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Von den Schweizerischen Bundesbahnen SBB, wie auch von allen anderen Eisenbahninfrastrukturbetreibern, wird das Herbizid Glyphosat für den Gleisunterhalt eingesetzt. Mit abfliessendem Niederschlagswasser können Glyphosat sowie Stoffemissionen aus dem Bahnbetrieb über die Gleisentwässerung in Boden oder Oberflächengewässer gelangen. Eine Behandlung des Gleisabwassers ist in der Schweiz von der Belastungsklasse, dem Gewässerschutzbereich und Verdünnungsverhältnis abhängig. Für die Behandlung von Gleisabwasser stellen künstliche Adsorbermaterialien eine gute Alternative zu flächenintensiven Bodenfiltern dar.
Im Rahmen eines Projekts wurde ein Anlagenkonzept mit Adsorbersubstrat entwickelt und unter realen Feldbedingungen in Gelterkinden erprobt. Zunächst wurden Säulenversuche durchgeführt und anschliessend eine Pilotanlage gebaut sowie im Betrieb die Leistungsfähigkeit erfasst. Die Säulen wurden mit einer Testlösung (Kupfer, Zink, Mecoprop, Diuron, Glyphosat) bei drei Filtergeschwindigkeiten beschickt. Das modulare Anlagenkonzept bestand aus Gitterboxen mit neuartigen Filtertaschen und befüllt mit 40 cm Mischsubstrat. Im Zu- und Ablauf waren automatische Probenehmer installiert. Die Konzentrationen, Stofffrachten und der Wirkungsgrad wurden für Glyphosat, AMPA, Kupfer, Zink und GUS erfasst.
Das neu entwickelte Mischsubstrat hielt in den Laborversuchen > 90% Glyphosat zurück und erfüllt damit die für solche Adsorbermaterialien definierte VSA-Anforderung «erhöht». Hervorzuheben ist, dass selbst bei der höchsten Filtergeschwindigkeit rund 93% Glyphosat sowie bei geringer Zulaufkonzentration (0,05 mg/l) und pH 8 noch immer > 90% zurückgehalten wurden.
In der Pilotanlage nahmen die Zulaufkonzentrationen von 2,7 µg/l Glyphosat im ersten Abflussereignis innerhalb von drei Monaten ab. Die Konzentrationen vom Abbauprodukt AMPA stiegen dagegen zunächst und waren in der letzten Probe ebenfalls nicht mehr nachweisbar. Der Glyphosat-Rückhalt erreichte > 90% und bei AMPA vergleichbar hohe Rückhalte.
Die Konzentrationen von Kupfer und Zink waren im Zulauf gering, dass die Ablaufkonzentrationen ohne spezifische Verfahrensoptimierung nahe der numerischen Anforderungswerte für Gewässer lagen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass Kupfer und Zink als Abriebprodukt in Partikelform oder bei pH 8 im Gleisabwasser ungelöst vorlagen und vom Substrat mit dem GUS entfernt wurden.
Die hohen Zulaufkonzentrationen von 100 bis 500 mg/l GUS traten bei Regen- und Trockenwetter auf. Die Ablaufkonzentrationen deuten darauf hin, dass das Substrat zwar GUS zurückhielt, der Feinanteil aber das grobkörnige Mischsubstrat passierte.
Das neue Anlagenkonzept mit > 90% Glyphosat-Rückhalt sowie hohem Rückhalt für Schwermetalle zeigt, dass es für andere Standorte der Gleisentwässerung, an denen eine Behandlung verlangt wird, sehr gut anwendbar ist. Um die Standzeit zu verlängern, bietet sich bei GUS-Konzentrationen wie in Gelterkinden eine Vorabscheidung an.
Der Artikel erscheint in der Aprilausgabe von Aqua & Gas.
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