In recent decades, emerging contaminants (ECs) have surfaced as one of the key environmental problems threatening ecosystems and public health. Most emerging contaminants are present in low concentrations, and therefore often remain undetected and are also referred to as ‘micropollutants’. Despite this, many ECs raise considerable concerns regarding their impacts on human and environmental health. DEMEAU (Demonstration of promising technologies to address emerging contaminants in water and wastewater), a European Seventh Framework Programme (EU-FP7, 2013-2015) project, aimed to tackle ECs in drinking and wastewater by advancing the uptake of knowledge, prototypes, practices and removal technologies. The project followed a solutions-oriented approach using applied research and demonstration sites, and explored four promising technologies for EC removal and/or degradation: Managed Aquifer Recharge (MAR), Hybrid Ceramic Membrane Filtration (HCMF), Automatic Neural Net Control Systems (ANCS) and Advanced Oxidation Techniques (AOT). Furthermore, Bioassays (BA) were investigated as an effect-based monitoring tool. This article shares new findings for each approach and their potential for widespread integration in the drinking- and wastewater sector. Research results from DEMEAU demonstration sites show that opportunities for synergies among these developments offer the most promising and effective methods for tackling ECs in the water sector.

Producing more biogas from sludge digestion is one of the main factors to reach energy-neutral or energy-positive WWTP operation. In the project POWERSTEP a primary goal is to remove as much energy rich primary sludge as possible from the system prior to the biological treatment without having negative effects on downstream processes and effluent quality in terms of nitrogen removal. Within the project Work Package 1 addresses enhanced carbon extraction in primary treatment with different filtration technologies (drum and disc filters from Veolia Technologie AB - Hydrotech) tested in Case Study 1 (Westewitz, Germany) and 2 (Sjölunda, Sweden). To give scientific proof of the results and benchmark the performance against other competing technologies, process performance data has to be compared with other technologies used for primary treatment. In this report the results of literature research and comparison with data of case studies of full scale enhanced primary treatment units are shown and compared to each other. Specific indicators for the comparison are defined followed by identification of available alternative technologies for primary treatment at municipal wastewater treatment plants (WWTPs). These technologies are described by functionality, efficiency and operational data. Finally an overview of the results is presented in form of a fact sheet for primary treatment processes.

This report analyses the legal framework for marketing of renewable energy produced at a wastewater treatment plant for three different countries (Germany, France, Denmark). Looking at the energy types of electricity (for self-supply or grid supply), heat and biomethane, the report describes taxes, fees, levies, and subsidy schemes which directly affect the potential revenues of the WWTP operator. The analysis shows that there are large differences between the countries that have a decisive impact on the economic attractiveness of the different options. While electricity use for self-supply is favored in case of high purchase costs for grid electricity (e.g. Germany), subsidy schemes for grid supply can also make this option economically relevant. In all countries, the grid injection of biomethane is a viable option which will be increasingly attractive for WWTP operators in the future. Reliable legal frameworks are required to offer stability for longterm investment at WWTP level, which is today often not the case due to the dynamic nature of the energy markets and policies.

Discussion on options and performances of advanced control sys-tems for biological nitrogen removal after advanced primary treatment. The process control options are described in details as well as process performance in the demo site was quantified in-cluding transition strategy from conventional scheme to process with the advanced carbon extraction.

This deliverable describes Guidelines for design and operation of advanced primary treatment with microscreen. Technical speci-fications including pre-treatment, mesh size, hydraulic velocity, chemicals (substances, doses, contact times), operational re-quirements (backwash, cleaning) and operational performanc-es (removal rates, backwash sludge quantity and quality) are presented with data gained from the two Case study site trials in Westewitz (Germany) and Sjölunda (Sweden)..

One aim of the EU-funded research Project POWERSTEP is to investigate the applicability of duckweed in wastewater treatment in removing nitrogen based on the principle of the APS duckweed plant system. The motivation for this investigation is the intended combination of the Hydrotech drum filter with the APS duckweed plant system at case study one of the POWERSTEP project. The goal is to demonstrate and market a new wastewater treatment concept heading towards energy positive wastewater treatment plants. The investigations were first carried out on a laboratory scale to identify suitable duckweed species, the optimal duckweed mat density, relative growth rate (RGR), doubling time and the ammonium removal under the given conditions at the case study. Subsequently, the results were used to test on a large scale on a sewage treatment plant. From the four tested duckweed species Lemna Minor, Lemna Minuta, Landoltia Punctata and Spirodela Polyrhiza, the species Lemna Minor and Landoltia Punctata adapted best to the given wastewater composition. In a mix population of Lemna Minor and Landoltia Punctata a mat density of 0.075 g· cm-2 was determined to be best in suppressing competitive submerged algae growth and enabling duckweed relative growth rates of 0.072 d-1 and doubling times of 9.93 days. Based on the APS duckweed plant system, mean daily ammonium removal of 0.56 g N· m-2d-1 and a daily ammonium degradation efficiency of 72.75% to a mean ammonium effluent of 12.26 m·l-1 was shown at a lab-scale for a retention time of 24 hours. Based on the results of this research, it can be concluded that the principle of the APS duckweed plant system under the use of Lemna Minor and Landoltia Punctata can be applied to remove ammonium from wastewater achieving high reduction rates. The experiment on the wastewater treatment plant shows that the effectiveness of the purification process is heavily dependent on climatic conditions. For example, in the summer the duckweed had a total nitrogen(TN) removal rate of 40-70%, while in winter it was only 17-40%. There were also great difficulties due to the occurrence of heavy storms. The plant switched off and was destroyed in many places which led to a dying of duckweed. There were also problems with the harvest of duckweed. Due to poor flow conditions, duckweed was not easy to clear off and could not be harvested.

The ETV programme is designed to provide an independent validation of the performance claims of technology suppliers by a qualified third party called “ETV verification body”. The "Statement of Verification" delivered at the end of the ETV process can be used as evidence that the claims made about the innovation are both credible and scientifically sound. With proof of performance credibly assured, innovations can expect an easier market access and/or a larger market share and the technological risk is reduced for technology purchasers. In the POWERSTEP project, 2 technologies were finally chosen after a section process (“quick scan”), Drum filters for primary treatment of raw wastewater (supplied by the company “Veolia Water Technologies Sweden – Hydrotech”) and the Biomethanation process for conversion of biogas or CO2 into biomethane, using a proprietary biocatalyst and reactor configuration (supplied by the company “Electrochaea”). The report summarizes the how the quick scan was carried out to select the above mentioned technologies, feedback from the two companies of the overall ETV process and their experiences as well as general feedback and recommendation to improve the ETV process in general from the POWERSTEP project point of view. It has to be mentioned that until the end of the POWERSTEP project (30th of June) the ETV verification process is not finished in both cases, so no results or feedback on the outcomes can be presented in this report.

Maßnahmen der Regenwasserbewirtschaftung können Probleme der versiegelten Stadt wie die Belastung urbaner Oberflächengewässer und städtische Hitzeinseln vermindern und gleichzeitig die biologische Vielfalt und die Freiraumqualität verbessern. Um dieses Potenzial gezielt einsetzen zu können, wurden im vorliegenden Leitfaden die Vorteile und der Aufwand dieser Maßnahmen konsequent quantitativ bewertet. Ausgehend von dieser Bewertung wurde im Rahmen von KURAS eine Methode entwickelt, die eine integrierte Planung von Maßnahmen der Regenwasserbewirtschaftung für konkrete Stadtquartiere unterstützen kann. Sie verknüpft lokale Anforderungen mit der Maßnahmenbewertung, um geeignete und machbare Maßnahmen auszuwählen und im Stadtquartier zu platzieren. Neben Einzelmaßnahmen wurden in einem Planspiel auch durch die KURAS-Methode erstellte Maßnahmenkombinationen für zwei Berliner Stadtquartiere hinsichtlich ihrer Effekte quantitativ bewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass eine gezielte Kombination von Maßnahmen über die Ebenen der Stadt hinweg - vom Gebäude über das Quartier bis zum Kanaleinzugsgebiet - die angestrebten Effekte für Umwelt und Bewohner deutlich erreicht.

Für die anstehenden bzw. bereits durchgeführten Sanierungen der kurz- und mittelfristig zu behebenden Schäden von Abwasserkanälen gilt das Schlauchlinerverfahren als das am häufigsten angewandte Renovierungsverfahren [1]. Dabei wird ein flexibler Schlauch aus Trägermaterial mit einem Reaktionsharz getränkt und in der Regel über einen Schacht in die zu renovierende Abwasserhaltung eingebracht. Dort wird der Schlauchliner mit Wasser- oder Luftdruck formschlüssig an die Rohrwandung des Altrohres gepresst. Durch das anschließende Aushärten des Reaktionsharzes entsteht ein neues muffenloses und gewebeverstärktes Kunststoffrohr in der bestehenden Rohrleitung [2]. Der erste Schlauchliner wurde 1971 von der Thames Water Authority in London für die Sanierung eines gemauerten Mischkanals mit dem Insituform®-Verfahren installiert, so dass frühe Schlauchliner in wenigen Jahren ihre prognostizierte Lebenserwartung erreicht haben werden [3]. Die prognostizierte Lebensdauer ist zwar nicht festgelegt, wird aber in der internationalen Literatur oft mit 50 Jahren angegeben (z.B. [4, 5]). Auch die Standard-Spezifikationen für Installation von Linern des australischen Wasserversorgers Sydney Water fordert eine Lebenserwartung von 50 Jahren [6]. Eine Umfrage von Technologieprovidern durch das Florida Department of Transportation (FDOT) ergab, dass Schlauchliner (CIPP) eine Verlängerung der Lebensdauer von schadhaften Kanälen von 45 Jahren bewirken [7]. In einem Bericht des Midwest Regional University Transportation Center (USA) wurde die Lebenserwartung (design life) von Schlauchlinern sogar mit 50-100 Jahren angegeben [8]. In Deutschland wurde vor etwa 10 Jahren von der DWA bzw. LAWA noch eine Abschreibungszeit für Renovierungsmaßnahmen wie das Schlauchlinerverfahren von lediglich 25-40 Jahren angenommen (Erneuerungsmaßnahmen: 80 Jahre) [9]. Im DWA-Arbeitsblatt DWA-A 143-3 von 2012 sind mittlerweile Minimalanforderungen an das Material und daraus abgeleitete Materialkennwerte vor dem Hintergrund einer zu erreichenden Lebensdauer des Produkts von mindestens 50 Jahren definiert [10]. Auch von Hoppe (2008) wird in einem Artikel zur Lebenserwartung von Schlauchlinern das Fazit gezogen, dass eine Lebenserwartung von 50 Jahren wahrscheinlich ist und sogar die Nutzungsdauern von Neubaumaßnahmen erreicht werden können [9]. Ob die angenommene Lebenserwartung nun tatsächlich erreicht wird ist Gegenstand zahlreicher Diskussionen, insbesondere da es noch keine 50 Jahre alten Liner gibt. Untersuchungen an gealterten Linern nach mehrjährigem Betrieb lassen jedoch auch schon vor Erreichen der prognostizierten Lebensdauer Aussagen über die Lebenserwartung von Schlauchlinern zu, die in diesem Bericht zusammengefasst werden. Dies trifft insbesondere auf Untersuchungen zu, in denen Materialproben entnommen und auf Materialkennwerte untersucht wurden, die eine Aussage hinsichtlich der Standsicherheit und Langlebigkeit zulassen. Aber auch aus Kamera-Inspektion gealterter Liner können Erkenntnisse zur Lebensdauer von Linern gewonnen werden. In diesem Bericht werden die Ergebnisse einer Literaturrecherche zusammengefasst, die sich auf Aspekte der Lebenserwartung von Schlauchlinern sowie Probenahme- und Untersuchungsmethoden konzentriert. Der Fokus lag dabei auf deutschen sowie internationalen Studien, in denen Laboranalysen von Linerproben nach mehrjährigem Betrieb durchgeführt und ausgewertet wurden. Damit soll diese Studie einen Beitrag zur Beantwortung der Frage leisten, ob die Annahme einer Lebenserwartung von Schlauchlinern von 50 Jahren oder mehr realistisch ist.