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Energieautarke Gruppenkläranlage Weilerbach

Die Verbandsgemeinde Weilerbach betreibt die Gruppenkläranlage Weilerbach mit einer ursprünglichen Ausbaugröße von 16.500 Einwohnerwerten und einer mittleren Belastung von ca. 24.000 Einwohnerwerten. Die Gruppenkläranlage Weilerbach wurde als aerob stabilisierende Belebtschlammanlage mit einem spezifischen Energieverbrauch von ca. 20 kWh el /(EW*a) betrieben. Ziel des Vorhabens war, einen energieautarken Betrieb der Gruppenkläranlage Weilerbach zu erreichen ohne Zuführung von Strom oder Brennstoffen von außen. Modellhaft sollte so gezeigt werden, dass unter weitest gehender Ausnutzung der Energieeinsparpotenziale und der Optimierung der Faulgasausbeute mittelgroße Kläranlagen energieautark betrieben werden können. Um dieses Ziel zu erreichen, wurde das Behandlungsverfahren nach einer Konzeption der HYDRO-Ingenieure Energie & Wasser GmbH Kaiserslautern auf eine anaerobe Stabilisierung mit Hochlastfaulung und Nachvergärung umgestellt. Die Nutzung des anfallenden Methangases sollte über Kraft-Wärme-Kopplung erfolgen. Neben dem Bau der eigentlichen Faulreaktoren wurden weitere verfahrenstechnische und bauliche Maßnahmen realisiert. Die mechanische Reinigungsstufe wurde um eine Sand- und Fettfang-Straße sowie eine Vorklärung erweitert. Die Gasspeicherung und -aufbereitung erfolgt über einen Doppelmembrangasspeicher und Aktivkohlefilter. Das erzeugte Klärgas wird vollständig in einem BHKW verwertet und in elektrischen Strom und Wärme umgewandelt. Der Gesamtstrombedarf sollte weitergehend durch Optimierung der Prozesssteuerung und dem Einsatz von hocheffizienten Motoren minimiert werden. Die Verfahrensumstellung führte durch den reduzierten Gesamtstromverbrauch der Gruppenkläranlage Weilerbach und andererseits durch die energetische Nutzung des anfallenden Klärgases zu einer jährlichen CO 2 -Einsparung von 181,4 Tonnen, bzw. gegenüber dem Referenzjahr 2014 zu einer Reduzierung der CO 2 -Emmision um ca. 73 Prozent. Die zu entsorgende entwässerte Schlammmenge konnte um mehr als 44 Prozent reduziert werden. Vergleichbares gilt für die zu entsorgende Menge an organischer Trockensubtanz, die sich um 35,8 Prozent verringerte. Durch die geringere Schlammmenge hat sich auch der Verbrauch des für die Schlammkonditionierung verwendeten Kalks um 36,8 Prozent verringert. Die GKA Weilerbach steht modellhaft für ca. 50 Prozent von Kläranlagen der Größenklasse 4, die immer noch eine aerobe Stabilisierung praktizieren, im Hinblick auf die anstehende „energetische Wende“ jedoch gehalten sein werden, das Reinigungsverfahren auf eine anaerobe Stabilisierung umzustellen. Sobald die Energieeinsparpotentiale ausgeschöpft sind, wird es darauf ankommen, wie viel Energie maximal erzeugt werden kann. Hier kann anhand der Gruppenkläranlage Weilerbach gezeigt werden, was technisch und mit vertretbarem wirtschaftlichem Aufwand möglich ist. Dieses Vorhaben wurde im Förderschwerpunkt „Energieeffiziente Abwasseranlagen“ des Umweltinnovationsprogramms gefördert. Mit dem Förderschwerpunkt wurden innovative Projekte unterstützt, die energetische Ressourcen sowohl bei der Behandlung von Abwasser und Klärschlamm, als auch bei der Eigenenergieerzeugung erschließen. Branche: Öffentliche Verwaltung, Erziehung, Gesundheitswesen, Erholung Umweltbereich: Wasser / Abwasser Fördernehmer: Verbandsgemeinde Weilerbach Bundesland: Rheinland-Pfalz Laufzeit: 2011 - 2015 Status: Abgeschlossen Förderschwerpunkt: Energieeffiziente Abwasseranlagen

Konditionierung von legierungsmetallhaltigen Schlämmen und Stäuben

Die Gerhard Lang GmbH & Co. KG seit über 100 Jahren im Schrott- und Metall- recycling tätig. Der Schwerpunkt liegt bei der Verarbeitung von Metallabfällen zu hochwertigen Vorprodukten für die Schmelz- bzw. Gießerei-Industrie. Aus verschiedenen Produktionsverfahren der Metallbearbeitung und Oberflächentechnik resultieren Metallschlämme und -stäube mit teilweise hohen Gehalten an hochwertigen Metallen, wie Molybdän, Cobalt, Wolfram, Nickel, Chrom und Titan. Mangels effektiver Recyclingmöglichkeiten werden diese Rückstände vorwiegend als besonders überwachungsbedürftige Abfälle auf Deponien entsorgt bzw. der Verbrennung zugeführt. Im Rahmen des Demonstrationsvorhabens wird eine Produktionsanlage errichtet, mit der diese Metallschlämme und -stäube materialspezifisch erfasst und so konditioniert werden, dass sie als Rohstoffe oder Legierungszuschlag direkt in Schmelzbetrieben eingesetzt werden können. Damit werden nun Kreisläufe geschlossen, Ressourcen geschont und Entsorgungskapazitäten gespart. Insgesamt sollen 3.240 Tonnen hochwertige Metalle aus den Produktionsabfällen zurück gewonnen und zu Briketts verarbeitet werden. Folgende Umweltschutzwirkungen sollen erreicht werden: Die Deponierung metallhaltiger Abfälle wird vermieden. Ressourcenschonung, da die hergestellten Briketts erneut als Legierungsmittel in der Stahlindustrie eingesetzt werden können. Der Energiebedarf ist um ein Vielfaches niedriger als bei der Herstellung von Ferrochrom und Rohnickel. Der Lösemitteleinsatz wird im Kreislauf geführt. Lediglich 2-3 Prozent der eingesetzten Menge müssen wegen Verunreinigungen ausgeschleust werden. Die verunreinigten Lösemittel werden an den Hersteller zurückgegeben oder wiederaufbereitet. Gasförmige Lösungsmittelemissionen treten nicht auf, da enthaltene Dämpfe vor dem Öffnen der Anlage über eine Kältefalle kondensiert werden. Branche: Wasser, Abwasser- und Abfallentsorgung, Beseitigung von Umweltverschmutzungen Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: Gerhard Lang GmbH & Co. KG Bundesland: Baden-Württemberg Laufzeit: 2005 - 2010 Status: Abgeschlossen

Erneuerbare Energie und Minderung der Emission von Treibhausgasen durch moderne Verfahren der Abwasser- und Schlammbehandlung auf kleinen und mittleren Klaeranlagen

Das Projekt "Erneuerbare Energie und Minderung der Emission von Treibhausgasen durch moderne Verfahren der Abwasser- und Schlammbehandlung auf kleinen und mittleren Klaeranlagen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: SC Abwasser- und Umwelttechnik, Büro Dresden.

Aufbereitung von Rechengut aus der Abwasserbehandlung durch Kompaktierung und Entwässerung mit der Kompritechnologie

Das Projekt "Aufbereitung von Rechengut aus der Abwasserbehandlung durch Kompaktierung und Entwässerung mit der Kompritechnologie" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Bundesstiftung Umwelt. Es wird/wurde ausgeführt durch: KILIA - Fleischerei- und Spezial-Maschinen Technik GmbH.Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Das Rechengut, derzeit ein Abfall zur Beseitigung (im Sinne des Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz) soll durch ein neu entwickeltes Verfahren aufbereitet werden. Das Ziel wird die zukünftige thermische Verwertung des Materials im Sinne des Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetzes. Im Großeinsatz ist das Verfahren zu erproben und den besonderen Gegebenheiten und typischen Störstoffen im Klärwerksrechengut anzupassen und seine Vorzüge nachhaltig zu beweisen. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Die im jeweiligen Klärwerk bestehende Anlagentechnik wird für die anstehende Testphase durch das neuentwickelte Verfahren ersetzt. Zusätzlich werden geeignete Partner im Großklärwerksbereich identifiziert, wobei das Rechengut über die Kilia Technologie aufbereitet wird. Die Betriebsdaten werden dokumentiert, und es werden die Zuverlässigkeit sowie die entsprechenden Parameter (z.B. Trockensubstanzgehalt, Durchsatzmenge, ökologische Entlastung, ökonomische Einsparungen zum Stand der Technik, Verschleißparameter, usw.) ermittelt. Das Hauptaggregat arbeitet mittels eines Schneckensystems nach dem Prinzip einer mechanischen Druckentwässerung. Das Projekt baut auf einer Entwicklung zur Entwässerung von Spuckstoffen aus dem Altpapierrecycling auf. Die Parameter werden nach den jeweils üblichen Verfahrensanweisungen der Messtechnik ermittelt. Es werden jeweils maschinenbauliche und steuerungstechnische Änderungen zum Erreichen der Anforderungen durchgeführt. Fazit: Die neuentwickelte Technik zur Entwässerung von Rechengut wird zukünftig den Stand der Technik darstellen. Die Zielstellung wurde erreicht. Es sind noch Detailverbesserungen der jetzigen Konstruktion hinzuzufügen. Fortlaufende Weiterentwicklungen werden die erzielten Ergebnisse weiter verbessern und den Stand der Technik weiter heraufsetzen. Die Klärwerksbetreiber wurden in die Lage versetzt, den Abfallproblem 'Rechengut' so aufzubereiten und zu behandeln, dass zum einen die Forderungen der TA Siedlungsabfall auch für diesen Problemstoff erfüllt werden können und darüber hinaus bei vertretbarem Aufwand nicht nur eine Deponierung entfällt, sondern sogar eine thermische Nutzung der entwässerten Abfälle möglich wird.

Einfluss der Polymer-/Kalkkonditionierung auf die Klaerschlammtrocknung

Das Projekt "Einfluss der Polymer-/Kalkkonditionierung auf die Klaerschlammtrocknung" wird/wurde gefördert durch: Arbeitsgemeinschaft Industrieller Forschungsvereinigungen 'Otto-von-Guericke' e.V.. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Kassel, Fachgebiet Abfalltechnik.Klaerschlaemmen werden bei der Entwaesserung, je nach dem gewaehlten Entsorgungsweg, unterschiedliche Arten und Mengen von Zuschlagsstoffen zugegeben, wobei deren Auswirkungen auf die Trocknung bislang weitgehend unbekannt sind. Im Rahmen dieses Vorhabens wird untersucht, inwieweit sich verschiedene Konditionierungsverfahren und Zuschlagsstoffe bei der Klaerschlammentwaesserung in bezug auf das thermische Trocknungsverhalten und die Bruedenbelastung, auf die Betriebsweise des Trockners und auf die Granulatbeschaffenheit auswirken. Hierzu wurden Betriebsversuche an einem grosstechnischen Trockner und Laborversuche zur Trocknungskinetik durchgefuehrt.

Entwicklung und Erprobung von Verfahren zur schnellen thermophilen biologischen Stabilisierung von fluessigem Klaerschlamm unter aeroben (Teil 1) und anaeroben (Teil 2) Bedingungen

Das Projekt "Entwicklung und Erprobung von Verfahren zur schnellen thermophilen biologischen Stabilisierung von fluessigem Klaerschlamm unter aeroben (Teil 1) und anaeroben (Teil 2) Bedingungen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutsche Babcock Anlagen.Durch thermophile Behandlung ist nicht nur eine Stabilisierung, sondern auch eine Hygienisierung von Klaerschlamm und damit seine gefahrlose landwirtschaftliche Verwertung moeglich. Das einfache aerobe Verfahren eignet sich fuer kleine Anlagen, waehrend das energetisch guenstigere anaerobe Verfahren fuer grosse Anlagen zweckmaessig ist. Trotz der Vorteile beider Varianten werden sie kaum angewandt. Dafuer sind besonders verfahrenstechnische Maengel verantwortlich. Es ist vorgesehen, die Zusammenhaenge zwischen Abbaugeschwindigkeit, optimaler Temperatur, Turbulenz, O2-Eintrag bzw. Gasanfall und Hygienisierungseffekt in einer Pilotanlage zu untersuchen mit dem Ziel, die Verfahrenstechnik zu verbessern, insbesondere die Verweilzeit zu verkuerzen. Die aerobe thermophile Stabilisierung wird in technischen Anlagen eingesetzt, in denen der Klaerschlamm stabilisiert und hygienisiert wird, bzw. durch Verkuerzung der Verweilzeit nur soweit vorbehandelt wird, dass er hygienisiert ist.

Untersuchungen ueber den Einfluss der Bestrahlung von Klaerschlamm mit Gammastrahlen auf die Schlammeigenschaften und das Schlammwasser

Das Projekt "Untersuchungen ueber den Einfluss der Bestrahlung von Klaerschlamm mit Gammastrahlen auf die Schlammeigenschaften und das Schlammwasser" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität München, Institut für Bauingenieurwesen V, Lehrstuhl und Prüfamt für Wassergütewirtschaft und Gesundheitsingenieurwesen.Bei der Hygienisierung von Klaerschlamm durch Gamma-Bestrahlung treten auch Veraenderungen der Schlammbeschaffenheit ein. Einige Schlammeigenschaften (Eindickung, spezifischer Filtrationswiderstand, Konzentration des Schlammwassers) werden bestimmt und mit den Eigenschaften unbehandelten und pasteurisierten Schlammes verglichen. Durch Entwaesserungsversuche in Maschinen (Filterpresse, Zentrifuge) soll der Einfluss auf die Entwaesserbarkeit und die Menge der Konditionierungsmittel untersucht werden.

Kriterien fuer die biologische Stabilisation von Klaerschlaemmen

Das Projekt "Kriterien fuer die biologische Stabilisation von Klaerschlaemmen" wird/wurde gefördert durch: Technische Universität Darmstadt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Hochschule Darmstadt, Institut für Wasserversorgung, Abwasserbeseitigung und Raumplanung.Ueber die bisher zur Beurteilung des Stabilisierungsgrades von Klaerschlaemmen herangezogenen Parameter wie 1. BSB5-CSB-Verhaeltnis, 2. BSB5-Kohlenstoff-Verhaeltnis, 3. Bleiacetatprobe, 4. Bestimmung der Atmungsaktivitaet, 5. TTC-Test, 6. Lipoidgehalt, 7. Gluehverlust, 8. Gluehverlust/Gluehrueckstand-Verhaeltnis, 9. Kohlenstoff x Wasserstoff Gluehrueckstand, 10. Saeurebildungskapazitaet, 11. Schlammabsetzvolumen, 12. Schlammindex, 13. Fettgehalt, 14. H2S-Bildung, 15. Oxidierbarkeit nach der Kaliumdichromatmethode, 16. rel. Feststoffgluehverlust, 17. rel. Feststoffkohlenstoff u. a. werden vergleichende Untersuchungen durchgefuehrt, um gegenseitige Zusammenhaenge der Einzelparameter zu erforschen und um aus der Vielzahl der moeglichen Kennwerte diejenigen herauszuschaelen, die ein moeglichst breites Anwendungsfeld finden koennen und gleichzeitig einen den Verhaeltnissen der Praxis entsprechenden Untersuchungsaufwand fordern.

Klaerschlammkonditionierung und Verwendung im Landbau

Das Projekt "Klaerschlammkonditionierung und Verwendung im Landbau" wird/wurde gefördert durch: Hessische Minister für Landesentwicklung, Umwelt, Landwirtschaft und Forsten / Stadt Gießen, Stadtverwaltung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Gießen, Institut für Bodenkunde und Bodenerhaltung.Zur Ermittlung optimaler Konditionierungsbedingungen wird Klaerschlamm Kalk in unterschiedlicher Menge zugesetzt. Die Mischprodukte werden verschiedenartigen Lagerungs- und Umschichtungsbedingungen unterworfen. Untersucht wird insbesondere die Beziehung zwischen Hoehe der Kalkgabe einerseits und seuchenhygienischer Unbedenklichkeit, Lagerungstemperatur, Verfuegbarkeit von Naehrstoffen, sowie Wirkung von toxisch wirkenden Schwermetallen andererseits. Ferner wird die Pflanzenvertraeglichkeit der Mischprodukte ueberprueft. Es wird abgepresster Klaerschlamm verwendet.

Untersuchungen zur Zwischenlagerung von KETA-Schlamm bei verschiedenen Zugabestoffen

Das Projekt "Untersuchungen zur Zwischenlagerung von KETA-Schlamm bei verschiedenen Zugabestoffen" wird/wurde gefördert durch: Hamburger Stadtentwässerung AöR. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Hamburg-Harburg, Forschungsschwerpunkt 04, Arbeitsbereich Abfallwirtschaft und Stadttechnik.Die bei der Abwasserreinigung der Stadt Hamburg entstehenden Klaerschlaemme werden mit Hilfe der Klaerschlammentwaesserungs- und trocknungsanlage (KETA) auf einen Trockensubstanzgehalt von ca. 55 bis 60 Prozent getrocknet. Das Amt fuer Stadtentwaesserung der Hamburger Umweltbehoerde plant, den getrockneten Schlamm zukuenftig zu verbrennen. Die beim Betrieb der Verbrennungsanlage fuer Rueckstaende aus der Abwasserbehandlung (VERA) entstehende Klaerschlammasche soll auf einer in der Planungs- und Genehmigungsphase befindlichen Reststofflagerstaette (RELAST) abgelagert werden. Auf dem Gelaende der Reststofflagerstaette soll zusaetzlich fuer unvorhersehbare Stillstands- oder Ausfallzeiten der Verbrennungsanlage ein Zwischenlager fuer den getrockneten Klaerschlamm geschaffen werden. Um waehrend der Zwischenlagerung Geruchs- und Gasemissionen zu vermeiden, muss der Klaerschlamm stabilisiert werden. Ziel der Untersuchungen ist es, verschiedene Konditionierungsmittel in unterschiedlichen Mischungen und Mengen auf ihre Eignung hinsichtlich der Hemmung der biologischen Aktivitaet und der Vermeidung von Geruchsstoff- und Gasemissionen zu beurteilen. Als Zugabestoffe wurden Klaerschlammasche, die in erster Linie eine Herabsetzung des Trockensubstanzgehaltes bewirkt, und Portlandzement zur Anhebung des pH-Wertes eingesetzt. Da fuer die Zwischenlagerung des KETA-Schlamms flexible Schuettgutbehaelter vorgesehen sind, wird die Zwischenlagerung unter anaeroben Verhaeltnisse in Laborlysimetern simuliert. Dabei werden neben Feststoffuntersuchungen und Sickerwasseranalysen regelmaessig die Gasproduktion und Gaszusammensetzung sowie die Geruchsstoffkonzentrationen ermittelt. Zusaetzlich werden Sauerstoffverbrauchsmessungen im Sapromat und Selbsterhitzungstests durchgefuehrt. Die vorlaeufigen Versuchsergebnisse weisen darauf hin, dass der Zement gegenueber der Klaerschlammasche besser geeignet ist, eine Hemmung der biologischen Aktivitaet herbeizufuehren. Die Konditionierung mit Portlandzement fuehrt jedoch zu einer verstaerkten Freisetzung von Ammoniak, so dass unter Umstaenden Arbeitsschutzmassnahmen notwendig werden.

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