Abwassernetze schützen und optimieren – denn Wegschauen ist keine Lösung

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Ganzheitliches Konzept

In einem interdisziplinären Forschungsansatz arbeiten die Grazer Wissenschaftler an einem ganzheitlichen Lösungskonzept. Nach der genauen Erforschung der mikrobiologischen Prozesse folgte die Entwicklung neuer BSK-resistenter Materialien in enger Zusammenarbeit mit dem Institut für Werkstoffe im Bauwesen der TU Darmstadt. Geopolymerbeton hat sich als besonders geeignet gezeigt, dem Säureangriff Stand zu halten.

Bei der Entwicklung des Baustoffes ist nicht nur dessen Säureresistenz eine höchst erwünschte Eigenschaft, sondern auch die von der Forschungsgruppe vorangetriebene Entwicklung möglichst antibakterieller Materialoberflächen, an denen sich Mikroorganismen, die den initialen Oxidationsprozess verantworten, gar nicht erst ansiedeln. Somit wird die Entstehung von Schwefelsäure überhaupt verhindert.

Ergebnis: Das Team kann bereits vielversprechende Ergebnisse mit Materialien präsentieren, die eine vielfach höhere Lebensdauer gegenüber herkömmlichem Beton aufweisen. Der Einsatz dieser neuen Materialien würde eine nachhaltige Sanierung geschädigter Abwassersysteme ermöglichen, deren Lebensdauer deutlich verlängern und Kommunen und Abwasserverbände entlasten.

Wenn’s aus dem Gulli stinkt – nur die Spitze des Eisbergs

Über die Lüftungsöffnungen von Schachtdeckeln austretender Schwefelwasserstoff wird von Anwohnern und Passanten als störende Geruchsbelästigung wahrgenommen. Fachleute wissen, dass diese – oftmals witterungsbedingt unterschiedlich intensive – Geruchsbelästigung nur die Spitze des Eisbergs ist: Sie ist Symptom für die an Beton und Armaturen voranschreitende biogene Schwefelsäurekorrosion, die den gesamten Anlagenbestand gefährdet.

Dieses Problem gewinnt sogar an Bedeutung: Die Zentralisierung der Abwasserentsorgung sowie der rückläufige Wasserverbrauch führen zu langen Aufenthaltszeiten des Abwassers im Leitungsnetz. Der noch vorhandene Sauerstoff im Abwasser wird rasch aufgezehrt, sodass sich der Faulprozess mit der damit verbundenen Bildung von Schwefelwasserstoff früher einstellt. Verstärkt wird dieser Effekt mit zunehmenden Temperaturen im Sommer – dann bieten die Schmutzkonzentrationen ideale Bedingungen für die Bildung von Schwefelwasserstoff.

Neue Lösung gegen Schwefelwasserstoff

Eine andere Herangehensweise als die Forscher in Graz präsentiert Grundfos: Ein Gasphasen-Logger im Schacht misst in kurzen Abständen den H₂S-Level; ein Kontroll-Algorithmus steuert mit diesen Daten – korrelierend mit dem aktuellen Abwasserdurchfluss – den Einsatz einer Dosierpumpe zur Neutralisation des Schwefelwasserstoffs mit einer Nitratverbindung. Das System wurde beim Zweckverband Fließtal von November 2017 bis April 2018 eingesetzt – mit positiven Ergebnissen: Die Geruchsprobleme durch Schwefelwasserstoff konnten vermieden werden, und das System hat flexibel auf veränderliche Bedingungen wie aktuelle H₂S-Belastung, Temperatur und Abwasseranfall reagiert. Am wichtigsten für den Zweckverband war jedoch die erhebliche Reduzierung der eingesetzten Menge an Chemikalien bei gleichbleibender und teilweise verbesserter Geruchsentfernung.

Damit einher gehen eine verringerte Umweltbelastung und Kostenersparnis: Die Kosten für die Chemikalien-Dosierung wurden um 58 bis 67 % reduziert. Pro Kubikmeter Abwasser sanken die Kosten auf 2,6 Cent (basierend auf einem Verbrauch von 63 ml Nitratsalzen pro Kubikmeter Abwasser und einem Nettopreis von 0,414 Euro pro Liter Nitratsalzen).

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* Der Autor ist freier Mitarbeiter bei PROCESS.

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