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.

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.

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.

Phosphorus (P) is a limited resource, which can neither be synthesized nor substituted in its essential functions as nutrient. Currently explored and economically feasible global reserves may be depleted within generations. China is the largest phosphate fertilizer producing and consuming country in the world. China's municipal wastewater contains up to 293,163 Mg year of phosphorus, which equals approximately 5.5% of the chemical fertilizer phosphorus consumed in China. Phosphorus in wastewater can be seen not only as a source of pollution to be reduced, but also as a limited resource to be recovered. Based upon existing phosphorus-recovery technologies and the current wastewater infrastructure in China, three options for phosphorus recovery from sewage sludge, sludge ash and the fertilizer industry were analyzed according to the specific conditions in China.

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.

Zusammenfassung: Momentan wird die Forderung nach einer Erweiterung von Kläranlagen um eine Stufe zur weitergehenden Elimination organischer Spurenstoffe in der Fachwelt kontrovers diskutiert. Als effiziente Verfahren werden hierfür die Oxidation durch Ozonung und die Adsorption an Aktivkohle betrachtet. Neben der Verbesserung des Gewässer- und Ressourcenschutzes bedarf die Einführung dieser Verfahren zusätzlicher Energie und erzeugt weitere damit verbundene negative Umweltauswirkungen (zum Beispiel Ausstoß von Treibhausgasen). Bei der hier durchgeführten Ökobilanz werden diese möglichen negativen Umweltauswirkungen der Verfahren zur Spurenstoffeliminierung genauer quantifiziert. Dabei werden weitere Ziele einer weitergehenden Abwasserreinigung (weitestgehende Entfernung von Phosphor mit Flockungsfiltration und saisonale UVDesinfektion) bei allen Varianten mit einbezogen, um auch den Anteil der Spurenstoffelimination an den gesamten Auswirkungen einer zukünftigen weitergehenden Abwasserreinigung zu erfassen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Ozonung oder der Einsatz von Pulveraktivkohle bzw. Kornaktivkohleadsorbern je nach geforderter Effizienz der Spurenstoffentfernung einen hohen zusätzlichen Primärenergieaufwand (+ 10-103 %) und auch ein hohes zusätzliches Treibhauspotenzial (+ 8-100 %) im Vergleich zu einer Modellkläranlage der Größenklasse 5 erzeugt. Entscheidend für den zusätzlichen Aufwand sind neben der Qualität des zu behandelnden Klärwerksablaufs (organische Stoffe als DOC) auch die Reinigungsziele für die Spurenstoffelimination und damit die notwendige Dosierung von Ozon oder Aktivkohle. Dieser Aspekt sollte zukünftig in der Diskussion über die Qualitätsziele der weitergehenden Abwasserreinigung berücksichtigt werden.