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Entwicklung einer neuartigen, solarbetriebenen Abwasserbehandlung für den Katastrophenfall, Teilprojekt 3

„Erteilung einer Genehmigung zum Bau und Betrieb einer Abwasserbehandlungsanlage auf dem Gelände der Kläranlage Espelkamp gem. § 57. II LWG“

„Die Stadtwerke Espelkamp haben bei der Bezirksregierung Detmold die Erteilung einer Genehmigung zum Bau und den Betrieb einer Abwasserbehandlungsanlage auf dem Gelände der Kläranlage Espelkamp Gemeinde: Espelkamp Gemarkung: Espelkamp Flur: 8 Flurstück 598 gemäß § 57 Abs. 2 des Wassergesetztes des Landes Nordrhein-Westfalen (LWG) beantragt. Der beantragte Bau dient der Instandsetzung der Kläranlage und damit der Erreichung eines guten ökologischen Zustandes im aufnehmenden Gewässer.“

Nährstoffrückgewinnung aus Klärschlamm

Der Abwasserverband Braunschweig optimiert mit einer technischen Innovation die Energiebilanz seiner Kläranlage und gewinnt wertvolle Nährstoffe aus dem Klärschlamm zurück. Das Bundesumweltministerium fördert dieses Vorhaben mit knapp 2 Millionen Euro aus dem Umweltinnovationsprogramm. Ziel des Vorhabens ist eine energetisch optimierte Schlammbehandlung mit erhöhter Faulgasausbeute und damit erhöhter Stromproduktion sowie die Rückgewinnung der Nährstoffe Stickstoff und Phosphor aus dem Abwasser für den späteren Einsatz als Düngemittel. Das Vorhaben leistet somit einen wichtigen Beitrag zur Erhöhung der Energie- und Ressourceneffizienz in der Abwasserwirtschaft und ist insbesondere in Hinblick auf die Nährstoffrückgewinnung auf andere Abwasserbehandlungsanlagen übertragbar. Das jährliche Einsparpotenzial an CO2-Emissionen beträgt circa 430 Tonnen. Zudem führt das Verfahren zu einer Verbesserung der energetischen Bilanz der Kläranlage. Und so funktioniert das neue Verfahren: In einer Zentrifugenanlage wird ausgefaulter Überschussschlamm auf circa 15 Prozent Trockenrückstand entwässert und direkt einer thermischen Desintegration zugeführt, in der mittels Druckhydrolyse eine Erhöhung des abbaubaren Anteils des Schlamms erreicht wird. Damit fällt eine höhere Menge an Faulgas an, gleichzeitig sinkt die zu entsorgende Schlammmenge. Die beim Zentrifugieren anfallende hoch nährstoffreiche Flüssigkeit - das Zentrifugat - wird nacheinander den beiden Nährstoffrückgewinnungsstufen, der Magnesium-Ammonium-Phosphat-Fällung und der Ammoniak-Strippung, zugeführt. Sowohl das dabei gewonnene Magnesium-Ammonium-Phosphat als auch das Ammoniumsulfat sind von hoher Qualität und zum Einsatz als Düngemittel geeignet. Das Bundesumweltministerium fördert mit dem Umweltinnovationsprogramm erstmalige, großtechnische Anwendungen einer innovativen Technologie. Das Vorhaben muss über den Stand der Technik hinausgehen und sollte Demonstrationscharakter haben.

Energiegewinnung aus Kleinkläranlagen zur Steuerung einer Kompostierung

Aufklärung der molekularen Mechanismen der Biotransformation organischer Spurenverunreinigungen aus dem Abwasser und ihr Einfluss auf natürliche Oberflächengewässer

Gemische organischer Spurenstoffe, die durch menschliche Aktivität entstehen und in die Umwelt gelangen, sind ein großes ökologisches Risiko. Die biologische Abwasserbehandlung leistet einen wichtigen Beitrag, den Eintrag solcher Spurenverunreinigungen in die Umwelt zu verringern, doch variiert die Reinigungsleistung stark zwischen einzelnen Schadstoffen und Abwasserbehandlungsanlagen. Obwohl mikrobieller Abbau das Potenzial hat, Spurenstoffe aus der Umwelt zu entfernen, sind die schadstoffabbauenden mikrobiellen Stämme und Enzyme in komplexen biologischen Systemen wie Belebtschlamm meist unbekannt. Zudem gibt es klare Hinweise auf eine Auswirkung der behandelten Abwässer auf die Ökologie der stromabwärts gelegenen Biofilm-Gemeinschaften, die aber noch wenig untersucht sind. Ziel des geplanten Projektes ist es, die Biotransformation von Schadstoffen in der biologischen Abwasserbehandlung und in deren Vorflutern auf Ebene der mikrobiellen Gemeinschaften, Stämme und Enzyme besser zu verstehen. Wir gehen davon aus, dass die Zusammensetzung bakterieller Gemeinschaften und die chemischen Strukturen der Schadstoffe die beiden Hauptursachen für die beobachteten Unterschiede des Schadstoffabbaus zwischen bakteriellen Gemeinschaften sind. Als Folge davon erwarten wir, dass Bioindikatoren identifiziert werden können, welche die Variabilität der Biotransformation zwischen mikrobiellen Gemeinschaften auf molekularer Ebene erklären können. Um diese Hypothese zu testen, werden wir zunächst einen Feldversuch durchführen, um die Variabilität zwischen Kläranlagen und ihrer Umgebung in Bezug auf die mikrobielle Zusammensetzung und die Biotransformationskapazität systematisch zu quantifizieren. Danach werden wir sequenz- und aktivitätsgelenkte Laborexperimente durchführen, um Bakterienstämme und Enzyme zu identifizieren, die für die Biotransformation von Spurenstoffen im Belebtschlamm verantwortlich sind. Letztlich werden wir die durch die Laborexperimente gewonnenen Erkenntnisse dazu nutzen um Bioindikatoren zu identifizieren, welche die Biotransformation in natürlichen und technischen mikrobiellen Gemeinschaften erklären können. Die in diesem Projekt gewonnenen molekularen Erkenntnisse können dazu beitragen, das Entfernen von Spurenstoffen in Kläranlagen zu optimieren und so die Auswirkungen auf die nachgelagerten Umweltkompartimente zu minimieren, die Entwicklung besser abbaubarer Chemikalien zu unterstützen und die Methoden für die chemischen Risikobewertung zu verbessern. Darüber hinaus wird das Projekt eine Reihe von Ressourcen hervorbringen, darunter die erste bakterielle Stammsammlung aus Belebtschlamm, umfangreiche Daten zu Biotransformationsraten, sowie validierte Enzyme zur Biotransformation. Diese Ergebnisse und Ressourcen werden für weitere Forschungsprojekte zur Verfügung stehen, und insgesamt zu einem verbesserten Verständnis der Biotransformationsprozesse während der Abwasserreinigung und in der natürlichen Umwelt beitragen.

Optimierung einer 2-stufigen Klaeranlage einer Kartoffelstaerkefabrik

Ein Schwerpunkt bei der Loesung der abwassertechnischen Probleme einer Kartoffelstaerkefabrik war die Ertuechtigung der zweistufigen Klaeranlage der Fabrik. Das Abwasserbehandlungskonzept der Fabrik wurde mehrmals geaendert, ausgehend von der Verregnung von Kartoffelrestfruchtwasser, der Abwasserbehandlung in Teichen und spaeter auch einer zweistufigen Anlage bis zu internen Massnahmen zur Reduktion der Schmutzfrachten wie Eindampfung des Kartoffelrestfruchtwassers. Die sehr strengen Ablaufanforderungen (NH4-N kleiner 3 mg/l, NO3-N kleiner 8 mg/l, ges. P kleiner 1 mg/l) und die Tatsache, dass die extrem knapp ausgelegte zweistufige Klaeranlage nur einstrassig ausgefuehrt ist, verlangen eine sehr intensive Betreuung und Ueberwachung der Anlage. Aufgrund des sehr niedrigen N/CSB-Verhaeltnisses im Zulauf waehrend der Kampagne, jedoch des N-Ueberhanges bei gleichzeitiger geringer Temperatur im Belebungsbecken nach dem Ende bzw. ausserhalb der Kampagne wird waehrend der Kampagne Stickstoff fuer das Wachstum der Nitrifikanten zudosiert. Mit Hilfe von Sauerstoffverbrauchsmessungen im Betriebslabor wird die Nitrifikationskapazitaet des Schlammes bestimmt. Die Abwasserteiche stehen als Puffer bzw. bei Betriebsschwierigkeiten zur Verfuegung.

Biogasaufbereitung InfraLeuna GmbH

Anlage zur Aufbereitung von Biogas - Gemarkung Leuna, Flur 21, Flurstück 12/4 Antrag auf Errichtung und Betrieb nach § 4 BImSchG durch die InfraLeuna GmbH im Zusammenhang mit der Erweiterung der zentralen Abwasserbehandlungsanlage (ZAB) im Werksteil II des Chemiestandorts Leuna. Das in der Vorbehandlungsanlage der ZAB anfallende Biogas wird zu einer Qualität aufbereitet, die eine Einspeisung in das öffentliche Gasnetz erlaubt. Verarbeitungskapazität der Anlage: max. 1.000 Nm³ Biogas (roh) pro Stunde, was bei ca. 8.500 Betriebsstunden/Jahr einer Kapazität von ca. 8,5 Mio. Nm³ Biogas (roh) entspricht.

ClaerEnergy

Kommunale Kläranlagen (Sachsen)

Abwasserbehandlungsanlagen (Kläranlagen) Darstellung nach: - Behandlungsart (mechanisch (x=m), mechanisch-biologisch (x=b), mechanisch-biologisch mit N- oder P-Eliminierung (x=np), mechanisch-biologisch mit N- und P-Eliminierung (x=w)) - Größenklasse - Zeitraum der Inbetriebnahme, letzten Rekonstruktion oder Erweiterung (bis 1990: yy=90 oder ab 1991: yy=91) Unterscheidung im Dateinamen nach Behandlungsart und Zeitraum entsprechend obiger Festlegung: x_yy_v.shp

Wasserbuch anlagenbezogen

Zu den anlagenbezogenen Wasserbucheinträgen zählen u.a. folgende wasserrechtliche Tatbestände: Benutzungen von Grundwasser und/oder Oberflächenwasser gemäß § 9 WHG i.V.m. § 5 SächsWG; Einleiten von Abwasser in Gewässer gemäß § 57 WHG (Direkteinleitung) i.V.m. § 51 SächsWG; Einleiten von Abwasser in öffentliche Abwasseranlagen gemäß § 58 WHG (Indirekteinleitung) i.V.m. § 53 SächsWG oder Einleiten von Abwasser in private Abwasseranlagen gemäß § 59 WHG; Errichtung, Betrieb, wesentliche Änderung, Unterhaltung und/oder Stilllegung von Anlagen in, an, über und unter oberirdischen Gewässern gemäß § 36 WHG i.V.m. § 26 SächsWG; Errichtung, Betrieb sowie die wesentliche Veränderung oder Beseitigung einer Abwasserbehandlungsanlage gemäß § 60 WHG i.V.m. § 55 SächsWG; Errichtung, Betrieb sowie die wesentliche Veränderung oder Beseitigung von öffentlichen Wasserversorgungsanlagen gemäß § 55 SächsWG i.V.m. § 50 Abs. 4 WHG; Nutzung von Fernwasser gemäß § 44 SächsWG i.V.m. § 50 Abs. 2 WHG; Errichtung, Betrieb und/oder wesentliche Änderung von Anlagen zum Lagern, Abfüllen oder Umschlagen wassergefährdender Stoffe gemäß § 63 WHG; Gewässerausbau sowie Errichtung von Deich- und Dammbauten gemäß § 68 WHG i.V.m. § 63 SächsWG; Herstellung, wesentlichen Änderung oder Beseitigung eines Flutungspolders gemäß § 63 SächsWG; Übertragen der Unterhaltungslast zur Gewässerunterhaltung gemäß § 40 WHG i.V.m. § 33 SächsWG, Übertragen der Pflicht zur Abwasserbeseitigung gem. § 56 WHG, Übertragen der Pflicht zur öffentlichen Wasserversorgung gemäß § 43 SächsWG; Duldungs- und Gestattungsverpflichtungen nach § 99 SächsWG (Zwangsrechte)

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