Foam formation on streams - an Austrian case study

Abstract

Schaum auf Oberflächengewässern ist ein weltweit beobachtetes Phänomen, auch wenn in Ländern wie Österreich, die über eine gut funktionierende Abwasserreinigung verfügen, das Auftreten von "Schaumbergen" eliminiert werden konnte. Die Schaumentwicklung auf einem grenzüberschreitenden Fluss kurz nach der österreichisch-ungarischen Grenze führte dennoch zu massiven politischen Streitigkeiten zwischen den Ländern, des weiteren war die Ursache für den Schaum völlig unklar, da sämtliche Kläranlagen im Einzugsgebiet am Stand der Technik betrieben wurden.<br />Die nachfolgenden Untersuchungen erwiesen sich als schwierig, da weder Emissions- noch Immissionskriterien für Schaum existierten und dementsprechend auch keine standardisierten Parameter zur emissions- oder immissionsseitigen Schaumquantifizierung verfügbar waren. Aus diesem Grund wurden in einem ersten Schritt der Schaumindex zur Beschreibung von Schaum im Gewässer sowie das Schaumpotential zur Quantifizierung von Schaum in Emissionen entwickelt.<br />Schaumindex und Schaumpotential wurden in einem Schaummodellansatz miteinander verknüpft, um die Schaumentwicklung im Gewässer in Abhängigkeit von emittiertem Schaum und dem Durchfluss vorhersagen zu können. Mit Hilfe dieses Modells konnten mögliche Maßnahmen zur Schaumreduktion evaluiert werden. Das Monitoring im Einzugsgebiet identifizierte drei Lederfabriken mit hohen Schaumpotentialemissionen, obwohl alle Betriebskläranlagen am Stand der Technik betrieben wurden. Der Schaum im gereinigten Abwasser war vermutlich das Resultat einer Mischung von pflanzlichen Gerbstoffen und Saponinen, die im Gerbprozess eingesetzt und aufgrund ihrer schlechten Abbaubarkeit im Zuge der Abwasserreinigung nicht oder nur unvollständig entfernt werden konnten.<br />Berechnungen mit Hilfe des Schaummodellansatzes demonstrierten, dass eine Reduktion der Schaumpotentialemission in den Lederfabriken um ca.<br />75% eine deutliche geringere Schaumentwicklung im Fließgewässer zur Folge hätte. Diese Reduktion erforderte zum einen die Implementierung eines neuen Stands der Technik, zum anderen die Änderung der Emissionsverordnung für Gerbereiabwässer, welche um den Parameter Oberflächenspannung und die entsprechenden Grenzwerte erweitert wurde.<br />