Welche Möglichkeiten und Verfahren gibt es, um Trinkwasser einer Aufbereitung zu unterziehen und was kann man damit erreichen?
Das Österreichische Lebensmittelbuch schreibt im Kapitel B1: „Grundsätzlich ist für den menschlichen Verzehr nativ einwandfreies Wasser einem aufbereiteten Wasser vorzuziehen, auch wenn die Erschließungs-, Schutz- und Transportkosten dadurch höher sind.“ Besteht trotzdem die Notwendigkeit Trinkwasser einer Aufbereitung zu unterziehen, so kann man diverse Verfahren unterscheiden.
Bei potentiell mikrobiell belastetem Trinkwassersind mehrere Desinfektionsverfahren zulässig. Dazu zählen die Chlorung mit Natrium-, Kalium-, Calcium- oder Magnesiumhypochlorit, die Chlorung mit Chlorgas, die Behandlung mit Chlordioxid, die Ozonung sowie die UV-Bestrahlung. Die UV-Bestrahlung von Trinkwasser ist ein häufig angewandtes Verfahren und sollte unbedingt regelmäßiger Wartung und Kontrolle unterliegen. Auf dem Markt kann man zahlreiche Modelle verschiedener Hersteller und Preisklassen finden. Dabei ist bei der Anschaffung einer solchen technischen Einrichtung unbedingt darauf zu achten, dass die Anlage ein Zertifikat der ÖVGW (Österreichische Vereinigung für das Gas- und Wasserfach) besitzt und die Dimensionierung zur abgegebenen Wassermenge passt. Vor der Installation durch einen kompetenten Fachbetrieb sollte eine Trinkwasseranalyse beauftragt und eine UV-Durchlässigkeitsbestimmung
Probenahmehähne aus Edelstahl sind unempfindlich und leicht zu bedienen.
durchgeführt werden. Probenahmehähne vor und nach der UV-Anlage sollten bereits bei der Installation mitverbaut werden, um eine Trinkwasserprobenahme zu erleichtern. Um den korrekten Betrieb der UV-Anlage zu überprüfen, werden bei der Probenahme einmal direkt vor und einmal nach der Anlage Proben gezogen. Zu den üblichen Parametern werden auch die UV-Durchlässigkeit sowie mikrobiologisch Clostridium perfringens und Pseudomonas aeruginosa untersucht. Eine Anzeige für die aktuelle Bestrahlungsstärke (W/m²) und eine Durchflussanzeige (m³/h) müssen vorhanden sein, da diese Werte vom Probenehmer erhoben werden und diese für die Erstellung des Inspektionsberichtes erforderlich sind. Das Trinkwasser muss, nachdem es den UV-Strahler passiert hat, annähernd keimfrei sein. Die Kosten für Installation und auch die regelmäßigen Wartungsarbeiten sowie die Betriebskosten müssen bei der Planung eines solchen Vorhabens berücksichtigt werden.
Mischen von Wässern
Was die Aufbereitung in physikalischer und chemischer Hinsicht betrifft, gibt es mehrere Möglichkeiten. Eine davon ist das Mischen von Wässern. Die Mischung zweier Wässer mit geeigneten Vorrichtungen ist dann zulässig, wenn die Anforderungen an die Mischbarkeit dieser Wässer laut ÖVGW Richtlinie W 73 erfüllt sind. Mischbarkeitsanalysen werden von Trinkwasseruntersuchungsanstalten durchgeführt und zeigen, in welchem Verhältnis die Wässer gemischt werden können, ohne dass diese korrosiven Eigenschaften erhalten und negative Auswirkungen auf Bauteile, Rohrsystem und Betonauskleidungen haben.
pH-Wert Korrektur
Entsäuerungsanlage: Verrohrung aus Edelstahl, Probenahmehähne sowie Druckanzeige vor und nach dem Kessel.
In der Trinkwasserverordnung wurde festgelegt, dass Trinkwasser einen pH-Wert im Bereich von 6,5 bis 9,5 haben muss. Wässer, die zum Beispiel aus kristallinem Urgestein entspringen, weisen in der Regel eine geringe Wasserhärte auf. Diese Wässer enthalten oft größere Mengen an gelöstem Kohlendioxid und haben einen niedrigen pH-Wert. Bewegt sich der pH-Wert nicht im zulässigen Bereich, so kann eine Korrektur vorgenommen werden. Das geschieht entweder durch die Zugabe von Salzsäure, Schwefelsäure, Kohlenstoffdioxid (um den pH-Wert zu senken) oder durch die Zugabe von Calciumhydroxid, Calciumoxid, Natriumhydroxid, Natriumhydrogencarbonat, Natriumcarbonat (um den pH-Wert zu heben). Nach dem Aufbereitungsschritt ist bei der Probenahme darauf zu achten, dass eine Bestimmung der Calcitsättigung durchzuführen ist.
Verminderung des Nitratgehaltes
Für die Verminderung des Nitratgehaltes sind vier verschiedene Verfahren möglich. Einerseits sind es das biologische Denitrifikationsverfahren oder der Ionenaustausch, andererseits die Membrantechnologie (z.B. Umkehrosmose) oder die Elektrodialyse. Anlagen zur Entfernung von Nitrationen aus dem Trinkwasser müssen regelmäßig gewartet werden. Eine Probenahme vor und eine nach der Denitrifikation sollen auf den Nitratgehalt überprüft werden, um zu gewährleisten, dass diese korrekt in Betrieb ist. Zusätzlich wird eine mikrobiologische Untersuchung auf Pseudomonas aeruginosa durchgeführt, um etwaige Verkeimungen des Anlagenmaterials festzustellen.
Für die Enteisenung und Entmanganung dient das Verfahren „Oxidation mit Luftsauerstoff, Ozon oder Kaliumpermanganat, Entfernung der Reaktionsprodukte durch Sedimentation oder Filtration“. Eine Probenahme vor und nach dem Aufbereitungsschritt lässt auf die Funktion der Anlage schließen. Etwaige mikrobielle Verkeimungen können ebenso festgestellt werden. Zu berücksichtigen ist auch, dass Filterrückstände und Reaktionsprodukte regelmäßig fachgerecht entsorgt werden müssen. Für die Enthärtung kommen drei Möglichkeiten in Betracht. Das sind die Langsamentkarbonisierung (Dosierung von Natriumhydroxid oder Calciumhydroxid mit anschließender Sedimentation und Filtration oder Abscheidung im Wirbelbett und Filtration), die Schnellentkarbonisierung (Austreibung des Kohlenstoffdioxids durch Ausblasen mit Luft oder unter Vakuum) sowie der Ionenaustausch.
Werden zur Enthärtung des Wassers Anlagen mit Ionenaustauschharzen verwendet, so ist hierbei auch darauf zu achten, dass diese regelmäßig gewartet werden. Ungenügende Wartungstätigkeit kann zu starker Verkeimung des Anlagenteils führen. Wasser, welches eine zu niedrige Härte aufweist, kann unter Umständen einen faden Geschmack aufweisen. Hohe Härtegrade können Kesselsteinbildung, einen höheren Seifenverbrauch oder schlechtere Kochbarkeit von Hülsenfrüchten bedingen.
Im österreichischen Lebensmittelbuch Kapitel B1 wird über die Verwendung von Gebrauchsgegenständen zur Trinkwasseraufbereitung und Nachbehandlung Folgendes geschrieben: Gebrauchsgegenstände müssen aus Materialien und Gegenständen gefertigt sein, die nach guter Herstellungspraxis unter den normalen oder vorhersehbaren Verwendungsbedingungen keine Bestandteile auf Trinkwasser abgeben, die geeignet sind
+ die menschliche Gesundheit zu gefährden oder
+ eine unvertretbare Veränderung der Zusammensetzung des Trinkwassers herbeizuführen oder
+ eine Beeinträchtigung der organoleptischen Eigenschaften des Trinkwassers herbeizuführen.
Das aus den Geräten abgegebene Wasser muss den Anforderungen der Trinkwasserverordnung entsprechen.
Beitragsfotos: Voyagerix – stock.adobe.com (1), privat (3)
DI Dr. Michael Schalli ist stellvertretender Leiter der Prüf- und Inspektionsstelle „Wasserhygiene & Mikroökologie“ an der Med Uni Graz.
Ein Beitrag von DI Dr. Michael Schalli, stellvertretender Leiter der Prüf- und Inspektionsstelle „Wasserhygiene & Mikroökologie“ an der Med Uni Graz.