Das Projekt "Betriebsoptimierung von Kläranlagen und Reduktion von Spurenstoffen durch Urinseparation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Münster, Fachbereich Bauingenieurwesen durchgeführt. Kläranlagen stehen in der nahen Zukunft nach Angaben des Antragsstellers vor immer neuen Herausforderungen. Neben neuen Anforderungen an die Reinigungsleistung von Kläranlagen spielt auch in manchen Gegenden die demografische Entwicklung im Verhältnis zur Kapazitätsgrenze der Kläranlage eine wichtige Rolle. Die genannten Kapazitätsgrenzen beziehen sich nicht auf alle Reinigungsziele, sondern zielen auf einzelne Fraktionen des Abwasserstroms ab. Als problematisch ist hierbei vor allem Stickstoff, insbesondere Urin, anzusehen. Zwar macht Urin nur 1 % des gesamten Schmutzwasservolumenstroms aus, enthält aber 50 bis 80 % der Nährstoffe und 64 % der pharmazeutischen Wirkstoffe (Lienert et al. 2007), wodurch Urin besonders für eine Nährstoffrückgewinnung bei gleichzeitiger Elimination von Spurenstoffen geeignet ist.
Das Projekt "Effiziente Ressourcenverwertung in Abwässern der Abfallwirtschaft mittels Algenkulturen 'ERA3 - Phase 2'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Köln, Fakultät für Informatik und Ingenieurwissenschaften, Lehr- und Forschungszentrum :metabolon durchgeführt. In ERA3 ? Phase I war es erstmalig möglich, Mikroalgen in unterschiedlichen, hochbelasteten Deponiesickerwässern (NH4-N maximal 934 mg/L; CSB maximal 2076 mg/L) ohne vorherige Verdünnung oder sonstige Vorbehandlung zu kultivieren. Die Konzentrationen abwasserrele-vanter Inhaltsstoffe konnten dabei signifikant, im Vergleich zu Kontrollkulturen ohne Algeninokulation, verringert werden. Diese Untersuchungen wurden im Labor- und Techni-kumsmaßstab durchgeführt. (siehe auch Berichte 2020/2021 Phase I).
In der Projektphase II soll der Aufbereitungsprozess in den Pilotmaßstab hochskaliert wer-den und die Eignung der Mikroalgen für einen signifikanten Beitrag zur verbesserten Depo-niesickerwasserreinigung weiter untersucht werden. Es soll bewertbar werden, inwiefern das System für eine großtechnische Skalierung geeignet ist. Für die Untersuchungen werden biofilm-basierte Photobioreaktoren eingesetzt und über einen gesamten Jahresverlauf be-trieben, um die Auswirkungen variierender Kultivierungsbedingungen besser zu verstehen. Im Verlauf des Jahres werden zur Bewertung des Prozesses insbesondere folgende Parame-ter herangezogen werden:
- Abbaubarkeit abwasserrelevanter Inhaltsstoffe (vor allem Ammonium)
- Stoffwechselaktivitäten relevanter Organismengruppen
- Biomasseproduktion/Biomasseverwertbarkeit
- Betriebskosten
Zudem sollen genetische Analysen (Metabarcoding) dazu beitragen, die bisher unbekannte Mischmikrobiozönose zu charakterisieren. Auf der Grundlage dieser Untersuchungen, soll eine Bewertung des Kosten-Nutzen Verhältnisses und einer großtechnischen Skalierbarkeit des Verfahrens ermöglicht werden.