In kommunalen Kläranlagen wird das Abwasser durch mechanische, biologische und chemische Verfahren behandelt. Danach ist jedoch eine Vielzahl an Spurenstoffen wie Arzneimittelrückstände, Hormone und Pestizide vorzufinden, die nicht vollständig entfernt werden können. Die 4. Reinigungsstufe ist ein zusätzliches Verfahren, um solche Spurenstoffe zu eliminieren und den Eintrag in die Gewässer zu verhindern und diese zu schützen.

Die Spurenstoffelimination ist ein Verfahren zur Entfernung von Spurenstoffen aus dem Abwasser, welche von einer kommunalen Kläranlage nicht entfernt werden können. Dabei kommen verschiedene Technologien zum Einsatz wie beispielsweise die Ozonbehandlung oder Aktivkohlefiltration bzw. eine Kombination aus verschiedenen Verfahren. Bei der Ozonbehandlung wird das Abwasser mit Ozon behandelt, welches die Spurenstoffe oxidiert und die Stoffe so umwandelt, dass sie keine umweltschädliche Wirkung mehr haben.

Aktivkohle, um die Spurenstoffe zu adsorbieren und aus dem Abwasser zu entfernen.

Hier differenziert man zwischen pulverisierter Aktivkohle (PAK), welche in einem Kontaktbecken zudosiert werden kann und der granulierten Aktivkohle (GAK), welche in einem Festbettreaktor durchströmt wird und die Schadstoffe adsorbiert. Im Falle von PAK muss die feine Aktivkohle wieder aus dem System abgetrennt werden. Dies kann sehr effizient in Kombination mit Membranbioreaktoren geschehen, wobei die Membranfilter die hochfeinen PAK-Partikel, die mit den Spurenstoffen beladen sind, vollständig zurückhält, während das Wasser durch die Membran gefiltert wird. Bei dieser Verfahrenskombination können gleichzeitig z.B. antibiotikaresistente Bakterien und Mikro- sowie Nanoplastik weitgehend vollständig entfernt werden.

Ziel der Spurenstoffelimination ist es, die schädlichen Spurenstoffe aus dem Wasserkreislauf zu entfernen, um eine Anreicherung in der Umwelt zu verhindern. Das gereinigte Abwasser hat anschließend eine sehr hohe Qualität und kann z.B. direkt in der Industrie oder der Landwirtschaft wiederverwendet werden. Die Spurenstoffelimination ist ein wichtiger Beitrag zum Umweltschutz und zur nachhaltigen Wassernutzung.

In der 4. Reinigungsstufe können verschiedene Spurenstoffe entfernt werden, wie zum Beispiel Arzneimittelrückstände, Hormone, Pestizide, Chemikalien und andere, schwer abbaubare organische Verbindungen.

Im Abwasser befinden sich Spurenstoffe aus unterschiedlichen Quellen, welche hauptsächlich menschlichen Ursprungs sind. Bereits in geringen Konzentrationen können diese schädlich für die Umwelt und die menschliche Gesundheit sein. Diese können sich nicht nur in Gewässern und Böden anreichern, sondern auch in Organismen und somit in der Nahrungskette, wodurch langfristige Schäden verursacht werden können. Die Gesundheit von Mensch und Tier kann durch bestimmte Spurenstoffe negativ beeinträchtigt werden, da sie hormonell wirksam sind oder krebserregende bis hin zu toxische Eigenschaften aufweisen. Abwasserbehandlung und Wasseraufbereitung sind daher wichtige Maßnahmen, um Spurenstoffe aus dem Abwasser zu entfernen und somit die Umwelt und die Gesundheit zu schützen. Die 4. Reinigungsstufe in der Abwasserbehandlung ist ein wichtiger Beitrag zur Entfernung von Spurenstoffen und zur nachhaltigen Wassernutzung.