben und die Rückführbarkeit des Filtrats in den aufzubereitenden Rohwasserstrom auch unter rechtlichen Aspekten bewertet werden. Parallel sollen Verwertungsoptionen für den Filterschlamms evaluiert und getestet werden.
Betriebsparameter einschließlich Reinigungsstrategien für den stabilen und energieeffizienten Betrieb der Membranfiltration zur Filterspülwässer-Rückgewinnung sollen erarbeitet werden.
Die möglichen Maßnahmen für eine nachhaltige Umsetzung sollen schließlich für deutsche Wasserversorgungsunternehmen abgeleitet werden. Dabei kommt der Speicherung der Filterspülwässer sowie den Aufbereitungswegen des Filterschlamms eine besondere Bedeutung zu.
