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03.02.2012
Kläranlage der Zukunft
Werner Fuchs
Dept. IFA-Tulln Inst. f. Umweltbiotechnologie
03.02.2012Folie 2
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
03.02.2012Folie 3
Sand- filtration
Nach- klärungBelebung
Membranbelebungsverfahren
Des- infektion
Membranbelebungsverfahren (MBR)zur weitestgehenden Abwasserreinigung
■ Vergleich MBR – konventionelles Belebungsverfahren
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MBR Kläranlage Swanage, Cornwall (UK)
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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
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Wasser-ressourcen
Kommunen
Industrie
Landwirtschaft
Abwasserwiederverwendung - nachhaltige Nutzung der Wasserressourcen
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Nitrifikation
Denitrifikation
Energieeffiziente N-EntfernungAnammox-Verfahren (Anaerobe Ammonium - Oxidation)
Einsparpotential
■ Verringerung des Prozessluft-Bedarfs(Hauptenergieverbrauch einer Kläranlage)
■ keine Kohlenstoffquelle für den Prozess notwendig
aber
■ lange Generationszeiten der beteiligten Bakterien
■ schwierige Prozessbedingungen
C-Quelle
C-Quelle
03.02.2012Folie 8
Abwasser zu Energie- eine Vision
■ Production of Electricity during Wastewater Treatment Using a Single Chamber Microbial Fuel CellH. Liu,R. Ramnarayanan, B. E. LoganEnviron. Sci. Technol., 2004, 38 (7): 2281–2285
Mikrobielle Brennstoffzelle
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Abwasser zu Energie- die derzeitigen Möglichkeiten
■ Wärmerückgewinnung aus dem Abwasser
Wärmepumpezur
Temperatursteigerung
Kanal mit Wärmetauscher
Heißwasser zum Endverbraucher
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Co-Vergärung im Faulturm der Kläranlage
Co-substrate■ Altspeisefette und –öle■ Speisereste ■ Reststoffe aus der Lebnesmittelindustrie
Kläranlage
Biogas
Schlämme aus der AbwasserreingungFaulturm
Zulauf Ablauf
■ Optimale Nutzung des vorhandenen Faulraumvolumens■ Co-Vergärung erlaubt weitestgehende Energie-Autarkie
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Stoffliche Nutzung - Nährstoffrückgewinnung
NH4-N Rückgewinnung
■ Extraktion von NH4-N aus dem Faulschlamm
■ Strippverfahren
■ Membranextraktion
Gewinnung von Düngemittel
Verringerung der N-Belastung
Faulturm
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Kläranlage der Zukunft
StromWärme
Abwasser
Nutzwasser /Trinkwasser
Nährstoffe
organischer Dünger
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Danke für die Aufmerksamkeit !