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Ermittlung der Emissionssituation bei der Verwertung von Bioabfällen

Derzeit werden in Deutschland etwa 8,6 Mio. Tonnen an Bio- und Grünabfällen aus Haushalten und der Garten- und Parkpflege getrennt gesammelt und verwertet. Die Behandlung erfolgt vorwiegend in reinen Kompostierungsanlagen, zunehmend aber auch anaerob in Vergärungsanlagen. Zum Teil werden bestehende Kompostierungsanlagen mit einer Vergärungsstufe nachgerüstet, zum Teil werden neue Vergärungsanlagen für Bioabfälle geplant, bei denen meist eine Nachrotte der Gärreste vorgesehen ist. Die Emissionen der Anlagen sind sehr unterschiedlich und hängen stark von der Betriebsweise der Anlagen und weniger als erwartet von ihrer technischen Ausstattung ab. Dies ist Ergebnis des Forschungsprojektes „Ermittlung der Emissionssituation bei der Verwertung von Bioabfällen“. Neben den Ergebnissen von Emissionsmessungen an verschiedenen Anlagen enthält der Abschlussbericht daher auch Empfehlungen zum emissionsarmen Betrieb von Kompostierungs- und Vergärungsanlagen. Veröffentlicht in Texte | 39/2015.

Teilprojekt 12

Das Projekt "Teilprojekt 12" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von HST Systemtechnik GmbH & Co. KG durchgeführt. 1. Vorhabenziel: In TAP 3.1 wird von der TU Stuttgart die Behandlung von Schwarzwasser, Grauwasser und verschiedenen gewerblichen Abwässern im Hinblick auf eine Energierückgewinnung in Form von Biogas als auch eine Nährstoffrückgewinnung (Stickstoff. Phosphor) in Form von MAP (Magnesium-Ammonium-Phosphat) untersucht. In einer ganzheitlichen Versuchsanordnung. zu der u.a. die Pilotanlage der HST gehört werden die Abläufe aus eine anaeroben Behandlung nach einer Feststoffabtrennung einer MAP-Fällung unterworfen. Anhand von Ergebnissen mit Schwarzwasser sollen in einer ersten Versuchsphase verschiedene entscheidende Parameter wie die Raumbelastung. die Aufenthaltszeit und die Prozesstemperatur variiert werden. Die Pilotanlage der HST wird auf dem Gelände des ISWA aufgebaut. Um die Übergangszustände auf die komplette separate Abtrennung von Schwarzwasser zu simulieren werden in weiteren Versuchsphasen die anaeroben Reaktoren mit verschiedene Mischungen aus Schwarzwasser und Grauwasser bzw. aus Schwarzwasser und einem gewerblichen Co-Ferme, beschickt. Als Co-Ferment können hierzu verschiedene organisch hoch belastete und gut abbaubare Abwässer beispielsweise aus der Lebensmittelindustrie, der Fruchtsaftindustrie, dem Weinbau und von Backereien oder Metzgereien herangezogen werden. HST plant, baut, liefert und wartet die Pilotanlage. Der Betrieb wird von der TU Stuttgart durchgeführt. 2. Arbeitsplanung: Die Konzeption des Pilotcontainers wird anhand von R&I-Schemen in eine Werkplanung überführt.

(E115) Studie zur nachhaltigen Verwertung von Gärresten

Das Projekt "(E115) Studie zur nachhaltigen Verwertung von Gärresten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Staatsministerium für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz durchgeführt. Im Rahmen der biologischen Behandlungsverfahren zur Verwertung organischer Abfälle entstehen Kompost/Gärreste, die bisher zum größten Teil in der Landwirtschaft eingesetzt werden. Ziel des F&E-Vorhabens ist, alle notwendigen Informationen zu Entstehung, Mengen, Zusammensetzung, bisherige Entsorgungswege und -kosten von Gärresten, die bei der anaeroben Behandlung organischer Abfälle anfallen, zu ermitteln. Vor dem Hintergrund der Diskussion um ein Verbot der landwirtschaftlichen Verwertung von Klärschlämmen, in die die zukünftige Entsorgung von Komposten/Gärresten mit einbezogen werden muss, werden ausgehend von der erhobenen Datenlage unterschiedliche alternative Entsorgungsverfahren auf ihre technische und wirtschaftliche Einsatzmöglichkeit hin überprüft. Das Vorhaben wird im Rahmen des Ziel-2-Programms Bayern 2000-2006 (Maßnahme Nr. 3.2.: Bodennutzung, Altlasten, Abfallwirtschaft) von der EU kofinanziert (http://www.stmwivt.bayern.de/EFRE/).

Teilprojekt 4

Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik durchgeführt. In HypoWave wird erstmals ein hydroponisches System zur Pflanzenproduktion untersucht, das mit speziell für den Einsatz in diesem System aufbereitetem kommunalem Abwasser betrieben wird und ohne ein Substrat zur Verankerung der Pflanze auskommt. Ziel ist es, ausgehend von einer Pilotierung in Wolfsburg und unter Berücksichtigung der nötigen Governance ein hydroponisches System zu entwickeln, bei dem eine optimale Nährstoffaufnahme der Pflanzen bei gleichzeitiger Minimierung von Schadstoffen wie Schwermetallen, organischen Spurenstoffen oder pathogenen Keimen im Produkt gewährleistet ist. Zugleich erlaubt dieses System durch die Wiederverwendung eine Verbesserung der Wasserverfügbarkeit. Mittels Fallstudien und einer Wirkungsabschätzung wird untersucht, wie sich die Anforderungen verschiedener Standorte unterscheiden und wo sich Einsatzmöglichkeiten und Marktsegmente für das hydroponische System abzeichnen. Im IGB-Teilvorhaben nimmt die Pilotierung in Wolfsburg einen zentralen Stellenwert ein und das IGB ist gemeinsam mit ISWW themenverantwortlich für die Abwasseraufbereitung. Das IGB verantwortet in AP2 die anaerobe Abwasserreinigung und die Steuer- und Regelstrategien. Auch leitet das IGB die Fallstudien zur Marktbereitung. Ziel der Fallstudien ist es, für jeden Standort ein Konzept zur Nutzung von Abwasser im hydroponischen System angepasst an die lokalen Rahmenbedingungen zu entwickeln. Das IGB verantwortet die Abwasseraufbereitung in 3 Fallstudien und das Produkt in Form der vier Machbarkeitsstudien.

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von LAR Process Analysers AG durchgeführt. Hauptziel ist die Entwicklung einer Abwasserweiche (AbWW) zur gezielten Ansteuerung einer anaeroben (Vor-)Behandlung für organisch hochkonzentrierte Abwässer aus Industrie und Kommune. Durch Kappung der Belastungsspitzen kann zum einen die Belastung der Belebungsstufe reduziert werden, was zur Reduzierung des Energiebedarfs und zu geringerem Schlammanfall führt. Über ein computergestütztes Verfahren zur Ansteuerung der AbWW soll einerseits die organische Zulauffracht optimal ausgenutzt werden, andererseits ist zur Gewährleistung einer Denitrifikation und ggf. der biologischen P-Elimination in der Belebungsstufe ein ausreichendes C/N-Verhältnis einzustellen. Zur Regelung der AbWW sollen verschiedene Parameter (TOC, TNb sowie als Hilfs- oder Ersatzgrößen Redoxpotential, Leitfähigkeit, Temperatur, pH, Stickstoff-Parameter, Trübung) untersucht werden, um zu bestimmen, welche einzeln oder in Kombination eingesetzt werden können.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AKUT Umweltschutz Ingenieure Burkard und Partner durchgeführt. Hauptziel ist die Entwicklung einer Abwasserweiche (AbWW) zur gezielten Ansteuerung einer anaeroben (Vor-)Behandlung für organisch hochkonzentrierte Abwässer aus Industrie und Kommune. Durch Kappung der Belastungsspitzen kann zum einen die Belastung der Belebungsstufe reduziert werden, was zur Reduzierung des Energiebedarfs und zu geringerem Schlammanfall führt. Über ein computergestütztes Verfahren zur Ansteuerung der AbWW soll einerseits die organische Zulauffracht optimal ausgenutzt werden, andererseits ist zur Gewährleistung einer Denitrifikation und ggf. der biologischen P-Elimination in der Belebungsstufe ein ausreichendes C/N-Verhältnis einzustellen. Zur Regelung der AbWW sollen verschiedene Parameter (TOC, TN sowie als Hilfs- oder Ersatzgrößen Redoxpotential, Leitfähigkeit, Temperatur, pH, Stickstoff-Parameter, Trübung) untersucht werden, um zu bestimmen, welche einzeln oder in Kombination eingesetzt werden können.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Sachsenmilch Leppersdorf GmbH durchgeführt. Das wesentliche Ziel des Projektes besteht in der Entwicklung, dem Aufbau und Betrieb einer Verfahrenskette zur Herstellung von Frischwasser aus den Schlempen der Bioethanolproduktion von Molkereien und der zusätzlichen Prozesseseffektivierung durch aus Biogas gewonnener Energie. Die Sachsenmilch Leppersdorf GmbH kann die, nach der alkoholischen Gärung, anfallenden Reststoffe (Schlempen) momentan innerbetrieblich nicht weiter verwerten und muss diese kostenintensiv entsorgen. Zur Effektivierung der Prozesskette soll die Schlempe einem biologischen Abbau unterzogen, mineralische Inhaltsstoffe (MAP) gezielt abgetrennt und das so gewonnene Frischwasser in die Milch-Produktion zurückgeführt werden. Das während der anaerob-Behandlung entstehende Biogas trägt außerdem positiv zum Schluss des internen Stoff- und Energiekreislaufs bei. Die Arbeiten während des Projektes werden in enger Abstimmung der drei Partner erfolgen. Die wks group trägt die Verantwortung für Planung, Dimensionierung und den Aufbau der einzelnen Systemkomponenten. Die Sachsenmilch Leppersdorf GmbH stellt das zur Aufbereitung benötigte Substrat bereit und wird im Laufe des Entwicklungsprozesses das Verfahren aus wirtschaftlicher und verfahrenstechnischer Sicht bewerten und beurteilen. Das Fraunhofer IKTS wird die verfahrenstechnische Umsetzung des Gesamtverfahrens, die anfallende Analytik der Prozessstrecke sowie die Anpassung und Integration der zu verwendenden keramischen Filtrationsmodule betreuen.

Teilprojekt 3

Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ACS-Umwelttechnik GMBH & Co. KG durchgeführt. In HypoWave wird erstmals ein hydroponisches System zur Pflanzenproduktion untersucht, das mit speziell für den Einsatz in diesem System aufbereitetem kommunalem Abwasser betrieben wird und ohne ein Substrat zur Verankerung der Pflanze auskommt. Ziel ist es, ausgehend von einer Pilotierung in Wolfsburg und unter Berücksichtigung der nötigen Governance ein hydroponisches System zu entwickeln, bei dem eine optimale Nährstoffaufnahme der Pflanzen bei gleichzeitiger Minimierung von Schadstoffen wie Schwermetallen, organischen Spurenstoffen oder pathogenen Keimen im Produkt gewährleistet ist. Zugleich erlaubt dieses System durch die Wiederverwendung eine Verbesserung der Wasserverfügbarkeit. Mittels Fallstudien und einer Wirkungsabschätzung wird untersucht, wie sich die Anforderungen verschiedener Standorte unterscheiden und wo sich Einsatzmöglichkeiten und Marktsegmente für das hydroponische System abzeichnen. Im ACS-Teilvorhaben steht die Pilotierung in Wolfsburg im Fokus. Für das in HypoWave zu entwickelnde Konzept zur Abwasseraufbereitung bearbeitet ACS den Bereich der Anaerobtechnik. ACS stellt Knowhow und entwickelt Anlagentechnik im Bereich der anaeroben Abwasseraufbereitung. Das Unternehmen ist intensiv in die Konzeptionierung, Implementierung und Optimierung im Betrieb involviert. Zudem beteiligt sich ACS in der Ergebnisverwertung (und auf Anfrage auch in den Fallstudien (AP5) und der Wirkungsabschätzung (AP6)) in der Marktbereitung des Konzepts und Abschätzung möglicher Einsatzmöglichkeiten der entwickelten Technik.

Teilvorhaben: SSC

Das Projekt "Teilvorhaben: SSC" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SSC Strategic Science Consult GmbH durchgeführt. Ziel des Projektes FRAME ist die Entwicklung von Rahmenbedingungen, die einen nachhaltigen und wirtschaftlichen Betrieb einer Abwassertechnologie sicher stellen. Die Technologie beinhaltet eine anaerobe Behandlung des Abwassers zur Biogasproduktion gekoppelt an ein Recycling des dabei entstehenden Wassers und der Nährstoffe in einem Bioreaktor zur Produktion von hochwertiger Algen-Biomasse. Die Vorteile dieser Technologie lassen sich wie folgt zusammenfassen. 1. Das Abwasser wird am Ort seiner Entstehung behandelt, was einen Transport zu einem Klärwerk obsolet macht und die Kosten für die Investitionen in das Transportsystem und die dafür benötigte Energie minimiert. 2.) Das Abwasser wird anaerob behandelt, wodurch Biogas erzeugt werden kann. Dies wandelt die Abwasserbehandlung von einem Energie verbrauchenden zu einem Energie produzierenden Prozess. 3.) Das behandelte Abwasser wird direkt in einen Photobioreaktor geleitet, in dem das Wasser und die darin enthaltenen Nährstoffe für die Produktion von Algen Biomasse genutzt werden. Die Algen Biomasse stellt ein hochwertiges Produkt dar, das hochpreisig als Zusatzstoff für Nahrungsergänzung oder als Futtermittel für Fischlarven, Muscheln und Shrimps vermarktet werden kann. Die Technologie erfüllt damit den Bedarf nach einem Nexus von Energie, Nahrung/Futter und Wasser, der als unverzichtbar für eine nachhaltige Entwicklung angesehen wird.

Teilprojekt 3

Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Bauingenieurwesen, Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft durchgeführt. Hauptziel ist die Entwicklung einer Abwasserweiche (AbWW) zur gezielten Ansteuerung einer anaeroben (Vor-)Behandlung für organisch hochkonzentrierte Abwässer aus Industrie und Kommune. Durch Kappung der Belastungsspitzen kann zum einen die Belastung der Belebungsstufe reduziert werden, was zur Reduzierung des Energiebedarfs und zu geringerem Schlammanfall führt. Über ein computergestütztes Verfahren zur Ansteuerung der AbWW soll einerseits die organische Zulauffracht optimal ausgenutzt werden, andererseits ist zur Gewährleistung einer Denitrifikation und ggf. der biologischen P-Elimination in der Belebungsstufe ein ausreichendes C/N-Verhältnis einzustellen. Zur Regelung der AbWW sollen verschiedene Parameter (TOC, TNb sowie als Hilfs- oder Ersatzgrößen Redoxpotential, Leitfähigkeit, Temperatur, pH, Stickstoff-Parameter, Trübung) untersucht werden, um zu bestimmen, welche einzeln oder in Kombination eingesetzt werden können.

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