AFS63 – der Feinanteil in den abfiltrierbaren Stoffen

AFS63 – der Feinanteil in den abfiltrierbaren Stoffen

Partikelkonzentration in Wasser und Abwasser

Die Umweltbelastung durch Spurenstoffe, Mikroplastik und Schwermetallrückstände ist in der letzten Zeit immer mehr in den Fokus gerückt. Pflanzenschutzmittel, Medikamente oder Schwermetalle, die sehr oft über das Abwasser in den Wasserkreislauf gelangen, stellen ein Risiko für die Umwelt dar. In diesem Zusammenhang sind auch Feststoffpartikel in Wasser und Abwasser, die über den Parameter abfiltrierbare Stoffe (AFS) erfasst werden, Gegenstand genauerer Betrachtung geworden. Insbesondere an feine Feststoffpartikel sind Spurenstoffe und Schwermetalle in hohen Konzentrationen gebunden.

 

Vor diesem Hintergrund werden im zukünftigen technischen Regelwerk DWA-A 102 die AFS als Referenzparameter für die stoffliche Belastung von Niederschlagsabflüssen verwendet. Noch spezifischer wird auf die feinpartikulären Stoffe AFS63 (auch AFSfein genannt) mit Korngrößen von 0,45 µm bis 63 µm eingegangen. Es gibt verschiedene Untersuchungen die belegen, dass ein erheblicher Anteil des partikelgebundenen Stofftransports über Partikel dieses Größenbereichs erfolgt. Schwermetalle, beispielweise Zink und Blei, absorbieren überwiegend an AFS63 Partikel.

Die Niederschlagsabflüsse werden in Bezug auf AFS63-Konzentrationswerte verschiedenen Flächenkategorien zugeordnet. Durch einzugsgebietsbezogene Abschätzung der abgespülten AFS63-Fracht pro Jahr wird festgelegt, ob und in welchem Umfang das Regenwasser und Mischwasser zu behandeln ist.

Die Ermittlung der Feststoffkonzentration wird üblicherweise durch Probenahme und Analyse im Labor durchgeführt. Dabei wird die AFS-Konzentration in einer Probe aus dem Filterrückstand nach Filterung über einen Filter mit einer Porengröße von 0,45mm bestimmt. Bei der Bestimmung des Parameters AFS63 ist der Filterung eine Siebung der Probe über ein 63-μm-Sieb vorgeschaltet.

Diese labortechnische  Bestimmung des AFS63-Parameters ist sehr aufwändig und bisher nicht standardisiert. Für die kontinuierliche Messung von  AFS/AFS63 können gegenwärtig optische Sonden eingesetzt werden. Diese Messsysteme haben sich in der Praxis aber als sehr wartungs- und kalibieraufwändig gezeigt.

NIVUS entwickelt aktuell im Rahmen eines Förderprojektes des Bundesministeriums für Bildung und Forschung ein akustisches Messsystem, welches die Partikelkonzentration im Wasser ermitteln kann. Dieses neue Messverfahren mit komplexen Algorithmen basiert auf Ultraschall-Rückstreuung.

Zusätzlich kann in Kombination mit einer Durchflussmessung eine Frachtermittlung in einem einzigen Gerät erfolgen.

Diese Frachtermittlung kann z.B. zur Messung der tatsächlichen niederschlagsbedingten AFS63-Fracht in Regenabflüssen oder zur Analyse der tatsächlichen Rückhaltewirkung von Regenwasserbehandlungsbauwerken in Entwässerungssystemen genutzt werden. Diese Daten sind für eine optimale Dimensionierung von Behandlungsbauwerken nutzbar. Auch die Verwendung für eine qualitätsabhängige Echtzeitsteuerung von Kanalnetzen in Misch- und Trennsystemen ist möglich.

Das Messsystem kann auch größere Partikel erfassen. Daher liegt ein großes Anwendungspotenzial unter anderem in den verschiedenen Verfahrensstufen der Abwasserreinigung, die eine Rückhaltung von Feststoffen zum Ziel haben.

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