Einsatzmöglichkeiten von Feinfiltersystemen< zurück

Mit der Novellierung der Trinkwasserverordnung (2001) wurden die Anforderungen bei der Nutzung mikrobiell belasteter Rohwässer zur Trinkwasserversorgung neu definiert. Neben einer Desinfektion ist entsprechend § 5 Abs. (4) bei Vorliegen von Tatsachen, die zum Auftreten einer übertragbaren Krankheit führen können, gegebenenfalls zusätzlich eine Aufbereitung nach den anerkannten Regeln der Technik erforderlich. Entsprechend der Liste der Aufbereitungsstoffe und Desinfektionsverfahren gemäß § 11 Trinkwasserverordnung ist im Ablauf der partikelabtrennenden Stufe, d.h. vor der Desinfektion, ein Trübungswert von 0,1 bis 0,2 FNU einzuhalten und wenn möglich zu unterschreiten. Nur dadurch ist eine sichere Desinfektion gewährleistet.

Betroffen von der angesprochenen Problematik mikrobiell belasteter Rohwässer sind auch eine Reihe von Quellwasservorkommen, wie sie in vielen Mittelgebirgsregionen zur Trinkwassergewinnung herangezogen werden. Bislang erfolgt als einzige Maßnahme häufig eine Desinfektion. Bei Auftreten erhöhter Trübungen werden die belasteten Quellen zum Teil ausgeleitet bzw. sind einer Filtration zu unterziehen. Zur Partikelentfernung werden als Verfahren die Flockungsfiltration und die Ultrafiltration eingesetzt. Neuerdings werden Feinfiltersysteme angeboten, wobei solche Systeme gegenüber den konventionellen Verfahren geringere Investitionskosten bedingen. Da über die Wirkungsweise solcher Systeme bislang aus der Literatur nur unzureichende Erfahrungen vorliegen, wurden im Rahmen eines vom Ministerium für Umwelt und Verkehr Baden-Württemberg geförderten Forschungsvorhabens Voruntersuchungen zur Ermittlung möglicher Einsatzbereiche von Feinfiltersystemen durchgeführt.

Weltweit gibt es eine Vielzahl von Anbietern von Feinfiltersystemen. Feinfilter werden industriell vorgefertigt und z.B. als Beutel bzw. Kartuschen angeboten (Bild). Zu unterscheiden ist zwischen spülbaren und nicht spülbaren Ausführungen. Die Trenngrenzen der im Vorhaben untersuchten Feinfiltersysteme lagen im Bereich von 0,5 bis 2 µm. Allerdings sind die Angaben zu den Trenngrenzen von Produkten verschiedener Hersteller auf Grund des Fehlens einheitlicher Standards nur bedingt miteinander vergleichbar.

Im Rahmen des Vorhabens wurden Feinfiltersysteme von unterschiedlichen Bauarten und verschiedenen Herstellern mit einem gering trübstoffhaltigen Quellwasser beaufschlagt. Da im Untersuchungszeitraum keine erhöhten Trübungswerte auftraten, wurden Stoßbelastungen durch Dosieren von Quarzmehlpartikeln mit einem mittleren Durchmesser von 3 µm als Modelltrübstoff simuliert. Bei einer ausreichenden Elimination des Modelltrübstoffes im Feinfiltersystem wird davon ausgegangen, dass gleichzeitig auch parasitäre Mikroorganismen, die eine Größe im Bereich von 5 bis 15 µm aufweisen zurückgehalten werden. Dieser Tatsache kommt deshalb eine besondere Bedeutung zu, da Parasiten durch die üblicherweise zum Einsatz kommenden Desinfektionsverfahren mit Mitteln auf Chlorbasis nicht inaktiviert werden und deshalb filtrativ abzuscheiden sind.

Bei simulierten Stoßbelastungen mit dem Modelltrübstoff mit Trübungswerten bis zu 10 FNU wurden im Ablauf der Hauptfilter i. d. R. Trübungen < 0,1 FNU erreicht. Entscheidend für den Trübstoffrückhalt sind neben den Trenngrenzen der Filter die Dichtungen zwischen Filtermaterial und -gehäuse. Filter mit einer Tiefenfiltrationswirkung, wie beispielsweise mehrschichtige Vlieswerkstoffe weisen längere Filterstandzeiten auf als Oberflächenfilter, zu denen Membranfaltenfilter zählen. Letztere weisen jedoch oft einen besseren Rückhalt im Vergleich zu den Vliesfiltern auf.

Die Kosten für den Ersatz des Filtermaterials bei den untersuchten, nicht spülbaren Systemen bewegen sich bei der Aufbereitung gering trübstoffhaltiger Wässer im vorliegenden Fall im Bereich zwischen 0,1 und 0,5 Euro/m³. Bei häufigem Auftreten erhöhter Trübungen im Rohwasser können sich die Kosten demgegenüber z. T. deutlich erhöhen. Die Investitionskosten für die Gehäuse zur Aufnahme der Filtermaterialien (ohne Verrohrung, ohne MSR) sind hingegen relativ niedrig. Daraus resultieren spezifische Kosten von ca. 0,02 bis 0,04 Euro/m³.

Das Einsatzgebiet für nicht spülbare Systeme wird insbesondere für Kleinanlagen gesehen, deren Rohwässer i.d.R. gering trübstoffbelastet sind, nur sporadisch eintrüben und eine geringe mikrobielle Belastung aufweisen. Die Aufgabe eines Feinfiltersystems besteht somit darin, erhöhte Trübstoffgehalte im Rohwasser soweit zu vermindern, dass anschließend eine sichere Desinfektion möglich ist.