DE3400297C2

DE3400297C2 - Verfahren zur Verbesserung der Trinkwasserqualität

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Publication number: DE3400297C2
Application number: DE19843400297
Authority: DE
Inventors: Josef Dipl.-Ing. Dietz; Werner 8750 Aschaffenburg Noll
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-01-05
Filing date: 1984-01-05
Publication date: 1985-11-07
Also published as: DE3400297A1

Abstract

Die Trinkwasserqualität wird durch Kontakt des aufzubereitenden Wassers mit Rindenmulch wesentlich verbessert. In einem einfachen Verfahren werden die Gesamthärte und die Carbonathärte des Wassers und insbesondere der Nitratgehalt wesentlich verringert. Das Rindenmulch läßt sich mit verdünnter Salzsäure regenerieren und ist nach seiner Erschöpfung als Düngemittel einsetzbar.

Description

Trinkwasser ist das wichtigste Lebensmittel des Menschen. Steigende Anforderungen an Qualität und Menge einerseits und zusätzliche Belastungen des Rohstoffs Wasser durch Industrie und Landwirtschaft andererseits zwingen zu besonderen Anstrengungen bei der Bereitstellung ausreichender Mengen an einwandfreiem Trinkwasser.

In Teilen der Bundesrepublik Deutschland ist besonders in den letzten Jahrzehnten eine Zunahme der Konzentration von im Grundwasser gelösten Stoffen, insbesondere Nitraten, beobachtet word-"m. So wurde im Wasserwerk Mussum der Stadtwerke Bocholt zwischen den Jahren 1912 und 1981 ein Anstieg der Nitratkonzentration von 15 mg/1 auf 85 mg/1 gemessen (P. Obermann und J. Salzwedel, Die Grundwasserbelastung durch Nitrat aus Sicht der öffentlichen Wasserversorgung, Schriftenreihe der Vereinigung Deutscher Gewässerschutz e. V., Bonn, 1982).

Zur Sicherung der Gesundheit des Wasserverbrauchers gibt es durch die Trinkwasserverordnung gesetzlich festgelegte Grenzwerte für Schadstoffe im Trinkwasser. Der Grenzwert für Nitrat beträgt 90 mg NOj/1.

Eine 1980 verabschiedete Richtlinie der Europäischen Gemeinschaft (EG-Richtlinie über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch) verpflichtet die Länder der EG, spätestens vom 15. August 1985 an den Grenzwert für Nitrat im Trinkwasser auf 50 mg NO)/I festzulegen. Als Richtwert werden dort 25 mg NOj/1 benannt.

Bei der hygienisch/toxikologischen Bewertung hoher Nitratgehalte im Trinkwasser werden folgende Wirkungen (H. Petri, Nitrate und die Trinkwasser-Verordnung, S. 75-91, Verlag E. Schmidt, Berlin, 1976) unterschieden:

1. Primärwirkungen durch Aufnahme von NO₃ in unveränderter Form, d.h. ohne die Wirkung NOj-reduzierender Bakterien Im Körper. Die Wirkungen sind gering (evtl. Reizungen der Darmschleimhaut).

2. Sekundärwirkungen durch Bildung von Nitrit (NO₃) aus Nitrat durch mikrobiologische Denitrifikation im Magen- und Darmbereich des Menschen.

Bei Säuglingen in den ersten Lebensmonaten kann es dabei zu einer nitratbedingten Form der Blausucht (Methämoglinämle) kommen. Bei dieser Erkrankung wird durch das im oberen Darmbereich resorbierte NOi das normalerweise Im Blut vorhandene Oxlhämoglobin (mit Fe²⁺) in Methämoglobin mit (Fe**) überführt. Letzteres gibt den aufgenommenen Sauerstoff nicht mehr ab und führt damit zu einer »inneren Erstickung«.

3. Tertiärwirkungen durch Bildung von Nitrosoverbindungen aus Nitrat/Nitrit und Amlnen/Amlden in Lebensmitteln oder Im menschlichen Körper.

Auch hier kommt es zunächst Im Magen zu einer mikrobiologischen Reduktion des mit der Nahrung und dem Trinkwasser aufgenommenen Nitrats zu Nitrit. Durch Umsetzung des gebildeten NOj mit In der Nahrung enthaltenen Aminen können Nitrosamine

(AIk)NH(AIk) + H* + NOr - (AIk)N(NO) (Alk) + H₂O
und aus Amiden können Nlirosamlde

(AIk)NHCO(AIk) + H* + NO₂- - (AIk)N(NO)CO(AIk) + H₂O

gebildet werden (AIk = Alkylrest).

Eine cancerogene Wirkung dieser Nitroso-Verbindungen wird beim Menschen zwar erst vermutet (z. B. beim Magenkrebs), gilt aber seit Nachwels der cancerogene η Wirkung dieser Stoffe bei Tieren als sehr wahrscheinlich. Bei Tierversuchen haben sich organische N-Nltrosoverblndungen als extrem potente und sehr vielseitig wirkende chemische Carclnogene erwiesen. In Abhängigkeit von Ihrer chemischen Struktur, der Applikationsart, der betroffenen Spezies und der Dosierung können sie In allen wesentlichen Organen von Säugetieren bösartige Tumore erzeugen.

Aus den drei genannten Wirkungswelsen geht hervor, daß es Im Interesse einer Vorsorge notwendig Ist, die

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Zufuhr von Nitraten insbesondere aufgrund ihrer Eigenschaft als Vorläufer von Nitrosoverbindungen möglichst weitgehend zu verringern.

Da die Düngung in der Landwirtschaft wesentlich zum erhöhten Nitratgehalt des Grundwassers beiträgt, besteht eine Möglichkeit der Verringerung der Nitratkonzentration in der Vermeidung einer überhöhten Düngung. Darüber hinaus müssen aber auch alle aufbereitungstechnischen Möglichkeiten genutzt werden. Als übliche physikalisch-chemische Aulbereitungsmethoden sind Ionenaustausch, Umkehrosmose und Elekirodialyse bekannt.

Nach einem Ionenaustauschverfahren ist die Nitratentfernung beispielsweise unter Einsatz eines stark basischen Anionenaustauschers, der mit Kochsalz regeneriert wird, möglich. Bei umfangreichen Untersuchungen wurde festgestellt, daß Ionenaustauscherharze verkeimen und organische Substanzen abgeben.

Die Umkehrosmose verlangt im allgemeinen eine Vorreinigung zur Entfernung von Schwebstoffen und ist darüber hinaus ein sehr aufwendiges Verfahren.

Diese Überlegungen gelten auch für das Elektrodialyseverfahren, bei dem im Wasser vorhandene oberflächenaktive Verbindungen, wie nichtionogene oder anionenaktive Tenside ein erhebliches Problem darstellen.

Neben dem physikalisch-chemischen Aufbereitungsverfa.'-.ren existiert die Möglichkeit einer biologischen Nitratentfernung. Dabei wird von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß bestimmte Mikroorganismen in der Lage sind, organische Substanzen unter Verwendung von Nitrat als Sauerstoffdonator zu CO₃ und Wasser zu oxidieren. Der dabei ablaufende biochemische Prozeß erfordert jedoch eine ausreichende Phosphatzugabe. Zur Entfernung der überschüssigen organischen Substanz ist beispielsweise eine aerobe biologische Reinigung in Mehrschichtfiltern icu anschließender Desinfektion geeignet.

Bestimmte Bakterienarien können Nitrat zu Ammonium reduzieren, andere reduzieren Nitrat nur bis zum Nitrit, wieder andere Bakterien reduzieren Nitrat über Nitrit unter anaeroben Bedingungen zu molekularem Stickstoff. In jedem Falle entstehen beim Einsatz von Bakterien auch noch bakteriologische und Desinfektionsprobleme.

So ist aus der Druckschrift AT 3 46 779 B ein Verfahren zur Entfernung von Nitrat aus Wasser durch biochemische Reduktion des Nitrats zu Stickstoff bekannt, bei dem der Rohwasserstrom mit organischen Substanzen als Kohlenstoffdonator, Phosphaten und verschiedenen Spurenelementen in ausreichender Menge versetzt, um mit den im Grundwasser, das als Rohwasser verwendet wird, vorhandenen denitrifizierenden Bakterien den biologischen Denitrifikationsprozeß durchzuführen. Zum Binden der Biomasse, insbesondere als Trägermaterial für die Mikroorganismen, wird der Denitrifikations-Bioreaktor mit einem körnigen Trägermaterial mit großer spezifischer Obe'HSche versetzt, insbesondere mit Polystyrol-Schaumstoffkugeln mit einem Durchmesser von 10 mm oder entsprechenden schwimmfähigen Kugeln aus anderen Werkstoffen, speziell aus anderen Kunststoffen oder geschäumten Silicaten mit rauher Oberfläche. Der Bioreaktor ist als Fluidbettreaktor ausgebildet. Der Denitrifikationsprozeß ist als Kreislaufprozeß ausgelegt.

Ein ähnliches Verfahren ist auch aus der Deutschen Offenlegungsschrift DE-OS 23 31 192 Al bekannt, bei dem jedoch im Fließbett im Aufwärtsstrom mit Trägerteilchen gearbeitet wird, deren Dichte größer als 1,1 ist, die also nicht schwimmfähig sind, und deren Durchmesser deutlich kleiner als im vorstehend genannten Verfahren ist, nämlich im Bereich von ungefähr 0,2 bis 3 mm liegt.

Nachteilig an beiden Verfahren ist, daß bei der Verwendung von zur TrinkwasseraufbereitLUS geeignetem Grundwasser als Rohwasser für den Prozeß die Substratmedien, nämlich insbesondere löslicher organischer Kohlenstoff und Phosphate, separat zum Rohwasserstrom zudosiert werden müssen. Beide Prozesse erfordern neben Flockung, Fällung und Filtration auch eine Desinfizierung als Nachbehandlung, da die im Bioreaktor sich vermehrenden denitrifizierenden Bakterien nicht vollständig am Trägermaterial gebunden werden. Zudem muß das Trägermaterial selbst nach zwischenzeitlicher Rückspülung und/oder mechanisch-abrasiver Aufarbeitung ausgetauscht werden, fällt also als beseitigungsproblematischer umweltbelastender Abfall an.

Zudem erfordern beide bekannten Fließbettverfahren eine zusätzliche Vorreinigung des Rohwassers.

Die aus den beiden genannten Druckschriften bekannten Verfahren zur Nitratentfernung sind daher trotz aller Erfolge bei der Entfernung der Nitrate aus Trinkwasser verfahrenstechnisch und finanziell aufwendig, schaffen hinsichtlich verbrauchten Trägermaterials Abfallbeseitigungsprobleme und sind aus bakteriologischen Gründen nicht ganz unbedenklich.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Entfernung von Nitrationen aus Wasser, insbesondere aus Trinkwasser, zu schaffen, das verfahrenstechnisch einfacher, kostengünstiger und insofern umweltfreundlicher durchführbar ist, als kein unverwertbarer Trägerabfall erzeugt wird.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung in der Weise gelöst, daß das aufzubereitende Wasser durch einen mit Rindenmulch gefüllten Behälter geschickt wird.

Umfassende praktische Versuche haben gezeigt, daß, ausgehend von einem Rohwasser mit einer Anfangsnitratkonzentration von 50 mg/1 sowohl bei diskontinuierlicher als auch bei kontinuierlicher ^verfahrensführung, bereits nach Verweilzelten des Rohwassers in Berührung mit dem Rindenmulch von 24 h auf Werte unter 15 mg/1, nach 48 h auf Werte unter 5 mg/1 und nach Verweilzeiten von 72 h und mehr auf Werte von praktisch Null erniedrigt werden können. Das nach dieser Behandlung erhaltene Reinwasser weist im Hinblick auf seine bakteriologischen Kenndaten, die Konzentration gelöster Kohlenstoffverbindungen und den Sauerstoffgehalt praktisch die gleichen Kenndaten wie das Rohwasser auf. Das erstaunliche ist dabei, daß für diesen Nitratabbau weder lösliche organische Kohlensloffsubstrate noch Phosphate zugegeben zu werden brauchen. Überraschend ist weiterhin, daß gleichzeitig mit der Denltrifizlerung eine signifikante Herabsetzung der Wasserhärte, speziell der Calciumhärte und der Karbonathärte, erfolgt.

Weitere Versuche ergaben, daß unter den verschiedenen Rindenmulch-Arten Rindenmulch von Nadelhölzern, insbesondere Flchtenrlndenmulch, besonders gute Ergebnisse bei der Verminderung des Nitr;iigehalies liefen.

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Zur Erzielung des gewünschten Effekts kann das aufzubereitende Wasser durch eine Mulchschicht sickern, in einem Becken mit einer Mulchschicht stehengelassen werden oder in Reinigungsanlagen mit Mulch verrühn werden. Je intensiver der Kontakt zwischen dem aufzubereitenden Wasser und dem Rindenmulch ist und je länger die Berührung anhält, um so besser ist das erzielte Ergebnis.

Überraschenderweise wurde auch gefunden, daß sich die Fähigkeit des Rindenmulch zur Nitratentfernung aus Wasser und zur Verringerung der Wasserhärte nach einer relativen Erschöpfung durch verdünnte Salzsäure leicht regenieren läßt. Der Regeneretionsprozeß kann mehrfach wiederholt werden. Nach der vierten oder fünften Regenerierung läßt allerdings der Effekt der Nitratentfernung deutlich nach.

Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 4 bis 6.

Eine abschließende wissenschaftliche Erklärung für die Effekte, die beobachtet werden, wenn Rohwasser, insbesondere Grundwasser zur Trinkwasseraufbereitung mir Rindenmuich in Berührung gebracht wird, kann bisiang nicht gegeben werden. Es hat jedoch den Anschein, als würden die im Grundwasser mitgeführten Bakterien in Berührung mit dem Rindenmulch entweder primär oder zumindest doch im wesentlichen einen mikrobiologischen anaeroben Denitrifizierungsprozeß auslösen, wobei ein großer Teil der Nitrate über eine Nitritzwischenslufe zu Stickstoff reduziert wird. Dabei wird der größte Teil der Bakterien offensichtlich am Rindenmulch fixiert, so daß das Produkt Wasser hinsichtlich seines mikrobiologischen Spektrums gegenüber dem Rohwasser praktisch unverändert bleibt. Darüber hinaus wird jedoch ein Teil des im Rohwasser vorhandenen Hitrats über die Reduktionsstufe des Stickstoffs hinaus bis zum Ammoniak reduziert. Die Herkunft dieser Ammoniakanteile konnte bislang nicht zuverlässig geklärt werden. Sicher ist jedoch dagegen, daß sowohl der für die anaerobe Denitrifizierung benötigte lösliche organische Kohlenstoff als auch die Phosphat unmittelbar aus dem Rindenrnulch selbst bezogen, wahrscheinlich freigesetzt werden. Insbesondere irr. Hinbiics. auf die Konzentration des löslichen organischen Kohlenstoffs im zu behandelnden Wasser ist dabei zu bemerken, daß diese Konzentration unmittelbar nach Versuchsheginn während einer Adaptionsphase rasch zunimmt, beispielsweise von 1 mg/1 auf ungefähr 10 bis 12 mg/I, dann aber im Verlauf der Verweilzeit wiederum deutlich abnimmt und bereits nach 24 bis 48 h Verweilzeit fast wieder Ausgangswerte erreicht hat. Diese Erscheinung führt dazu, daß das nach praktischen Verweilzeiten von mindestens 24 h erhaltene Produktwasser eine Konzentration löslichen organischen Kohlenstoffs aufweist, die gegenüber der Ausgangskonzentration praktisch unverändert ist.

Im Hinblick auf die enthärtende Wirkung des Riodenmulches konnten Ionenaustauschprozesse als maßgeblich beteiligt nachgewiesen werden. Dies erklärt vor allem die überraschende Effektivität des Rindenmulchs nach Aktivierung oder Regenerierung mit verdünnter wäßriger Salzsäure, wobei die Salzsäure auch nur in Konzentrationen von 1 Gew.-% eingesetzt zu werden braucht. Quantitative Messungen haben jedoch auch hier gezeigt, daß die Ionenaustauschprozesse nicht in der Lage sind, die beobachteten Wirkungen abschließend und vollständig zu erklären. Weitere, bislang noch ungeklärte Sorbtionsprozesse greifen hier offenkundig ein, wobei es denkbar wäre, daß diese Prozesse mittelbar oder unmittelbar auch für die vorstehend beschriebene Ammoniakbildung verantwortlich sein mögen.

So ungeklärt die wissenschaftlichen Mechanismen auch sein mögen, die am Zustandekommen der beobachteten Ergebnisse beteiligt sind, so gesichert sind jedoch die quantitativ und qualitativ unter den verschiedensten Bedingungen gemessenen und vielfach reproduzierten Behandlungsergebnisse, daß nämlich durch das in Berührung bringen des Rohwassers mit dem Rindenmulch die Nitrationenkonzentration des Rohwassers drastisch vermindtit, gewünschtenfalls praktisch sogar auf Null verringert werden kann, daß das Produktwasser absolut kein Nitrit und keine Nitrosamine enthält, eine signifikant geringere Karbonathärte und Calciumhärte und eine verringerte Gesamthärte aufweist und .'m übrigen die chemischen und mikrobiologischen Kenndaten des Produktwassers gegenüber dem Rohwasser keine signifikanten Veränderungen zeigen, wenn man von der vorstehend erörterten Erhöhung der Ammoniakkonzentration und einer merklichen, aber nicht signifikanten Erhöhung der Kaliumionenkonzentration absieht.

»Rlnüenmulch« Im Sinne der Ei findung ist dabei im gebräuchlichen landwirtschaftlich-gartenbautechnischen Verständnis ein schüttfähiges stückiges Material., das zumindest im wesentlichen aus Baumrindenstücken besteht und gegebenenfalls bis zu ungefähr 10% Holzanteile, gegebenenfalls auch Nadel-, Stroh- oder Laubanteile, enthalten kann. Ein solcher Rindenmulch wird durch Zerkleinern des beim Schälen gefällter Bäume anfallenden Borken- und Rindenguts hergestellt. Dementsprechend weist ein solcher Rindenmulch eine stark heterogene Teilchenstruktur auf. Üblicherwelse liegt der Rindenmulch als ein Gemisch fasriger, spiittriger und flächiger, meist gekrümmt flächiger Materialteilchen vor, die größte Längenausdehnungen im Bereich von ungefähr 0,5 bis 5 cm aufweisen. Entscheidend Im Sinne der Erfindung 1st dabei jedoch, daß das hler als Rindenmulch bezeichnete Material aus dem beim Rinden- und Borkenschälen von Bäumen, Insbesondere Nadelbäumen, anfallenden Schälgut durch Grobzerkleinern gewonnenes Schüttgut ist.

Die nachstehend beschriebenen Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

In einem Becherglas wurde über einer Schicht von ?U g Flchtenrinaenmulch jeweils 1 I Frischwasser für einen Zeitraum von 24 h, 48 h und 72 h stehen gelassen. Anschließend wurde der Nitratgehalt, der ursprünglich bei 50 mg/1 lag, erneut gemessen. Alle Versuche wurden mit derselben Mulchprobe, aber jeweils mit einer neuen Frischwasserprobe angesetzt.

	34	00	297	72 h (NO, mg/l)
24 h (NO. mg/l)	48 h	(NO,	mg/l)	1.1
10,3	5,0			0,9
11,3	2,3			0,8
7,2	1.5			0,7
10,5	1.2			1.5
15.0	4.2			1.0
11,5	3.2			0,5
13.0	1,4

Diese Versuchsreihe zeigt, daß der Nitratgehalt des Wassers mit steigender Kontaktzeit mit Rindenmulch abnimmt.

Beispiel 2

Eine Schicht von 50 g Rindenmulch wurde mit jeweils 1 I Wasser in einem Becherglas für einen Zeitraum von 24 h stehen gelassen. Der ursprüngliche Nltratgehaü wurde zu etwa 50 mg NO,/1 bestimmt; die ursprüngliche Gesamthärte betrug 18,U' d. H. Alle Versuche wurden mit derselben Mulchprobe, aber jeweils mit neuem Frischwasser angesetzt. Die Insgesamt eingesetzte Wassermenge betrug also 10 I Frischwasser. Der Rindenmulch entfernte auch nach einer Standzelt von 10 Tagen noch Immer Nitrat aus Wasser.

Vcrsuchs-	Nilrat	Gesamihärte
Nr.	(NO, mg/1)	d. H.)
1	35,0	11,0
2	15.4	13.1
3	15.1	I-O
4	18,5	15,4
5	19,8	16,3
6	23,6	17,0
7	28,3	17,2
8	27,3	Ί6.0
9	25,6	16,5
10	30,6	17.0

Diese Versuchsreihe £cigi, daß der Rindenmulch bei mehrfachem Einsatz ein .Maximum seiner Fähigkeit zur Nitratentfemung aufweist und anschließend diese Eigenschaft schwächer wird. Hinsichtlich der Verringerung der Gesamthärte Ist die maximale Wirksamkeit beim ersten Versuch gegeben.

Beispiel 3

Durch eine 200 g schwere Rindenmulchschicht in einem Glaszylinder mit Entnahmehahn wurde pro Versuch jeweils 1 1 Wasser innerhalb von ca. 5 Minuten hindurchgeschickt mit Ausnahme der Versuche 8 und 13. Es kam immer dieselbe Mulchprobe zum Einsatz, jedoch mit neuen Frischwasserproben bei jedem Versuch. Der ursprüngliche Nitratgehalt des Wassers betrug 50 mg NOj/1, die ursprüngliche Gesamthärte lag bei 18,5³ d. H., die ursprüngliche Carbonathärte bei 12,9° d. H. Der Mulch ist dabei wiederum ein vor der Forstwirtschaft bezogener, handelsüblicher Fichtenrindenmulch.

Versuchs-	Wasermenge	1	Nitrat	Gesamthärte	Carbonathärte
Nr.	(I)	!	(NO) mg/l)	Cd. H.)	Cd. H.)
1		40	11,0	7,3
2		42	10,4	7,6
3		42	10,4	7,0
4		39	10,4	7,6
5		40	13,0	9,8
6	3(	40	11,0	7,6
7		32	11,0	8,1
8		44	15,0	10,0
9		37	14,0	11,0
10		38	14,0	9,0
1!		38	15,0	9,5
12		38	15,3	9,6
13		46	16,8	11,2
)


1
1
HX
)

Diese Versuchsreihe demonstriert, daß die Mulchschicht auch im 13. Versuch, d. h. bei Durchlauf von 141 1 Wasser, noch immer eine meßbare Nitratentfernung aus dem Wasser bewirkt.

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Beispiel 4

2000 g Rlndenmulch wurden In einer mit jeweils 40 I Wasser gefülllen Kunststoffwannc stehen gelassen.
Auch hler wurden alle Versuche mit derselben Mulchprobe durchgeführt. Der ursprüngliche Nitratgehalt betrug
50 mg NOi/l; die ursprüngliche Gcsamthürte betrug 18,5'd. H. Als Mulch wird ein Flchtenrlndcnmulch mit ca.
10 Gew.-% llolzantellen verwendet.

Versuch a) - Zugabe von 40 I Wasser

Standzeit (h)	b)-	Neue	Nitrat (NO, mg/1)	von	4Cl	Gesamthäne Cd. H.)
2 4 6 24 30 48			48 45 45 21 18 5,9			16,8 14,0 13,5 12,8 13,0 11,5
Versuch	C)-	Neue	Wasserzugabe	von	401
6 24			38 4.5			16,0 15,0
Versuch	d)-	Neue	Wasserzugabe	von	401
6 24			36 7,5			15,1 15,9
Versuch	e)-	Neue	Wasserzugabe	von	401
6 24			36 15			16,0 16,4
Versuch	0-	Neue	Wasserzugabe	von	401
6 24			38 18			16.8 17,0
Versuch	g)-	Neue	Wasserzugabe	von	401
6 24			35 16			17,0 17,4
Versuch	h)-	Neue	Wasserzugabe	von	401
6 24			38 17			17,2 17,6
Versuch		Wasserzugabe
6 24		39 18		17,4 17,4

Die insgesamt eingesetzte Frischwassermenge betrug 320 1. ρ

Diese Versuchsreihe zeigt, daß auch bei mehrmaligen Probendurchgängen das Rindenmulch noch eine "φ

wesentliche Verringerung des Nitratgehaltes bewirkt. Das gilt insbesondere bei 24stündigem Kontakt der jvj

Wasserprobe mit dem Rindenmulch. Dagegen nimmt die Fähigkeit zur Wasserenthärtung deutlich ab. %

Beispiel 5 §

In einem weiteren Versuch wurde eine Wasserprobe dem Leitungswasser entnommen und anschließend über §

eine Mulchschicht für 48 h stehen gelassen. Vor und nach dem Kontakt mit der Mulchschicht wurde eine -3

Reihe von physikalisch-chemischen Parametern ermittelt: Sj

	34 00 297	nach 48siündlgcm
	vor Mulch-Konlakt	Mulch-Kontakt
		6,90
pH-Wert	7,30	505
Leitfähigkeit bei 20° C (uS/cm)	600	8,4
Gesamihärte TdGH)	18,3	40,0
Chlorid (mg CI-/1)	33,3	6,4
Nitrat <mg NOr/1)	54,2	14,6
Natrium (mg NaVl)	14,8	48,0
Kalium (mg KVl)	2,06	0,0012
Cadmium (mg Cd/l)	0,0003	<0,001
Blei (mg Pb/I)	0,003	<0,05
Zink (mg Zn/I)	0,07

Den obigen Analyseergebnissen ist Insbesondere die Fähigkeit des Rindenmulches zur Verringerung des Nitratgehaltes und der Verringerung der Gesamthärte des Wassers zu entnehmen. Daneben steigt der Kaliumwert In auffälliger Welse.

Beispiel 6

In einem weiteren Versuch wurde die Regenerationsfähigkeit des Rlndenmulches überprüft. Dazu wurde eine mit Calcium und Magnesium gesättigte Mulchprobe kurzzeitig mit 10%iger Salzsäure getränkt. Anschließend wurde die Mulchprobe bis zur neutralen Reaktion mit Frischwasser gewaschen. Sodann wurde 1 I Wasser auf die Probe gegeben.

In einem Parallelversuch wurde eine gleiche Rindenmulchprobe ohne die HCl-Aufbereitung In gleicher Welse eingesetzt.

a) Mit HCI aufbereitetes Rlndenmulcrmrobe

fl) Nicht HCI aufbereitete Rindenmulchprobe

Zelt	Gesamthärte	Carbonathärte	Zeit	Gesamthärle	Carbonathärte
(h)	Cd. H.)	Cd. H.)	(h)	Cd. H.)	C d. H.)
I	10,2	5,6	1	18,0	14,0
2	8,2	2,6	2	18,0	14,0
3	7,0	2,3	3	18,0	14,0
4	6,5	2,0	4	17,9	i4,0
5	5,6	1,8	5	18,0	13,9
6	5,8	1,8	6	17,9	13,8
7	6,0	1,9	7	18,1	13,8
8	6,5	2,3	8	18,0	13,8

?:t Erneute Behandlung des Rlndenmulches mit

10%lger Salzsäure; Neutralisation; Zugabe von 1 I Frischwasser

Keine Aufbereitung; erneute Zugabe von
1 1 Frischwasser

1	11,5	7,1
2	9,6	3,5
3	7,6	3,4
4	7,4	3,3
5	7,1	3,1
6	6,8	2,9
7	6,5	2,5
8	7,2	3,1

Erneute Behandlung des Rindenmulches mit 10%iger Salzsäure; Neutralisation; Zugabe von 1 I Frischwasser

1	13,4	8,4
2	11,4	7,8
3	11,4	8,0
4	11,6	8,3
5	12,0	8,5
6	12,1	8,4
7	12,5	9,0
8	12.8	9.3

1	18,0	14,0
2	18,0	14,0
3	17,9	14,0
4	18,0	14,0
5	17,9	13,9
6	17,8	13,8
7	17,8	13,6
8	17,8	13,5

Keine Aufbereitung; erneute Zugabe von
11 Frischwasser

1	18,0	13,9
2	17,8	13,8
3	17,9	13,8
4	17,9	13,8
<;	17,9	13,7
6	17,8	13,7
7	17,8	13,7
8	17.8	13.6

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Diese Versuchsreihe zeigt, daß ein mit Calcium- und Magneslumsalzen gesättigtes Rindenmulch mehrfach mit verdünnter Salzsäure wieder aufbereitet wt.rden kann, um anschließend erneut die Wasserhärte zu verringern.

Der Parallel-Versuch ohne Wiederaufbereitung mit Salzsäure zeigt, daß ohne die HCI-Behandlung die Fähigkeit des Rindenmulches zur Wasserenthärtung erschöpft ist.

Der nicht mehr aufbereitungsfällige Rlndenmulch läßt sich ausgezeichnet als Düngemittel verwenden, wobei ein weiterer Vorteil dadurch gegeben ist, daß dieses Dünemittel sich gut in den Kreislauf der Natur einfüg:.

Die vorstehenden Versuche wurden, wo angegeben, mit Fichtenrlndenmulch, im übrigen mit elnera Nadelholz-RlndenmuIch gemischter Provenlenz durchgeführt. In kleinerem Maßstab mit Rindenmulch von Laubbäumen durchgeführte Versuche führen zu vergleichbaren Ergebnissen.

Bei allen vorstehenden Versuchen wird weiterhin von einem absolut ammoniakfreien Wasser ausgegangen. Nach der Behandlung enthalten die Wasserproben Ammoniak in einer Konzentration Im Bereich von ungefähr I bis 4 mg NHi pro Liter, wobei diese Ammoniakanteile problemlos in an sich bekannter und gebräuchlicher Weise aus dem Wasser entfernbar sind, beispielsweise katalytisch.

Claims

34 OO 297 Patentansprüche:

1. Verfahren zur Entfernung von Nitrationen aus Wasser, insbesondere Trinkwasser, dadurch gekennzeichnet, daß das aufzubereitende Wasser durch einen mit Rindenmulch gefüllten Behälter geschickt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Rindenmulch von Nadelhölzern eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Rindenmulch Fichtenrindenmulch eingesetzt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Rindenmulch ein mit verdünnter Salzsäure regenerierter Rindenmulch eingesetzt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Rindenmulch ein mit 0,01 η bis 0,1 n-HCl wiederaufbereiteter Rindenmulch eingesetzt wird.

6. Trinkwasserfilter, gekennzeichnet durch eine Rindenmulchschüttung.