Kläranlage der Zukunft
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Kläranlage der Zukunft Werner Fuchs Dept. IFA-Tulln Inst. f. Umweltbiotechnologie 03.02.2012 Anforderungen an die Kläranlage der Zukunft ■ Optimale Abwasserreinigung ■ Minimierung des Energieverbrauch ■ Minimale Emission von Kohlendioxid ■ Nutzung Abwasser und Klärschlamm als Energieressource ■ Stoffliche Nutzung von Abwasser und Klärschlamm 03.02.2012 Folie 2 Membranbelebungsverfahren (MBR) zur weitestgehenden Abwasserreinigung Membranbelebungsverfahren Belebung Nachklärung SandDesfiltration infektion ■ Vergleich MBR – konventionelles Belebungsverfahren 03.02.2012 Folie 3 MBR Kläranlage Swanage, Cornwall (UK) 03.02.2012 Folie 4 MBR Kläranlage Swanage, Cornwall (UK) Kläranlage Swanage Betreiber: Wessex-Water 23.000 EW 12.700 m³/d Membranfläche: 15.840 m² (Kubota-Membran) Inbetriebnahme: 2000 03.02.2012 Folie 5 Abwasserwiederverwendung nachhaltige Nutzung der Wasserressourcen Wasserressourcen Landwirtschaft Kommunen Industrie 03.02.2012 Folie 6 Energieeffiziente N-Entfernung Anammox-Verfahren (Anaerobe Ammonium - Oxidation) Einsparpotential ■ Verringerung des Prozessluft-Bedarfs (Hauptenergieverbrauch einer Kläranlage) ■ keine Kohlenstoffquelle für den Prozess notwendig Denitrifikation C-Quelle C-Quelle aber ■ lange Generationszeiten der beteiligten Bakterien ■ schwierige Prozessbedingungen Nitrifikation 03.02.2012 Folie 7 Abwasser zu Energie - eine Vision Mikrobielle Brennstoffzelle ■ Production of Electricity during Wastewater Treatment Using a Single Chamber Microbial Fuel Cell H. Liu,R. Ramnarayanan, B. E. Logan Environ. Sci. Technol., 2004, 38 (7): 2281–2285 03.02.2012 Folie 8 Abwasser zu Energie - die derzeitigen Möglichkeiten Wärmepumpe zur Temperatursteigerung Heißwasser zum Endverbraucher Kanal mit Wärmetauscher ■ Wärmerückgewinnung aus dem Abwasser 03.02.2012 Folie 9 Co-Vergärung im Faulturm der Kläranlage Kläranlage Zulauf Ablauf Faulturm Schlämme aus der Abwasserreingung Biogas Co-substrate ■ Altspeisefette und –öle ■ Speisereste ■ Reststoffe aus der Lebnesmittelindustrie ■ ■ Optimale Nutzung des vorhandenen Faulraumvolumens Co-Vergärung erlaubt weitestgehende Energie-Autarkie 03.02.2012 Folie 10 Stoffliche Nutzung - Nährstoffrückgewinnung ■ Extraktion von NH4-N aus dem Faulschlamm ■ Strippverfahren ■ Membranextraktion Gewinnung von Düngemittel Verringerung der N-Belastung 03.02.2012 Folie 11 Faulturm NH4-N Rückgewinnung Kläranlage der Zukunft Wärme Strom organischer Dünger Nährstoffe Abwasser Nutzwasser / Trinkwasser 03.02.2012 Folie 12 Danke für die Aufmerksamkeit ! 03.02.2012 Folie 13
