In Rahmen dieses Forschungsvorhabens sollen verlässliche Daten zu zusätzlichen Abwasserbehandlungsschritten hinsichtlich der Entfernung von Antibiotikaresistenzen und gesundheitsbezogenen mikrobiologischen Parametern gewonnen werden.
Kläranlagen sollen die Schadstoffkonzentration verringern und die direkte Einleitung von Abwasser in Flüsse und Meere vermeiden. Die herkömmliche Abwasserreinigung reicht jedoch nicht aus, um biologische Verunreinigungen vollständig zu entfernen. Fäkale Mikroorganismen, einschließlich multiresistenter bakterieller Krankheitserreger und pathogener Viren, werden durch Kläranlagen in die aquatische Umwelt eingetragen. Um die Freisetzung dieser biologischen Verunreinigungen zu minimieren und die Wasserqualität im Hinblick auf die Wiederverwendung von Wasser zu verbessern, wird eine weiterführende Abwasserbehandlung immer wichtiger.
Ziel der geplanten Studie ist es, verlässliche Daten über zusätzliche Abwasserbehandlungsschritte hinsichtlich der Entfernung von multiresistenten Erregern, Antibiotikaresistenzgenen, Enteroviren, Protozoen und Indikatormikroorganismen zu gewinnen. Die Studie wird in drei Phasen durchgeführt: (i) Untersuchung von Kläranlagen mit weiterführenden Behandlungsmethoden, (ii) Versuche im Labormaßstab mit UV- und UV-LED-Bestrahlung, Ozon, Chlor und elektrochemischer Behandlung und (iii) Untersuchungen in einer Pilotanlage (Shafdan-Kläranlage, betrieben von Mekorot). In allen Phasen wird die Reduktionswirkung von antibiotikaresistenten Bakterien, Antibiotikaresistenzgenen, repräsentativen pathogenen und Indikatorviren, bakteriellen Indikatoren und Cryptosporidium mittels Kultur- und PCR-basierter Verfahren bestimmt.
Die gewonnenen Daten werden für eine mikrobielle Risikobewertung genutzt, die verschiedene Nutzungsmöglichkeiten für das gereinigte Abwasser berücksichtigt (z.B. Flussrenaturierung oder Bewässerung). Die Gewinnung von Daten zur Reduktion von antibiotikaresistenten Bakterien, Antibiotikaresistenzgenen, pathogenen Viren und Cryptosporidium durch verschiedene Behandlungsprozess wird das Vertrauen der Behörden und der Öffentlichkeit in die mikrobielle Qualität des erzeugten Abwassers stärken. Der Vergleich der Reduktion von Indikatormikroorganismen (Phagen, fäkale coliforme und Enterokokken) mit der Reduktionseffizienz von enterischen Viren und Cryptosporidium für die verschiedenen Behandlungsverfahren und die Empfehlung von Monitoring-Parametern wird die Überwachung der mikrobiologischen Qualität des erzeugten Wassers in Zukunft erleichtern.
Veröffentlichungen:
Ho, J.; Hübner, U.; Bühler, J.; Drewes, J.; Tiehm, A.: Elimination of antibiotic resistant bacteria, viruses and indicator bacteria in sequential bio filtration for purification of WWTP effluent. In: IWA Water Reuse 2019, 12th IWA International Conference on Water Reclamation and Reuse, Berlin, 16.–20. Juni 2019, Book of Abstracts: 2 pages (2019)
Krauss, M.; Wasielewski, S.; Stauder, S.; Richter, P.; Maurer, P.; Hügler, M.; Zahumenski, Y.; Kosow, H.; León, C.; Minke, R.: Integrated water management and water reuse solutions for prosperous metropolitan regions tackling water scarcity. In: IWA Water Reuse 2019, 12th IWA International Conference on Water Reclamation and Reuse, Berlin, 16.–20. Juni 2019, Book of Abstracts: 995–997 (2019)
