Ultimate aims to establish and foster water smart industrial symbiosis by implementing circular economy solutions for water, material and energy recovery. The circular economy solutions shall create a win-win situation for both the water sector and the industry. In nine case studies the water sector forms those symbiosis with companies from the agro-food, beverage, petrochemical, chemical and biotech industry.

Subsurface travel time from the area of recharge to the point of abstraction during MAR is a critical parameter to ensure sufficient attenuation for hygienic parameters and other undesired substances. A new simulation tool has been developed by the SMART-Control project partners KWB and TUD for determination of groundwater hydraulic residence time (HRT) using seasonal temperature fluctuations observed in recharge water and MAR recovery wells. This tool represents a proxy for quick, costs-effective and reliable control of travel time during aquifer passage. Time series of seasonal temperature measurements observed in surface water and abstraction wells can be fitted to sinusoidal functions. Peak values represented as local maxima and local minima and turning points from the fitted sinusoidal curves are used for the approximation of travel times between surface water and abstraction well. The calculated values are adjusted by a thermal retardation factor. The developed tool is userfriendly and offers the possibility to use existing hystorical temperature measurements as well as online sensor data. Data acquisition is resolved through the internal connectivity with other web-tools developed within the SMART-Control project, providing thus an integrated simulation environment.

Für den Einsatz in Regenwasserfiltern wurde ein innovatives Substrat entwickelt, das neben Schwermetallen wie Zink und Kupfer (auch in gelöster Form) eine Reihe im Regenwasserabfluss relevanter organischer Spurenstoffe zurückhalten kann. Das Substrat wurde in einem Pilotfilter über ein Jahr unter Realbedingungen getestet. Zu den untersuchten Spurenstoffen gehörten Diuron und Terbutryn als Wirkstoffe von Fassadenbeschichtungen (einschließlich dreier Transformationsprodukte) sowie Mecoprop aus einer wurzelfesten Bitumenbahn und Benzothiazol aus Dachdichtungsbahnen auf EPDM-Basis. Insgesamt wurden während 13 Monaten 17 Einzelereignisse und 2 Sammelproben genommen, die zusammen Regenereignisse mit einer Gesamthöhe von 410 mm repräsentieren. Das Spektrum der mittleren Zulaufkonzentrationen reichte von etwa 2000 µg/L und 200 µg/L für Zink bzw. Kupfer über 70 µg/L für Mecoprop und Diuron bis zu einstelligen Werten für Terbutryn und Benzothiazol. Für die Spurenstoffe zeigte sich zudem ein abnehmender Konzentrationstrend durch Auswascheffekte der untersuchten Flächen. Der Frachtrückhalt war für alle Substanzen hoch und reichte von 85 % Gesamtfrachtrückhalt für Mecoprop und gelöstes Kupfer bis zu 97 % für Diuron, Desmethyl-Diuron und Benzothiazol. Die weitestgehend unspezifische Stoffelimination lässt eine breite Anwendung des Substrats zu.

The main aim of this study was a survey of micropollutants in stormwater runoff of Berlin (Germany) and its dependence on land-use types. In a one-year monitoring program, event mean concentrations were measured for a set of 106 parameters, including 85 organic micropollutants (e.g., flame retardants, phthalates, pesticides/biocides, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH)), heavy metals and standard parameters. Monitoring points were selected in five catchments of different urban land-use types, and at one urban river. We detected 77 of the 106 parameters at least once in stormwater runoff of the investigated catchment types. On average, stormwater runoff con-tained a mix of 24 µg L-1 organic micropollutants and 1.3 mg L-1 heavy metals. For organic micropol-lutants, concentrations were highest in all catchments for the plasticizer diisodecyl phthalate. Concentrations of all but five parameters showed significant differences among the five land-use types. While major roads were the dominant source of traffic-related substances such as PAH, each of the other land-use types showed the highest concentrations for some substances (e.g., flame retardants in commercial area, pesticides in catchment dominated by one family homes). Comparison with environmental quality standards (EQS) for surface waters shows that 13 micropollutants in storm-water runoff and 8 micropollutants in the receiving river exceeded German quality standards for receiving surface waters during storm events, highlighting the relevance of stormwater inputs for urban surface waters. © 2021 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland.

Städte üben einen hohen Nutzungsdruck auf die Ressourcen Fläche, Wasser, Stoffe und Energie aus. Der entwickelte RessourcenPlan verankert die effiziente Nutzung von Ressourcen in kommunale Planungs- und Entscheidungsprozesse zum Neubau oder der Sanierung von Stadtquartieren. Aus wasserwirtschaftlicher Sicht werden praxisrelevante Zielgrößen hergeleitet, die bereits in sehr frühen Planungsphasen entscheidungsrelevant sein können. Eine wasserwirtschaftliche Flächenkategorisierung und -bewertung verhilft zur Identifikation von Defiziten und Synergieoptionen. Der Verschnitt mit diesen Ressourcen ermöglicht eine ortsspezifische Effizienzbetrachtung sowie ganzheitlich ressourcenoptimierte Planungsentscheidungen.

In Baustoffen wird eine Vielzahl von Stoffen verwendet, um deren Eigenschaften zu verbessern. Die Aufmerksamkeit wurde in den letzten Jahren auf organische Zusätze in Putzen, Fassadenfarben oder Dachabdichtungsbahnen gelenkt, da diese Verbindungen in städtischen Regenwasserabflüssen und Oberflächengewässern nachgewiesen wurden. In der vorgestellten Studie wurde das Ausmaß der durch Regenereignisse induzierten Emissionen an zwei Neubaugebieten in Berlin untersucht. Dazu wurden über einen Zeitraum von 1,5 Jahren Regenwasserabflüsse von Dächern, Fassaden und dem Gesamtgebiet beprobt und analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass insbesondere die Biozide Diuron und Terbutryn aus Fassaden, die Wurzelschutzmittel Mecoprop und MCPA in Bitumenbahnen sowie Zink aus Dächern und Fassaden in die Regenwasserkanalisation gelangten und damit in kleinen Fließgewässern zu Überschreitungen der Umweltqualitätsziele führen können. Zusätzlich traten regelmäßig Transformationsprodukte der Biozide auf. Die berechnete Massenbilanz zeigt, dass die größte Menge der Stoffe vor Ort verbleibt und diffus oder gezielt versickert. Minderungsmaßnahmen zur Quellenkontrolle sollten in Betracht gezogen werden, um das Auslaugen umweltrelevanter Stoffe aus Baumaterialien zu vermeiden.

Against the background of resource conservation, many recycled products have been developed in context of phosphorus recovery. Due to their properties some of them can be used directly as fertilizers. Phosphorus is subject to complex sorption and precipitation processes in the soil, which have a significant influence on solubility and plant availability. Therefore, in this work comparative studies on the fixation of phosphorus of recycled and conventional fertilizers in soil and experiments on solution equilibrium and solution kinetics were carried out. For the investigation of the solution equilibrium and the solution kinetics, batch and pH-stat experiments were conducted. The determined concentrations and pH values were compared with model simulations in Visual MINTEQ. To investigate the fixation of phosphorus in the soil, 8-week incubation experiments were carried out, in which soils of different properties were mixed with a respective fertilizer per batch. For the experiments two struvite products (Crystal Green and Berliner Pflanze), a thermally processed ash (Ash Dec), a rock phosphate (Dolophos 26) and the conventional fertilizers TSP and DAP were selected. Solution equilibrium of all fertilizers in water was achieved after seven days of shaking. Conventional fertilizers showed significantly higher P solubilities in water than recycled fertilizers. Because there was a very high level of agreement with the Visual MINTEQ model simulations, the software is a good tool for first orientation of the dissolution behavior of different P fertilizer products. In terms of solution kinetics, the lowest half-life was observed for struvite, with an average of 9.5 minutes. While the half-life of Dolophos increased from pH 5 to 7, no pH dependence was observed in the dissolution kinetics of the recycled fertilizers. In the incubation experiment, a higher decrease in plant-available phosphorus with conventional fertilizers tended to be observed toward the end of the experiment. Although this could be an indication of increased fixation in soil, this cannot be attributed only to chemical sorption and precipitation processes due to the increased microbial activity. Therefore, under these experimental conditions no clear statements can be made on the fixation of phosphorus of conventional and recycled P-fertilizers in the soil. Further investigations are required here.