- Comparison of UV-AOPs (UV/H2O2, UV/PDS and UV/Chlorine) for TOrC removal from municipal wastewater effluent and optical surrogate model evaluation. Chemical Engineering Journal 362, 2019, 537-547 mehr…
- Role of reduced empty bed contact times and pre-treatment by coagulation with Fe(III) salts on the removal of trace organic compounds during sequential biofiltration. Science of The Total Environment 685, 2019, 220-228 mehr…
- Elucidation of removal processes in sequential biofiltration (SBF) and soil aquifer treatment (SAT) by analysis of a broad range of trace organic chemicals (TOrCs) and their transformation products (TPs). Water Research 163, 2019, 114857 mehr…
- Dynamik der Klarwasseranteile in Oberflächengewässern und mögliche Herausforderung für die Trinkwassergewinnung in Deutschland. , Hrsg.: Umweltbundesamt, 2018, mehr…
- UV/H 2 O 2 process stability and pilot-scale validation for trace organic chemical removal from wastewater treatment plant effluents. Water Research 136, 2018, 169-179 mehr…
- Evaluation of advanced oxidation processes for water and wastewater treatment – A critical review. Water Research 139, 2018, 118-131 mehr…
- Establishing sequential managed aquifer recharge technology (SMART) for enhanced removal of trace organic chemicals: Experiences from field studies in Berlin, Germany. Journal of Hydrology 563, 2018, 1161-1168 mehr…
- Removal of trace organic chemicals in wastewater effluent by UV/H2O2 and UV/PDS. Water Research, 2018 mehr…
- Microbiome-Triggered Transformations of Trace Organic Chemicals in the Presence of Effluent Organic Matter in Managed Aquifer Recharge (MAR) Systems. Environmental Science & Technology 52 (24), 2018, 14342-14351 mehr…
- Evaluation of the short-term fate and transport of chemicals of emerging concern during soil-aquifer treatment using select transformation products as intrinsic redox-sensitive tracers. Science of The Total Environment 583, 2017, 10 - 18 mehr…
- Advancing Sequential Managed Aquifer Recharge Technology (SMART) Using Different Intermediate Oxidation Processes. Water 9 (3), 2017 mehr…
- Options and limitations of hydrogen peroxide addition to enhance radical formation during ozonation of secondary effluents. Journal of Water Reuse and Desalination 5 (1), 2015, 8--16 mehr…
- Influence of Wastewater Particles on Ozone Degradation of Trace Organic Contaminants. Environmental Science & Technology 49 (1), 2015, 301-308 mehr…
- Evaluation of the persistence of transformation products from ozonation of trace organic compounds – A critical review. Water Research 68, 2015, 150 - 170 mehr…
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- A hybrid process of biofiltration of secondary effluent followed by ozonation and short soil aquifer treatment for water reuse. Water Research 84, 2015, 315-322 mehr…
- Influence of Wastewater Particles on Ozone Degradation of Trace Organic Contaminants. Environmental Science & Technology 49 (1), 2015, 301-308 mehr…
- Ozonation products of carbamazepine and their removal from secondary effluents by soil aquifer treatment – Indications from column experiments. Water Research 49, 2014, 34 - 43 mehr…
- Evaluation of the prediction of trace organic compound removal during ozonation of secondary effluents using tracer substances and second order rate kinetics. Water Research 47 (17), 2013, 6467 - 6474 mehr…
- Optimized removal of dissolved organic carbon and trace organic contaminants during combined ozonation and artificial groundwater recharge. Water Research 46 (18), 2012, 6059 - 6068 mehr…
Weitergehende Wasserbehandlung
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Die Forschungsgruppe befasst sich mit der Frage, wie der anthropogene Wasserkreislauf und die Stoffkreisläufe gemanagt werden können, um Wasser in ausreichender Qualität und Quantität für eine wachsende Weltbevölkerung angesichts eines sich beschleunigenden Klimawandels und der damit verbundenen Herausforderungen bereitzustellen. In den Forschungsprojekten entwickeln wir Ansätze, die geschlossene Wasserkreisläufe widerspiegeln, im Gegensatz zum traditionell linearen "take-make-waste"-Paradigma der zentralisierten Wasserversorgung und Abwasserentsorgung. Daher kann eine weitergehende Wasseraufbereitung auf beiden Seiten eingesetzt werden, d. h. sowohl bei der Abwasserbehandlung als auch bei der Trinkwasseraufbereitung. Dieser Paradigmenwechsel wird auch durch aktuelle Regulierungsinitiativen angetrieben, z. B. durch die Überarbeitung der EU-Kommunalabwasserrichtlinie und die EU-Verordnung über die Wasserwiederverwendung in der Landwirtschaft. Für eine weitergehende Wasseraufbereitung sind kombinierte oder hybride Aufbereitungsverfahren von größter Bedeutung, um organische Spurenstoffe im Bereich von ng/L bis µg/L (z. B. Arzneimittel, Körperpflegeprodukte, Industriechemikalien) und pathogene Mikroorganismen einschließlich antimikrobieller Resistenzen zu entfernen.
Hybride Aufbereitungsverfahren, die auf verschiedenen physikalischen, chemischen und biologischen Entfernungsmechanismen beruhen, bieten multiple Barrieren auch gegen neu auftretende Schadstoffe (contaminants of emerging concern, CEC), z. B. persistente, mobile und toxische (PMT) Stoffe oder PFAS, und sogar unbekannte Schadstoffe. Insbesondere untersuchen wir hybride Aufbereitungsverfahren, die Trennung und Transformation kombinieren, z. B. Adsorption - Biotransformation oder Membranfiltration - weitergehende Oxidation oder Adsorption - weitergehende Oxidation, oder die verschiedene Trennprinzipien kombinieren, z. B. Aktivkohleadsorption - Ultrafiltration.
Adsorption:
- Verbesserung der Entfernungsleistung und der Prozesseffizienz durch die Auswahl von Adsorptionsmitteln (z. B. Aktivkohle, Zeolithe, metallorganische Gerüste), die Auslegung und den Betrieb von Adsorbern sowie die Regeneration/Reaktivierung von Adsorptionsmitteln, einschließlich In-situ- und Vor-Ort-Regeneration
- Verständnis und Modellierung der Transport- und Entfernungsmechanismen von Schadstoffen in komplexen Wassermatrizes, die zu einer kompetitiven Adsorption führen
Membranfiltration:
- Reduzierung und Kontrolle von Fouling, z. B. organisches Fouling oder Biofouling, durch Vorbehandlung, z. B. UV-Bestrahlung, und Design von Feed-Kanälen und/oder Feed-Spacern
- Verbesserung der Rückhaltung kleiner, schwer zu behandelnder Schadstoffe (z. B. antimikrobielle Resistenzgene, pathogene Viren bei der Ultrafiltration oder ungeladene organische Verbindungen mit niedrigem Molekulargewicht bei der Nanofiltration/Umkehrosmose) durch geeignete Prozessbedingungen und die Auswahl der Membranen
Oxidation und weitergehende Oxidation:
- Bewertung der Reaktionen von Oxidationsmitteln (z. B. Ozon und Radikale) mit Zielschadstoffen (z. B. CECs oder Krankheitserreger oder Antibiotikaresistenzen) in Wasser- und Abwassermatrices und Optimierung ihrer Prozesseffizienz
- Entwicklung und Scale-up neuer Technologien, z. B. UV/Chlor, UV/Persulfat und BDD-Elektroden
Natürliche und biologische Behandlungsverfahren, wie Uferfiltration, Boden-Aquifer-Behandlung oder biologisch aktive Filter:
- Ermittlung der Schlüsselfaktoren für die Entfernung von CEC in natürlichen Systemen und Nutzung dieser Faktoren zur Verbesserung der Prozesssteuerung
- Entwicklung neuartiger Konzepte zur verbesserten Entfernung von CECs, z. B. die Technologie der sequentiellen gesteuerten Grundwasseranreicherung (sequential managed aquifer recharge, SMART)
| Leiter | Dr. Benedikt Aumeier |