Synthetische Nanopartikel in der Abwasserreinigung

In der Abwasserreinigung können in Hinblick auf den Einsatz von Nanomaterialien folgende Aspekte unterschieden werden: 1. Die Verwendung von Nanotechnologie in der Ab-/Wasseraufbereitung. 2. Der Einfluss von über das Abwasser anfallenden Nanomaterialien aus deren Einsatz in Haushalt, Industrie und Gewerbe auf die Abwasserreinigung selbst. 3. Die Entfernung von über das Abwasser anfallenden Nanomaterialien und Entfrachtung des Kläranlagenablaufs.

Die Anwendung von Nanotechnologie in der Wasser- und Abwasserbehandlung liefert im Labor vielversprechende Ergebnisse, eine breite Umsetzung und Kommerzialisierung ist jedoch noch nicht absehbar. Die meisten dieser Verfahren weisen noch einen erheblichen Forschungsbedarf auf. Die Herausforderungen sind aber nicht nur technischer und wirtschaftlicher Natur, sondern es müssen auch noch Aspekte eines potenziellen Risikos für Mensch und Umwelt geklärt werden.

Nachteilige Wirkungen von synthetischen Nanomaterialien (NM) auf die biologischen Prozesse der Abwasserreinigung konnten bis jetzt nicht festgestellt werden. Die Toxizität des NM liegt unter der Toxizität der entsprechenden ionischen Form. Selbst gegenüber gemessenen bzw. bilanzierten Kläranlagenzuläufen 10-fach erhöhte Konzentrationen zeigen keine chronischen Effekte auf die Reinigungsleistung von Kläranlagen. Im Abwasser sowie auf Kläranlagen dürften sich NM-Dispersionen rasch zu Agglomeraten größeren Durchmessers umformen und damit die für NM spezielle hohe Oberfläche einbüßen. NM werden jedenfalls aber quantitativ an die Matrix des Belebtschlammes (Klärschlamm) angelagert und gelangen somit primär über Schwebstoffabtrieb in die aquatische Umwelt. Das Coating der NM dürfte für das Umweltverhalten ebenfalls eine Rolle spielen. Citrat und andere Coating-Mittel etwa werden auf Kläranlagen sehr gut abgebaut, sodass sich die Stabilität der NM-Dispersionen verringert und die Agglomeration gefördert wird.

Eigene Untersuchungen sowie Literaturangaben zeigen, dass von einer weitestgehgenden Verlagerung des eingetragenen NM in die Schlammphase auszugehen ist. NM zeigen in Hinblick auf die Entfernung aus der Wasserphase ein ähnliches Adsorptionsverhalten wie Schwermetalle.