Biologische Abwasserreinigung mit Enzymen

Die Verunreinigung von Abwässern aus Privathaushalten und der Industrie mit Schwermetallen und gelösten Spurenstoffen, wie z.B. Zusatzstoffe und Arzneimitteln, nimmt in Europa stetig zu. Da diese gelösten Stoffe nur schwer oder gar nicht biologisch abbaubar sind und sich in der Umwelt, Pflanzen und Tieren mit unbekannter Wirkung anreichern, steigen die Umweltauflauflagen für die Abwasserbehandlung und Wasserwiederverwendung in der EU. Allerdings sedimentieren diese Spurenstoffe nicht und passieren auf Grund ihrer Größe im Nano- und Mikrometerbereich konventionelle Filtersysteme. Außerdem werden sie wegen ihrer geringer Bioverfügbarkeit in Kläranlagen kaum biologisch abgebaut, sodass es immer schwieriger wird, die Umweltauflagen in der EU einzuhalten.

Das „Aachen Network for Waste Water Reuse, AIX-Net-WWR” (Bündniskoordination: INTEWA GmbH, Oliver Ringelstein) ebnet den Weg in eine nachhaltige, dezentrale und wirtschaftliche Wasserver- und -entsorgung in der nahen Zukunft. Aus Abwasser wird so mittels innovativer Technologien Wasser geeigneter Qualität für die Wiederverwendung in Quartieren, in der Landwirtschaft oder Industrie gewonnen. Im Abwasser enthaltene Wärme und Wertstoffe werden wiederverwendet. Durch regionale Schwerpunktbildung trägt das Bündnis signifikant zum lokalen Strukturwandel bei, während es einen erheblichen Beitrag zu den global drängenden Problemen der Wasser- und Ressourcenknappheit sowie des Klimawandels liefert. 

Im Projekt AIX-SOLVED „Weitergehende Behandlungsstufen zur Entfernung gelöster Stoffe“ wird ein Reinigungsverfahren entwickelt in die Adsorbergranulate FerroSorp® und ALFERROCK® mit Enzymen biofunktionalisiert wird, wodurch die gelösten Stoffe adsorbiert und/oder abgebaut werden. Im Rahmen des Projekts wird ein Prototyp entwickelt und sowohl im Labormaßstab als auch in Pilotversuchen am Demonstrator exemplarisch an drei verschiedene Substanzarten getestet. 

Die Aufgabe des Fraunhofer IME im Teilprojekt, TP02-05 – „Entwicklung biotechnologischer Herstellungsprozesse für Enzyme in Pflanzen“, umfasst die Pflanzenbasierte Produktionsplattform für die Herstellung der Enzyme zu Abwasserreinigung. Der Prozess wird so entwickelt, dass direkt in ein industrielles Umfeld, insbesondere von dem der beteiligten KMU, implementiert werden und in den gewünschten Maßstab skaliert werden kann.