Das Projekt "Teilprojekt 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von H.P. Gauff Ingenieure GmbH & Co. KG - JBG durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Demonstration einer Methodik zur beispielhaften Sanierung, Erweiterung und Ertüchtigung einer Pondanlage hin zu einer Produktionsanlage für Bewässerungswasser, zur Minimierung der Methanemission, zur Reduzierung von Gesundheitsrisiken durch Vermeidung von Kontaminationen nachgeschalteter Flutgewässer, der Entwicklung und Demonstration einer angepassten Bewässerung und landwirtschaftlichen Nutzung des Wassers und der Nährstoffe, die Absicherung eines nachhaltigen Betriebs von Abwasserreinigung und Bewässerung durch Aus- und Weiterbildung sowie durch die Etablierung von Managementstrukturen und die Diffusion der Ergebnisse zur Nutzung in Namibia und weltweit durch die deutsche Wirtschaft und lokale Betreiber. Die Untersuchungen sollen an einer Straße einer zweistraßigen, 4-stufigen Pondanlage in Outapi (Nordnamibia) erfolgen. Untersucht werden die Auswirkungen technischer Maßnahmen wie vorgeschalteter UASB-Reaktore, vorgeschaltetes Mikrosieb, Verbesserung der Strömungsführung in den Ponds sowie eines Ablauffilters, ein low tech Schlammmanagement sowie geeignete Bewässerungen und Pflanzenanbau. Das Projekt verfolgt eine integrierte Systemlösung unter Einbeziehung wirtschaftlicher, ausbildungsbezogener, sozialer, ökologischer und technischer Aspekte. Die Bearbeitung der einzelnen Handlungsfelder erfolgt durch ein inter- und transdisziplinäres Projektteam aus Forschung und Wissenschaft, technischer Praxis sowie Kommune/Betreiber. Auf Basis der Durchführung der Zustandserfassung wird eine Machbarkeitsskizze erstellt. Die in der Machbarkeitsskizze entwickelten Szenarien bilden die Grundlage für die Erstellung der Planungen für die Behandlung im Becken vorhandener und zukünftig anfallender Schlämme sowie der hydraulischen Führung in den Klärbecken. Nach Umsetzung der baulichen Maßnahmen erfolgt das Monitoring der Wirksamkeit der verschiedenen Maßnahmen nebst damit einhergehender Dokumentation und Analyse der Projektergebnisse.
Das Projekt "Bau und Betrieb einer Anlage zur anaeroben Vorbehandlung von Abwasser aus der Fruchtsaftindustrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik durchgeführt. In Deutschland ist erstmalig Abwasser aus der Fruchtsaftindustrie im grosstechnischen Massstab anaerob vorbehandelt worden. Ziel war es u.a. das waehrend der Kampagne anfallende Produktionsabwasser kostenguenstig und betriebsstabil auf ein Konzentrationsniveau kommunalen Abwassers zu senken, die anaerobe Mitbehandlung von Trub und Kieselgur sowie deren Kompostierbarkeit zu pruefen. - Aufgrund geaenderter Randbedingungen wurden saemtliche innerbetriebliche Teilstroeme ganzjaehrig der Betriebsklaeranlage zugefuehrt. Ergebnis: Die Anaerobtechnik mit einem UASB-Reaktor als Methanreaktor und getrennter Versaeuerung hat sich zur Vorbehandlung von Abwaessern der Fruchtsaftindustrie sowohl innerhalb als auch ausserhalb der Kampagne bestens bewaehrt. Basierend auf Laborversuchen muss von der Mitbehandlung des Trub-Kieselgurgemisches im UASB-Reaktor abgeraten werden, da sich die Pelletstruktur der Biomasse aufloest, demgegenueber ist deren Kompostierung zusammen mit Strukturmaterial moeglich. Im Abwasser enthaltener Schwefel fuehrt zu Geruchsproblemen. Biofilter arbeiten erst bei Flaechenbeschickungen von gleich kleiner 20 m/h zufriedenstellend. Halbtechnische Versuche zur Abluftbehandlung in einer Hochlastfestbettbiologie erwiesen sich ab einer Durchflusszeit von 1,43 Stunden als wirkungsvoll. - Die Betriebskosten (ohne Kapitalkosten) beliefen sich im ersten Betriebsjahr auf 2,52 DM/m3 und im spaeteren Routinebetrieb auf 0,99 DM/m3 (1993).
Das Projekt "Unterverbund Anaerobe Kommunalabwasserbehandlung, AnaKomA+ - Teilprojekt: Evaluierung und Verifizierung der Ergebnisse von AnaKomA an Laboranlagen und im Modell und wissenschaftliche Subkoordination" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik durchgeführt. Ausgangssituation: Die anaerobe Abwasserreinigung ist eine Alternative zur konventionellen aeroben Behandlung von kommunalen Abwässern in warmen Klimaten. Das Verfahren ist energiearm, erzeugt Methan zur energetischen Verwertung und das behandelte Abwasser eignet sich für landwirtschaftliche Bewässerung. Nachteilig für die Klimabilanz -insbesondere bei geringen Abwasserkonzentrationen und niedrigen Umgebungstemperaturen- ist der Verbleib eines Teils des Treibhausgases Methan im Ablauf, das unkontrolliert in die Atmosphäre entweichen kann. Ziele: Hauptziel des Unterverbundes AnaKomA 2.0 (Anaerobe Kommunale Abwassereinigung) ist es einen vorhandenen Bemessungsalgorithmus zu erweitern, zu validieren und auf großtechnische Anlagen zu übertragen. Damit soll ein praxistaugliches Werkzeug zur Planung, Dimensionierung und zum Betrieb von kommunalen UASB-Reaktoren bereitgestellt werden. Neben dem Temperatureinfluss mit Fokus auf heiße Klimate sollen auch hohe Salzgehalte berücksichtigt und in die Anwendungsgrenzen einfließen. Der Bemessungsalgorithmus soll neben der Anlagendimensionierung auch eine Überwachungspraxis sowohl anhand von Mittelwerten (international verbreitet) als auch anhand von 2-Stunden-Mischproben bzw. qualifizierten Stichproben (Überwachungspraxis in Deutschland) ermöglichen. Zusätzlich werden geeignete Gasrückgewinnungsmassnahmen im Labor- sowie Pilotmaßstab entwickelt und getestet, um die Treibhausgasemissionen des Gesamtverfahrens weitestgehend zu reduzieren. Arbeitsschwerpunkte: Grundlage des Bemessungsalgorithmus sind die im vorangegangenen AnaKomA Projekt definierten Auslegungsparameter, welche aus Belastungs- und Leistungskennwerten von Messungen an einem UASB-Reaktor im Labor- und Pilotmaßstab abgeleitet wurden. Hier sollen nun die ermittelten Kennwerte verifiziert, die Bandbreite erweitert sowie die Übertragung auf großtechnische Anlagen validiert werden. Folgende Arbeitsschritte werden durchgeführt. Betrieb von UASB-Reaktoren im Labor- und Pilotmaßstab: - Einfluss von Temperatur, Salz- und Substratkonzentration auf kinetische Parameter. - Einfluss hydraulischer Belastungen auf reaktorspezifische Kennwerte - Feststoffhydrolyse im Schlammbett - Erprobung von Möglichkeiten zur Reduzierung der Methanemissionen im Abfluss von UASB-Abflüssen insbesondere durch Vakuumentgasung. 1. Durchführung von stationären und dynamischen Modellrechnungen: - Erweiterung eines im vorangegangenen Projektes entwickelten stationären UASB-Reaktor-Modells - Aufbau eines dynamischen UASB-Reaktor-Modells auf Basis des Anaerobic Digestion Modell No. 1 - Kalibrierung der Modelle anhand ausführlicher Messphasen an drei großtechnischen Anlagen - Nachrechnung verschiedener Belastungszustände mit kalibriertem Modell. 2. Erweiterung und Validierung des vorhandenen Bemessungsalgorithmus: - Anpassung der Bemessungsparameter an erweiterter Bandbreite der Belastungs- und Leistungskennwerte - Abgleich der Modellrechnungsergebnisse mit erweitertem Bemessungsansatz.
Das Projekt "Unterverbund Anaerobe Kommunalabwasserbehandlung, AnaKomA+ - Teilprojekt: Evaluierung und Verifizierung der Ergebnisse von AnaKomA an großtechnischen Anlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von aqua & waste International GmbH durchgeführt. Ausgangssituation: Die anaerobe Abwasserreinigung ist eine Alternative zur konventionellen aeroben Behandlung von kommunalen Abwässern in warmen Klimaten. Das Verfahren ist energiearm, erzeugt Methan zur energetischen Verwertung und das behandelte Abwasser eignet sich für landwirtschaftliche Bewässerung. Nachteilig für die Klimabilanz -insbesondere bei geringen Abwasserkonzentrationen und niedrigen Umgebungstemperaturen- ist der Verbleib eines Teils des Treibhausgases Methan im Ablauf, das unkontrolliert in die Atmosphäre entweichen kann. Ziele: Hauptziel des Unterverbundes AnaKomA 2.0 (Anaerobe Kommunale Abwassereinigung) ist es einen vorhandenen Bemessungsalgorithmus zu erweitern, zu validieren und auf großtechnische Anlagen zu übertragen. Damit soll ein praxistaugliches Werkzeug zur Planung, Dimensionierung und zum Betrieb von kommunalen UASB-Reaktoren bereitgestellt werden. Neben dem Temperatureinfluss mit Fokus auf heiße Klimate sollen auch hohe Salzgehalte berücksichtigt und in die Anwendungsgrenzen einfließen. Der Bemessungsalgorithmus soll neben der Anlagendimensionierung auch eine Überwachungspraxis sowohl anhand von Mittelwerten (international verbreitet) als auch anhand von 2-Stunden-Mischproben bzw. qualifizierten Stichproben (Überwachungspraxis in Deutschland) ermöglichen. Zusätzlich werden geeignete Gasrückgewinnungsmassnahmen im Labor- sowie Pilotmaßstab entwickelt und getestet, um die Treibhausgasemissionen des Gesamtverfahrens weitestgehend zu reduzieren. Arbeitsschwerpunkte: Grundlage des Bemessungsalgorithmus sind die im vorangegangenen AnaKomA Projekt definierten Auslegungsparameter, welche aus Belastungs- und Leistungskennwerten von Messungen an einem UASB-Reaktor im Labor- und Pilotmaßstab abgeleitet wurden. Hier sollen nun die ermittelten Kennwerte verifiziert, die Bandbreite erweitert sowie die Übertragung auf großtechnische Anlagen validiert werden. Folgende Arbeitsschritte werden durchgeführt. Betrieb von UASB-Reaktoren im Labor- und Pilotmaßstab: - Einfluss von Temperatur, Salz- und Substratkonzentration auf kinetische Parameter. - Einfluss hydraulischer Belastungen auf reaktorspezifische Kennwerte - Feststoffhydrolyse im Schlammbett - Erprobung von Möglichkeiten zur Reduzierung der Methanemissionen im Abfluss von UASB-Abflüssen insbesondere durch Vakuumentgasung. 1. Durchführung von stationären und dynamischen Modellrechnungen: - Erweiterung eines im vorangegangenen Projektes entwickelten stationären UASB-Reaktor-Modells - Aufbau eines dynamischen UASB-Reaktor-Modells auf Basis des Anaerobic Digestion Modell No. 1 - Kalibrierung der Modelle anhand ausführlicher Messphasen an drei großtechnischen Anlagen - Nachrechnung verschiedener Belastungszustände mit kalibriertem Modell. 2. Erweiterung und Validierung des vorhandenen Bemessungsalgorithmus: - Anpassung der Bemessungsparameter an erweiterter Bandbreite der Belastungs- und Leistungskennwerte - Abgleich der Modellrechnungsergebnisse mit erweitertem Bemessungsansatz.
Das Projekt "Unterverbund Anaerobe Kommunalabwasserbehandlung, AnaKomA+ - Teilprojekt: Evaluierung und Verifizierung der Ergebnisse von AnaKomA an einer halbtechnischen Anlage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von STULZ-PLANAQUA GmbH, Standort Grafenhausen durchgeführt. Ausgangssituation: Die anaerobe Abwasserreinigung ist eine Alternative zur konventionellen aeroben Behandlung von kommunalen Abwässern in warmen Klimaten. Das Verfahren ist energiearm, erzeugt Methan zur energetischen Verwertung und das behandelte Abwasser eignet sich für landwirtschaftliche Bewässerung. Nachteilig für die Klimabilanz -insbesondere bei geringen Abwasserkonzentrationen und niedrigen Umgebungstemperaturen- ist der Verbleib eines Teils des Treibhausgases Methan im Ablauf, das unkontrolliert in die Atmosphäre entweichen kann. Ziele: Hauptziel des Unterverbundes AnaKomA 2.0 (Anaerobe Kommunale Abwassereinigung) ist es einen vorhandenen Bemessungsalgorithmus zu erweitern, zu validieren und auf großtechnische Anlagen zu übertragen. Damit soll ein praxistaugliches Werkzeug zur Planung, Dimensionierung und zum Betrieb von kommunalen UASB-Reaktoren bereitgestellt werden. Neben dem Temperatureinfluss mit Fokus auf heiße Klimate sollen auch hohe Salzgehalte berücksichtigt und in die Anwendungsgrenzen einfließen. Der Bemessungsalgorithmus soll neben der Anlagendimensionierung auch eine Überwachungspraxis sowohl anhand von Mittelwerten (international verbreitet) als auch anhand von 2-Stunden-Mischproben bzw. qualifizierten Stichproben (Überwachungspraxis in Deutschland) ermöglichen. Zusätzlich werden geeignete Gasrückgewinnungsmassnahmen im Labor- sowie Pilotmaßstab entwickelt und getestet, um die Treibhausgasemissionen des Gesamtverfahrens weitestgehend zu reduzieren. Arbeitsschwerpunkte: Grundlage des Bemessungsalgorithmus sind die im vorangegangenen AnaKomA Projekt definierten Auslegungsparameter, welche aus Belastungs- und Leistungskennwerten von Messungen an einem UASB-Reaktor im Labor- und Pilotmaßstab abgeleitet wurden. Hier sollen nun die ermittelten Kennwerte verifiziert, die Bandbreite erweitert sowie die Übertragung auf großtechnische Anlagen validiert werden. Folgende Arbeitsschritte werden durchgeführt. Betrieb von UASB-Reaktoren im Labor- und Pilotmaßstab: - Einfluss von Temperatur, Salz- und Substratkonzentration auf kinetische Parameter. - Einfluss hydraulischer Belastungen auf reaktorspezifische Kennwerte - Feststoffhydrolyse im Schlammbett - Erprobung von Möglichkeiten zur Reduzierung der Methanemissionen im Abfluss von UASB-Abflüssen insbesondere durch Vakuumentgasung. 1. Durchführung von stationären und dynamischen Modellrechnungen: - Erweiterung eines im vorangegangenen Projektes entwickelten stationären UASB-Reaktor-Modells - Aufbau eines dynamischen UASB-Reaktor-Modells auf Basis des Anaerobic Digestion Modell No. 1 - Kalibrierung der Modelle anhand ausführlicher Messphasen an drei großtechnischen Anlagen - Nachrechnung verschiedener Belastungszustände mit kalibriertem Modell. 2. Erweiterung und Validierung des vorhandenen Bemessungsalgorithmus: - Anpassung der Bemessungsparameter an erweiterter Bandbreite der Belastungs- und Leistungskennwerte - Abgleich der Modellrechnungsergebnisse mit erweitertem Bemessungsansatz.