Das Projekt "Phosphor- und Stickstoffelimination von Abwasser in einer Bio-P/N-Reaktoranlage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Berliner Hochschule für Technik, Verfahrens- und Umwelttechnik, Studienschwerpunkt Bioverfahrenstechnik durchgeführt. Eine vierstufige Laborreaktorkaskade zur kontinuierlichen aeroben CSB-Reduktion ist unter dem Aspekt konzipiert worden, fuer spezifische betriebliche Fragestellungen passende Anlagenschaltungen zur biologischen Phosphor- und Stickstoffelimination zu entwickeln. Die hier vorgeschlagene Anlagenschaltung im Hauptstromverfahren ermoeglicht eine nahezu vollstaendige Phosphor- und Stickstoffelimination von Abwaessern mit erhoehten Ammonium- und Nitratfrachten. Sie basiert auf dem A/O-Verfahren, ergaenzt durch zwei anoxe Reaktoren, in denen der Zulauf, der Rueckschlamm sowie die im aeroben Reaktor durch Nitrifikation erzeugten Nitratverbindungen denitrifiziert werden. Bei einer Substratzulaufkonzentration (DOC) von etwa 100 mg/l betraegt der Substratabbaugrad 95 bis 100 Prozent, der Phosphateliminationsgrad bei einem Zulauf PO4-P von etwa 5 mg/l 85 bis 100 Prozent. Die stufenweise bis auf 25 mg/l erhoehten NH4-N Zulaufkonzentrationen werden nach einer Einfahrphase bis zu 100 Prozent abgebaut, der Nitratabbaugrad liegt bei 0,9 und 1,0.
Das Projekt "Mikrobielle Granula und Biofilm-Aggregate als Medien zur Übertragung spezieller metabolischer Eigenschaften in heterogene Mischkulturen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Fakultät für Bauingenieur- und Vermessungswesen, Institut für Wasserwesen, Lehrstuhl und Laboratorien für Wassergüte- und Abfallwirtschaft durchgeführt. Bakterien mit speziellen strukturbildenden oder metabolischen Fähigkeiten (z.B. Flockenbildner, Nitrifikanten, CKW-Abbauer) werden in Bioaggregaten (Granula, Biofilme) angereichert und dann in Reaktoren zur biologischen Abwasserreinigung eingemischt. Durch Übertragung der neuen Fähigkeiten in die autochtone Lebensgemeinschaft (Bioaugmentation) soll die Einarbeitung des biologischen Systems und dessen Anpassung an geänderte Prozessbedingungn beschleunigt werden. Bedeutungsvoll ist ein solcher steuernder Eingriff dann, wenn die benötigten Bakterienarten sich nur sehr langsam vermehren (z.B. Nitrifikanten; Bio-P Bakterien), beim Anfahren einer Belebungs- oder Biofilmanlage, bei Regeneration der Anlage nach einem Unfall, wenn Abwässer mit ungewöhnlicher Zusammensetzung zu reinigen sind (z.B. spezielle Prozessabwässer aus der Industrie) oder Abwässer mit stark wechselnder Fracht und Zusammensetzung (z.B. Abwasser aus Firmen mit Kampagnenbetrieb, Abwasser aus touristischen Objekten). Es wird zunächst darum gehen, spezielle Anreicherungskulturen in Granula-Form heranzuzüchten. Nach Zudosieren der Granula in eine Modell-Belebungsanlage soll beobachtet werden, wie sich die Granula im System verhalten, ob sich die mit den Granula importierten Arten in der Mischkultur verbreiten, bzw. ob es durch Gentransfer zu einer Verbreitung der speziellen Fähigkeiten kommt.
Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von PARFORCE Engineering & Consulting GmbH durchgeführt. Das Vorhaben beinhaltet die technische Untersuchung einer dezentralen Phosphat-Gewinnung auf sogenannten Bio-P-Kläranlagen mit zentraler Veredelung der Phosphat-Fällungsprodukte zu Phosphorsäure, Ammoniakwasser und wiederverwendbaren Phosphatfällungsmitteln. Ziele des Projektes sind, im technischen Maßstab nachzuweisen, dass (1) der P-Gehalt von 20gP/kgTR im entwässerten Schlamm deutlich unterschritten, (2) die P-Säure-Produktion effizient umgesetzt, (3) der Klärschlamm (stofflich und energetisch) reststofffrei verwertet, (4) ein Stoffkreislauf für Magnesium geschaffen und (5) die P-Gewinnung und Verwertung klimaneutral werden kann. Zentraler Baustein dieser dezentralen P-Gewinnung ist ein bei Überdruck und in reiner Wasserdampfatmosphäre betriebener Wirbelschichtverdampfungstrockner, der eine nahezu vollständige, hochwertige Verwertung der eingesetzten Wärme ermöglicht. Diese wird u.a. zur erhöhten und beschleunigten P-Rücklösung, zur Ammoniakwassergewinnung, zur thermischen Hydrolyse und schließlich zur Faulbehälterbeheizung eingesetzt. Ein KMUs, ein Anlagenhersteller, ein Ingenieurbüro, drei Abteilungen eines Forschungszentrums und ein Kläranlagenbetreiber bündeln ihre Kompetenzen, die Modellanlage zur dezentralen P-Gewinnung aufzubauen, zu untersuchen und zu bewerten und die technische, ökologische und wirtschaftliche Machbarkeit einer zentralen P-Verwertung zusammen mit einer stofflichen und energetischen Verwertung des phosphatarmen Klärschlamms nachzuweisen.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Lukson Aktiengesellschaft - Büro Pulheim durchgeführt. Das Vorhaben beinhaltet die technische Untersuchung einer dezentralen Phosphat-Gewinnung auf sogenannten Bio-P-Kläranlagen mit zentraler Veredelung der Phosphat-Fällungsprodukte zu Phosphorsäure, Ammoniakwasser und wiederverwendbaren Phosphatfällungsmitteln. Ziele des Projektes sind, im technischen Maßstab nachzuweisen, dass (1) der P-Gehalt von 20gP/kgTR im entwässerten Schlamm deutlich unterschritten, (2) die P-Säure-Produktion effizient umgesetzt, (3) der Klärschlamm (stofflich und energetisch) reststofffrei verwertet, (4) ein Stoffkreislauf für Magnesium geschaffen und (5) die P-Gewinnung und Verwertung klimaneutral werden kann. Zentraler Baustein dieser dezentralen P-Gewinnung ist ein bei Überdruck und in reiner Wasserdampfatmosphäre betriebener Wirbelschichtverdampfungstrockner, der eine nahezu vollständige, hochwertige Verwertung der eingesetzten Wärme ermöglicht. Diese wird u.a. zur erhöhten und beschleunigten P-Rücklösung, zur Ammoniakwassergewinnung, zur thermischen Hydrolyse und schließlich zur Faulbehälterbeheizung eingesetzt. Ein KMU, ein Anlagenhersteller, ein Ingenieurbüro, drei Abteilungen eines Forschungszentrums und ein Kläranlagenbetreiber bündeln ihre Kompetenzen, die Modellanlage zur dezentralen P-Gewinnung aufzubauen, zu untersuchen und zu bewerten und die technische, ökologische und wirtschaftliche Machbarkeit einer zentralen P-Verwertung zusammen mit einer stofflichen und energetischen Verwertung des phosphatarmen Klärschlamms nachzuweisen.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Knoke-Industrie-Montagen GmbH - Standort Salzgitter durchgeführt. Das Vorhaben beinhaltet die technische Untersuchung einer dezentralen Phosphat-Gewinnung auf sogenannten Bio-P-Kläranlagen mit zentraler Veredelung der Phosphat-Fällungsprodukte zu Phosphorsäure, Ammoniakwasser und wiederverwendbaren Phosphatfällungsmitteln. Ziele des Projektes sind, im technischen Maßstab nachzuweisen, dass (1) der P-Gehalt von 20gP/kgTR im entwässerten Schlamm deutlich unterschritten, (2) die P-Säure-Produktion effizient umgesetzt, (3) der Klärschlamm (stofflich und energetisch) reststofffrei verwertet, (4) ein Stoffkreislauf für Magnesium geschaffen und (5) die P-Gewinnung und Verwertung klimaneutral werden kann. Zentraler Baustein dieser dezentralen P-Gewinnung ist ein bei Überdruck und in reiner Wasserdampfatmosphäre betriebener Wirbelschichtverdampfungstrockner, der eine nahezu vollständige, hochwertige Verwertung der eingesetzten Wärme ermöglicht. Diese wird u.a. zur erhöhten und beschleunigten P-Rücklösung, zur Ammoniakwassergewinnung, zur thermischen Hydrolyse und schließlich zur Faulbehälterbeheizung eingesetzt. Ein KMUs, ein Anlagenhersteller, ein Ingenieurbüro, drei Abteilungen eines Forschungszentrums und ein Kläranlagenbetreiber bündeln ihre Kompetenzen, die Modellanlage zur dezentralen P-Gewinnung aufzubauen, zu untersuchen und zu bewerten und die technische, ökologische und wirtschaftliche Machbarkeit einer zentralen P-Verwertung zusammen mit einer stofflichen und energetischen Verwertung des phosphatarmen Klärschlamms nachzuweisen.
Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stadt Northeim, Eigenbetrieb Abwasserbeseitigung durchgeführt. Das Vorhaben beinhaltet die technische Untersuchung einer dezentralen Phosphat-Gewinnung auf sogenannten Bio-P-Kläranlagen mit zentraler Veredelung der Phosphat-Fällungsprodukte zu Phosphorsäure, Ammoniakwasser und wiederverwendbaren Phosphatfällungsmitteln. Ziele des Projektes sind, im technischen Maßstab nachzuweisen, dass (1) der P-Gehalt von 20gP/kgTR im entwässerten Schlamm deutlich unterschritten, (2) die P-Säure-Produktion effizient umgesetzt, (3) der Klärschlamm (stofflich und energetisch) reststofffrei verwertet, (4) ein Stoffkreislauf für Magnesium geschaffen und (5) die P-Gewinnung und Verwertung klimaneutral werden kann. Zentraler Baustein dieser dezentralen P-Gewinnung ist ein bei Überdruck und in reiner Wasserdampfatmosphäre betriebener Wirbelschichtverdampfungstrockner, der eine nahezu vollständige, hochwertige Verwertung der eingesetzten Wärme ermöglicht. Diese wird u.a. zur erhöhten und beschleunigten P-Rücklösung, zur Ammoniakwassergewinnung, zur thermischen Hydrolyse und schließlich zur Faulbehälterbeheizung eingesetzt. Ein KMU, ein Anlagenhersteller, ein Ingenieurbüro, drei Abteilungen eines Forschungszentrums und ein Kläranlagenbetreiber bündeln ihre Kompetenzen, die Modellanlage zur dezentralen P-Gewinnung aufzubauen, zu untersuchen und zu bewerten und die technische, ökologische und wirtschaftliche Machbarkeit einer zentralen P-Verwertung zusammen mit einer stofflichen und energetischen Verwertung des phosphatarmen Klärschlamms nachzuweisen.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Clausthal - CUTEC Clausthaler Umwelttechnik Forschungszentrum durchgeführt. Das Vorhaben beinhaltet die technische Untersuchung einer dezentralen Phosphat-Gewinnung auf sogenannten Bio-P-Kläranlagen mit zentraler Veredelung der Phosphat-Fällungsprodukte zu Phosphorsäure, Ammoniakwasser und wiederverwendbaren Phosphatfällungsmitteln. Ziele des Projektes sind, im technischen Maßstab nachzuweisen, dass (1) der P-Gehalt von 20gP/kgTR im entwässerten Schlamm deutlich unterschritten, (2) die P-Säure-Produktion effizient umgesetzt, (3) der Klärschlamm (stofflich und energetisch) reststofffrei verwertet, (4) ein Stoffkreislauf für Magnesium geschaffen und (5) die P-Gewinnung und Verwertung klimaneutral werden kann. Zentraler Baustein dieser dezentralen P-Gewinnung ist ein bei Überdruck und in reiner Wasserdampfatmosphäre betriebener Wirbelschichtverdampfungstrockner, der eine nahezu vollständige, hochwertige Verwertung der eingesetzten Wärme ermöglicht. Diese wird u.a. zur erhöhten und beschleunigten P-Rücklösung, zur Ammoniakwassergewinnung, zur thermischen Hydrolyse und schließlich zur Faulbehälterbeheizung eingesetzt. Ein KMUs, ein Anlagenhersteller, ein Ingenieurbüro, drei Abteilungen eines Forschungszentrums und ein Kläranlagenbetreiber bündeln ihre Kompetenzen, die Modellanlage zur dezentralen P-Gewinnung aufzubauen, zu untersuchen und zu bewerten und die technische, ökologische und wirtschaftliche Machbarkeit einer zentralen P-Verwertung zusammen mit einer stofflichen und energetischen Verwertung des phosphatarmen Klärschlamms nachzuweisen.
Das Projekt "RePhoR - Projekt Satellite (Konzeptphase): Verfahrenstechniken im Haupt- und Satellitenbetrieb eines interkommunalen Recyclingzentrums zur Maximierung der Phosphorrückführung in die regionale Landwirtschaft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik durchgeführt. Ziel von SATELLITE ist, ein Konzept vorzulegen, wie ein interkommunales P-Recyclingzentrum durch Satellitenanlagen mit leistungsstarker Verfahrenstechnik zur P-Rückgewinnung sinnvoll ergänzt werden kann. Die mit der Hauptanlage interagierenden Satellitenanlagen halten zusätzliche Recyclingkapazitäten bereit, sodass die regionale Phosphorrückgewinnung maximiert werden kann und eine sehr hohe Flexibilität bzgl. schwankender Inputs phosphorhaltiger Reststoffe besteht. Im Mittelpunkt des Vorhabens steht damit die Konzeptionierung eines interkommunalen Recyclingzentrums mit Errichtung einer Monoklärschlammverbrennung mit vorgelagerter Trocknung zur Verwertung der Klärschlämme und Fällungsprodukte des regionalen Verbundes. Über die ergänzende verfahrenstechnische Anpassung der regionalen Zentren (vermehrte P-Ausschleusung über die wässrige Phase (Bio-P, Desintegration, weitergehende anaerobe Stabilisierung), Hochlastanaerobie und Strippung), kann zum einen ein flexibles Schlammmanagement die Auslastung der Anlagen des Recyclingzentrums und damit deren Wirtschaftlichkeit erhöhen, zum anderen besteht über die Annahme und Verwertung der Schlämme der Satellitenanlagen sowie weiterer regionaler Substrate (Gülle, Gärrest) die Möglichkeit, das Recyclingpotential für Phosphor mindestens zu verdoppeln und Stickstoff ebenfalls einem Recycling zuzuführen. Vorteile für die regionalen Zentren ergeben sich über die abgestimmten Anlagenanpassungen z.B. durch Verbesserung der Energiebilanz und/oder Entwässerung sowie die Schaffung strategischer Freiräume bei der thermischen Verwertung. Die weitgehende regionale Selbständigkeit der beteiligten Verbundpartner in Verbindung mit einem im interkommunalen Verbund errichteten und betriebenen Recyclingzentrums stellt dabei ein wesentliches Alleinstellungsmerkmal des Konzeptes dar. Die Klärung der verschiedenen kommunalrechtlichen Besonderheiten ist daher ein wichtiges Projektergebnis, das auch auf andere Bereiche übertragen werden kann.
Das Projekt "Phosphorrecycling - Rückgewinnung von industriell bzw. landwirtschaftlich verwertbaren Phosphorverbindungen aus Abwasser und Klärschlamm" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Lehrstuhl und Institut für Siedlungswasserwirtschaft durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, die im Abwasser und im Schlamm enthaltenen Phosphorverbindungen in hoch konzentrierter und wieder verwertbarer Form zurückzugewinnen, um den Phosphorkreislauf weitgehend und auf möglichst kurzem Wege zu schließen. In Deutschland haben sich die chemische Fällung und die vermehrte biologische Phosphorelimination als Verfahren zur Entfernung von Phosphor aus dem Abwasser etabliert. Die Verwertung des anfallenden Klärschlamms erfolgte bisher in der Landwirtschaft bzw. im Landschaftsbau, zur Entsorgung wurde der Klärschlamm deponiert bzw. spätestens ab Juni 2005 verbrannt. Im Zuge der schärferen Grenzwerte für eine stoffliche Klärschlammverwertung wird in Zukunft die Verbrennung von Klärschlamm einen Entsorgungspfad mit wachsender Bedeutung darstellen. In einer ersten Phase des Projektes wurden Untersuchungen zur Phosphorrückgewinnung im Labormaßstab durchgeführt, deren Ergebnisse dann in der zweiten Phase auf eine halbtechnische Umsetzung ausgewählter Verfahren übertragen werden sollten. In der ersten Phase wurden folgende drei Ansätze verfolgt: Ansatz 1: Rückgewinnung von Phosphor aus dem Überschussschlamm der biologischen Phosphorelimination; Ansatz 2: Rückgewinnung von Phosphor aus dem Fällschlamm der chemischen Phosphorelimination; Ansatz 3: Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlammasche.
Das Projekt "Rückgewinnung von Phosphor aus Aschen der Klärschlammverbrennung - Konzepte, Strategien, Wirtschaftlichkeit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ruhrverband durchgeführt. Aufgabe technischer Klärschlammbehandlungsverfahren muss die Trennung von 'Schad-' und 'Wertstoffen' sein. Als wesentlicher Wertstoff im Klärschlamm ist das Phosphat zu betrachten, da die derzeit bekannten Phosphaterzvorräte der Welt den Bedarf nach qualitativ hochwertigem, wenig verunreinigtem und zu heutigen Preisen abbaubarem Phosphaterz nur noch für ca. 60 -130 Jahre decken können. Dabei ist Phosphor ein essentieller Nährstoff, der durch kein anderes Element ersetzt werden kann. Derzeit werden weltweit etwa 38 Mio. Mg P2O5 verbraucht, wovon etwa 80 Prozent für die Herstellung von Düngemitteln verwendet werden. Die begrenzte Verfügbarkeit des Rohstoffes Phosphor hat dazu geführt, dass es inzwischen europaweit unterschiedlichste Bestrebungen gibt, die Rückgewinnung dieses Wertstoffes aus verschiedenen Ausgangsprodukten politisch und wirtschaftlich zu forcieren. Hauptziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines ökologisch und ökonomisch sinnvollen Verfahrens zur Rückgewinnung von Phosphor aus der Asche der Klärschlammverbrennung in den Wertstoffkreislauf. Des Weiteren sollen Untersuchungen zur Varianz der Aschezusammensetzung sowie der Einfluss der verschiedenen Phosphoreliminationsverfahren (Fällung, Bio-P) und die Art der Veraschung (z.B. Verbrennungstemperatur) auf das Eluierungsverhalten untersucht werden.
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