Für die mathematische Beschreibung anaerober Prozesse wurde von der IWA das Anaerobic Digestion Modell No. 1 (ADM1) entwickelt. Das ADM1 berücksichtigt einen allgemein gültigen Satz von Substraten und biochemischen Prozessen und wurde zunächst für die anaerobe Schlammstabilisierung entwickelt. Für die kinetischen Parameter werden Größenordnungen vorgegeben, die jedoch hohe Schwankungen aufweisen. Kalibrierte Stoffdaten und Angaben für die Zulaufcharakterisierung und -fraktionierung unterschiedlicher Abwässer fehlen. Eine Abbildung von reaktorspezifischen Bedingungen zur Behandlung industrieller Abwässer (z.B. für UASB-Reaktoren oder EGSB-Systeme) erfordert den Aufbau von mehrstufigen angepassten Modellen, die neben dem vierstufigen Prozess auch die entsprechenden verfahrenstechnischen Stufen abbilden. Die Ziele des Vorhabens sind:1.Modellentwicklung für verfahrenstechnische Varianten der anaeroben Industrieabwasserbehandlung zur verbesserten Abbildung aller Umsetzungsprozesse (z.B. UASB-Reaktor, zweistufiger Prozess; Verlängerungsphase des Antrages: EGSB-Reaktors, Modellkalibrierung, Übertragbarkeit auf großtechnische Anlagen),2. Bestimmung der wesentlichen Modellparameter und ihren Schwankungsbreiten durch Sensitivitätsanalysen, Kalibrierung und Validierung der Modelle mit Daten aus anaeroben Batchuntersuchungen und kontinuierlich betriebenen anaeroben Laborversuchen,3. Ermittlung von abwasser- und biomassenspezifischen Stoffdaten für eine Fraktionierung der Inhaltsstoffe industrieller Abwässer und von kinetischen Parametern der Biomasse im Rahmen von Laboruntersuchungen zur Anpassung des ADM1.
Klaerschlamm ist das wichtigste Nebenprodukt der Abwasserreinigung. Man hatte lange gehofft, den ausgefaulten Klaerschlamm als Duenger verwenden und die Schlamminhaltsstoffe so wieder in die Naturkreislaeufe zurueckfuehren zu koennen. Die Schadstoffe, die der Schlamm enthaelt, Schwermetalle und xenobiotische organ. Verbindungen stellen jedoch die landwirtschaftl. Wiederverwertung des Schlamms immer mehr in Frage. Es gibt keine Rezepte fuer die Verwertung oder 'Beseitigung' des Schlammes. Die anaerobe Ausfaulung hat sich fast ueberall durchgesetzt. Fuer die meisten Beseitigungsarten braucht es zusaetzliche Behandlungsverfahren. Sowohl die Verbrennung als auch die Deponierung des Schlammes sind mit signifikanten Umweltbelastungen (Belastung der Atmosphaere mit Schwermetallen, Verbrennungsprodukten; Infiltration von Schadstoffen in Grundwasser und Gewaessern) verbunden. Die Verfahrenstechnik Schlamm (biol. Stabilisierung, Flockung, Elutriation, Hygienisierung, Entwaesserungs- und Filterungsprozesse) ist sehr vielseitig. Leider fehlen der EAWAG bisher die Mittel zur Aneignung einer umfassenden Kompetenz in diesen Techniken.
Der Abwasserverband Braunschweig ist ein Wasser- und Bodenverband auf der Grundlage des Wasserverbandsgesetzes von 1991 und damit eine Körperschaft des öffentlichen Rechts. Die Abwässer der Stadt Braunschweig sowie einiger Gemeinden des Wasserverbandes Gifhorn werden im Klärwerk Steinhof mechanisch und biologisch gereinigt. Das behandelte Abwasser wird anschließend auf den landwirtschaftlichen Flächen unserer Verbandsmitglieder verregnet. Aufgrund der Überbelastung durch die angeschlossene Fracht von ca. 350.000 Einwohnerwerten stand das Klärwerk Steinhof vor der Herausforderung, seine Ablaufgrenzwerte mit ausreichender Sicherheit einhalten zu können. Daher wurde ein innovatives Gesamtkonzept erarbeitet, welches die Verknüpfung einer engergieoptimierten Abwasser- und Schlammbehandlung mit Nährstoffrückgewinnung ermöglicht. Die gezielte Rückgewinnung von Stickstoff und Phosphor aus dem Schlammwasserstrom sowie der Bau einer thermischen Desintegration waren maßgebliche Inhalte dieses Konzepts. Konkrete Ziele des Vorhabens waren die Entlastung der biologischen Reinigungsstufe durch eine Behandlung der internen Prozesswasserströme aus der Schlammbehandlung bei gleichzeitiger Erhöhung der Eigenenergieerzeugung sowie einer Reduzierung der nach der anaeroben Behandlung und Entwässerung verbleibenden und zu entsorgenden Schlammmengen. Die in den Nährstoffrückgewinnungsprozessen anfallenden Nährstoffe Phosphor und Stickstoff sind, so weit wie möglich, anstelle von Mineraldüngern regional als Düngemittel einzusetzen. Durch die Vorgabe, die oben genannten Ziele parallel zu erreichen, waren die Stoffströme hochgradig zu vernetzen. Im Vorhaben wurde der Betrieb der aus drei Faultürmen bestehenden Schlammstabilisierung geändert und um eine Thermodruckhydrolyse mit Vorentwässerung und Dampferzeugung erweitert. Die bisher gemeinsam gefaulten Rohschlammfraktionen werden getrennt behandelt, wobei der Überschussschlamm nach separater Faulung anschließend (vor-)entwässert und nach Aufschluss in einer Thermodruckhydrolyse zusammen mit dem Primärschlamm erneut anaerob behandelt wird. Durch den Zubau der MAP-Fällung (Nuresys-Verfahren) sowie der Ammoniak-Luft-Strippung sollten gezielt Phosphor und Stickstoff aus den Prozesswässern der Schlammentwässerung zurückgewonnen und die Abwasserbehandlung entlastet werden. Der Phosphor wird dabei in Form von Magnesium-Ammonium-Phosphat (MAP) gebunden und ausgefällt, der Ammonium-gebundene Stickstoff über eine saure Wäsche in eine Diammoniumsulfatlösung (ASL) überführt und ausgeschleust. Durch die Herstellung von Recycling-Düngern können sowohl Mineraldünger (Rohphosphat) als auch Energie (Stickstoff-Synthetisierung aus Luft) eingespart werden. Somit werden mit dem Verfahren die essenziellen Nährstoffe Stickstoff und Phosphor energieneutral aus dem Abwasserstrom zurückgewonnen. Durch die Steigerung der Eigenstromerzeugung und die bilanziellen Stromüberschüsse werden ebenfalls CO 2 -Emissionen eingespart. In Summe ergeben sich aus dem Vorhaben Einsparungen von 343 bis zu 839 Tonnen CO 2 -Äquivalente. Im Vorhaben „Klärwert“ konnte gezeigt werden, dass es möglich ist die Schlammbehandlung und Eigenenergieerzeugung zu verbessern und zugleich eine flexibel an die Erfordernisse der Kläranlage angepasste und verbesserte Reinigungsleistung durch Nährstoffentfrachtung zu ermöglichen. Hochwertige Phosphor- und Stickstoffdünger können zurückgewonnen werden. Die direkte lokale Verwendung der erzeugten Düngemittel hat ebenfalls Modellcharakter.
Branche: Öffentliche Verwaltung, Erziehung, Gesundheitswesen, Erholung
Umweltbereich: Wasser / Abwasser
Fördernehmer: Abwasserverband Braunschweig
Bundesland: Niedersachsen
Laufzeit: 2016 - 2020
Status: Abgeschlossen
Die Gemeindewerke Augustdorf haben bei der Bezirksregierung Detmold die Erteilung einer Genehmigung zur Erweiterung der Kläranlage Augustdorf durch Nachrüstung einer anaeroben Schlammstabilisierung auf dem Gelände der Kläranlage Augustdorf in der
Gemeinde: Augustdorf
Gemarkung: Augustdorf, Flur 12, Flurstück 600
gemäß § 57 Abs. 2 des Wassergesetztes des Landes Nordrhein-Westfalen (LWG) beantragt.
Die Erweiterung der Kläranlage Augustdorf dient der allgemeinen Ertüchtigung der Anlage und insbesondere der Sicherstellung der ordnungsgemäßen Abwasserbeseitigung unter Berücksichtigung eines prognostizierten Bevölkerungszuwachses und der steigenden Ableitung aus der Generalfeldmarschall-Rommel-Kaserne.
Der Entwässerungsbetrieb Lutherstadt Wittenberg (ELW) betreibt südlich der Stadt Wittenberg eine zentrale Kläranlage zur vollbiologischen Behandlung des im Stadtgebietes sowie den um-liegenden Gemeinden des Wasser- und Abwasserzweckverbands (WAZV) Elbaue/ Heiderand anfallenden Abwassers. Die Anlage wurde in den 1990er Jahren errichtet und 1995 in Betrieb genommen.
Die Kläranlage hat eine Ausbaugröße von 360.000 Einwohnerwerten (EW). Die maximal zu-lässige Belastung der biologischen Reinigung wurde in der Bauphase reduziert und beträgt aktuell 180.000 EW. Konzipiert wurde die Anlage als einstufige Belebungsanlage mit Vorklärung und aerober Schlammstabilisierung. Im Jahr 2011 erfolgte die Erweiterung der Kläranlage um einen neuen Faulbehälter und ein Blockheizkraftwerk (BHKW) zur Verwertung des Faulgases.
Das Bauvorhaben umfasst im Wesentlichen den Neubau eines zweiten Faulturms und dessen Anbindung an den leitungsführenden Treppenturm und die Erweiterung des Maschinenhauses. Geplant ist eine Spiegelung des vorhandenen Faulturmbehälters (Höhe 13 m, Außendurchmesser 15,9 m) an der Achse des nebenstehenden Treppenturmes, um ein einheitliches Bild in der Bauwerksaufstellung zu erreichen.