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Mikroschadstoffe gelangen bspw. durch die Einnahme und Ausscheidung von Arzneimitteln, die Nutzung von Kosmetik- und Reinigungsprodukten, durch die Landwirtschaft sowie die Industrie, aber auch durch niederschlagsbedingte Abspülungen von Straßen und Häusern in das Abwasser. In konventionellen kommunalen Kläranlagen werden einige dieser Mikroschadstoffe nicht oder nur teilweise in der biologischen Abwasserbehandlung abgebaut und gelangen über den Kläranlagenablauf dann in die Gewässer. Im Sinne der EU-Wasserrahmenrichtlinie sollte der Vorsorgegedanke beachtet werden, um dem Qualitätsanspruch an unsere Gewässer gerecht zu werden. In Nordrhein-Westfalen wird dazu ein sogenanntes Multibarrierenkonzept verfolgt, bei dem neben der Vermeidung und Verminderung von Mikroschadstoffen bei der Herstellung und Anwendung auch nachgeschaltete Maßnahmen auf Kläranlagen Beachtung finden. Zur Elimination der Mikroschadstoffe in kommunalen Kläranlagen werden derzeit die Verfahren der oxidativen und adsorptiven Behandlung großtechnisch erprobt. In Deutschland, insbesondere in Baden-Württemberg und Nordrhein-Westfalen sind bereits Anlagen zur Mikroschadstoffelimination mit Pulveraktivkohle (PAK) im Einsatz. Diese nutzen zur Abtrennung der PAK vorwiegend mechanische Verfahren wie Sedimentationsbecken sowie Filtrationsanlagen. Im Rahmen des Forschungsprojektes „Optimierter Einsatz von Pulveraktivkohle und Ultrafiltration als 4. Reinigungsstufe“, das vom Lehrstuhl für Mechanische Verfahrenstechnik/Wassertechnik (MVT/WT) der Universität Duisburg-Essen gemeinsam mit den Projektpartnern Sweco GmbH und der Emschergenossenschaft (EG) durchgeführt wurde, sollte die Leistungsfähigkeit des hybriden Prozesses hinsichtlich der Mikroschadstoffelimination, der weitergehenden Elimi-nation von CSB (chemischer Sauerstoffbedarf) und Phosphor untersucht und die Wirtschaftlich-keit der Verfahrenskombination bewertet werden. Das Projekt dient damit der Weiterentwicklung des Stands der Technik im Bereich der Abwasserbehandlung und trägt maßgeblich dazu bei, Konzepte für die nachhaltige Qualität des gereinigten Abwassers und die Gewässerqualität nachhaltig zu verbessern. Projektname: Optimierter Einsatz von Pulveraktivkohle und Ultrafiltration als 4. Reinigungsstufe - UF/PAK 4.0

© 2019. This is the peer reviewed version of the following article: Luigi Rizzo, Sixto Malato, Demet Antakyali, Vasiliki G. Beretsou, Maja B. Đolić,Wolfgang Gernjak, Ester Heath, Ivana Ivancev-Tumbas, Popi Karaolia, Ana R. Lado Ribeiro, Giuseppe Mascolo, Christa S. McArdell, Heidemarie Schaar, Adrián M.T. Silva, Despo Fatta-Kassinos(2019): Consolidated vs new advanced treatment methods for theremoval ofcontaminants of emerging concern from urban wastewater. Science of the Total Environment, 655 (2019) 986-1008, which has been published in final form athttps://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.11.265. This manuscript version is made available under the CC-BY-NC-ND 4.0 license http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0, Urban wastewater treatment plants (WWTPs) are among the main anthropogenic sources for the release of contaminants of emerging concern (CECs) into the environment, which can result in toxic and adverse effects on aquatic organisms and consequently on humans. Unfortunately, WWTPs are not designed to remove CECs and secondary (e.g., conventional activated sludge process, CAS) and tertiary (such as filtration and disinfection) treatments are not effective in the removal of most CECs entering WWTP. Accordingly, several advanced treatment methods have been investigated for the removal of CECs from wastewater, including consolidated (namely, activated carbon (AC) adsorption, ozonation and membranes) and new (such as advanced oxidation processes (AOPs)) processes/technologies. This review paper gathers the efforts of a group of international experts, members of the NEREUS COST Action ES1403 who for three years have been constructively discussing the state of the art and the best available technologies for the advanced treatment of urban wastewater. In particular, this work critically reviews the papers available in scientific literature on consolidated (ozonation, AC and membranes) and new advanced treatment methods (mainly AOPs) to analyse: (i) their efficiency in the removal of CECs from wastewater, (ii) advantages and drawbacks, (iii) possible obstacles to the application of AOPs, (iv) technological limitations and mid to long-term perspectives for the application of heterogeneous processes, and (v) a technical and economic comparison among the different processes/technologies.