für: Projektträger des BMBF für Wassertechnologie und Entsorgung Forschungszentrum Karlsruhe GmbH Eggenstein-Leopoldshafen

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1 Abschlussbericht Dezentrale Wasserver- und entsorgung verbunden mit Stoff- und Energiegewinnung unter Berücksichtigung hygienischer Aspekte für die Region Piracicaba (Brasilien) TV 1: Projektkoordination, Konzeption und Verfahrensentwicklung für ein dezentrales Wassermanagement Laufzeit: Das diesem Bericht zugrunde liegende Vorhaben wurde mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung unter dem Förderkennzeichen 02WD0507 gefördert. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt beim Autor. für: Projektträger des BMBF für Wassertechnologie und Entsorgung Forschungszentrum Karlsruhe GmbH Eggenstein-Leopoldshafen bearbeitet von: Dr.-Ing. Werner Sternad Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik, Nobelstraße 12, Stuttgart April 2009

2 Inhalt 1 Kurzdarstellung des Projekts Aufgabenstellung Voraussetzungen, unter denen das Vorhaben durchgeführt wurde Planung und Ablauf des Vorhabens Wissenschaftlicher und technischer Stand, an den angeknüpft wurde Zusammenarbeit mit anderen Stellen 4 2 Eingehende Darstellung des Projektes Zusammenfassung Grundsätzliche Erfahrungen bei der Bearbeitung dieses deutsch-brasilianischen Projekts Beschreibung der erzielten Projektergebnisse Teilprojekt 1: Gemeinsame Entwicklung neuer Konzepte für die Abwasserreinigung Teilprojekt 2: Gemeinsame Entwicklung neuer Konzepte für die Abfallentsorgung und behandlung Teilprojekt 3: Untersuchung moderner Anaerobtechniken zur Reinigung kommunaler Abwässer Teilprojekt 4: Aerobe Behandlung des Ablaufs der Anaerobstufe der Kläranlage Piracicamirim Teilprojekt 5: Maßnahmen zur Reduzierung der mikrobiellen Belastung des Ablaufs von Kläranlagen Teilprojekt 6: Umsetzung der angepassten, neuen Konzepte der Abwasserreinigung an den Standorten Monte Alegre und Campus Taquaral Teilprojekt 7: Verfahrenstechnische und mikrobiologische Bewertung bestehender Kläranlagen Teilprojekt 8: Anaerober Abbau von organischen Abfällen Wichtige Ereignisse und Daten des Projektes Verwertbarkeit der erzielten Projektergebnisse Fortschritt auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen Während des Projektes erfolgte Veröffentlichungen, Vorträge und Poster 36 1

3 1 Kurzdarstellung des Projekts 1.1 Aufgabenstellung Ziel des Vorhabens ist die Durchführung von Forschungsarbeiten zur Umsetzung dezentraler urbaner Systeme für ein nachhaltiges Wassermanagement in subtropischen Gebieten Südamerikas. Als Modellregion wurde die Region des Piracicababeckens ausgewählt, die das Flusseinzugsgebiet der drei Flüsse Piracicaba, Capivari und Jundiaí beinhaltet. Die Entwicklung und Anpassung der Verfahren erfolgt in direkter Kooperation des mit deutschen Firmen sowie brasilianischen Partnern, die durch die Universidade Metodista de Piracicaba (UNIMEP) vertreten werden. Innerhalb des Vorhabens sollen neue Konzepte für ein nachhaltiges dezentrales Wassermanagement und die Verwertung von organischen Abfällen erstellt werden. Angepasste, effektive Abwasserreinigungsverfahren, welche die Bedingungen vor Ort berücksichtigen, stehen im Vordergrund. Nutzung von Regen- und Brauchwasser sowie die Gewinnung von Energie aus anaeroben Prozessen sollen vorangetrieben und an die kulturellen, sozialen und klimatischen Bedingungen angepasst werden. Mit dem Vorhaben sollen in einer Region, die für neue Verfahren aufgeschlossen und wirtschaftlich weit vorangeschritten ist und aus umweltpolitischer Sicht als vorbildlich gilt, Lösungswege aufgezeigt und die Machbarkeit für andere Anwender in weiteren Regionen Brasiliens und Südamerikas demonstriert werden. 1.2 Voraussetzungen, unter denen das Vorhaben durchgeführt wurde Das Forschungsvorhaben Dezentrale Wasserver- und -entsorgung verbunden mit Stoff- und Energiegewinnung unter Berücksichtigung hygienischer Aspekte für die Region Piracicaba wurde gemeinsam mit brasilianischen 1

4 Partnern aus Wissenschaft, Verwaltung und Technik erarbeitet. Die im November 2001 eingereichte Projektskizze wurde als förderungswürdig eingestuft mit der Maßgabe bei der Antragstellung industrielle Partner aus Deutschland zu beteiligen. Das konnte zwei deutsche Industriepartner in das Projekt involvieren und in die Antragstellung einbeziehen. Mit der Firma MAXX erhielt das Projekt eine bedeutende Erweiterung im Bereich der Bewertung der Prozesse, vor allem durch das Know-how bei automatischen Probenahmesystemen und zusätzlich durch die bei der Firma MAXX bereits vorliegenden Erfahrungen mit Brasilienprojekten. Die Firma GEOTERRA sollte durch ihre Beteiligung eine weitere Komponente beisteuern, indem Regenwasser- und Brauchwassernutzungssysteme den Gegebenheiten tropischer und subtropischer Klimata angepasst werden. Im Rahmen eines Vorprojektes wurde darüber hinaus die Kooperation mit den brasilianischen Partnern vertieft und erweitert, indem weitere Kommunen sowie die übergeordnete Behörde auf das Projekt aufmerksam gemacht und für eine Beteiligung gewonnen werden konnten. Insbesondere wichtig für den späteren Projekterfolg erwies sich die Einbindung der Stadt Americana in das Projekt. Unser Kontakt zu dieser Stadt wurde durch das Consórcio Intermunicipal das Bacias dos Rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí veranlasst, eine gemeinnützige Einrichtung des Flusseinzugsgebietes, in der Bürgermeisterämter und zahlreiche Firmen vertreten sind. 1.3 Planung und Ablauf des Vorhabens In die Planung des Vorhabens waren entsprechend den jeweiligen Projektteilen sowohl brasilianische als auch deutsche Partner eingebunden. Zu Beginn des Vorhabens fand vom bis eine gemeinsame Reise mit den deutschen Projektpartnern nach Piracicaba statt, wo sich die Projektpartner vor Ort über die Situation in Brasilien informieren konnten. Danach wurde das Kick-off-Meeting am im Fraunhofer IGB durchgeführt. Im weiteren Verlauf wurden jährlich zwei bis drei gemeinsame Projekttreffen 2

5 organisiert, die zusätzlich zu spezifischen Projekttreffen abgehalten wurden. Reisen nach Brasilien fanden etwa zweimal pro Jahr statt, um den Projektfortschritt dort zu sichern und die gewonnenen Ergebnisse mit unseren brasilianischen Partnern zu diskutieren. Leider stellte sich im Verlauf des Projektes heraus, dass die Umsetzung der gemeinsam mit der Firma GeoTerra erarbeiteten Lösungen zur Nutzung von Regenwasser zurzeit in Brasilien noch nicht wirtschaftlich umsetzbar ist. Als Konsequenz aus dieser Erkenntnis hat die Firma GeoTerra ihre Mitwirkung am Projekt mit Wirkung vom beenden müssen. Die anderen Projektziele konnten dennoch erreicht werden, wenngleich die praktische Realisierung von Pilot- oder Demonstrationsanlagen in Brasilien sich als weitaus schwieriger herausstellte als ursprünglich angenommen worden war. Nähere Hinweise hierzu finden sich in Kapitel II Wissenschaftlicher und technischer Stand, an den angeknüpft wurde Die Situation der Abwasserreinigung in Brasilien unterscheidet sich deutlich von der in Deutschland. Während hierzulande vor allem das Belebtschlammverfahren angewendet wird, findet man in Brasilien zahlreiche verschiedene Abwasserreinigungsverfahren. In Abb. 1 sind einige der angetroffenen Verfahren dargestellt. Besonders auffällig ist, dass bei vielen Verfahren zumindest eine Teilstufe durch Anaerobtechnik realisiert ist. Es existieren sogenannte Septic Tanks bis zu Ausbaugrößen von etwa EW, meist dreistufige Teichkläranlagen (Lagoas) werden zum Teil bis über EW realisiert. Dabei besteht die erste Stufe aus einer anaeroben Lagoa, die zweite wird meist als fakultativ bezeichnet und in der dritten Stufe wird teilweise sogar eine gewisse Entfernung der Nährstoffe erreicht. Tropfkörper findet man nur gelegentlich, während das anaerobe UASB- Verfahren vor allem bei größeren Kläranlagen häufig als erste biologische Stufe eingesetzt wird. Belüftete Teichkläranlagen werden recht häufig angetroffen, während das uns bekannte Belebtschlammverfahren relativ selten vorgefunden wurde. 3

6 Auch wenn in der Abwasserreinigung häufig anaerobe Verfahren eingesetzt werden, so findet dennoch in der Regel keine energetische Nutzung der dabei entstehenden Biogase statt, im häufigsten Fall wird das Gas abgefackelt. Abb. 1: Verschiedene Abwasserreinigungsverfahren in Brasilien Obwohl der brasilianische Hausmüll einen hohen Organikanteil von etwa 65 % aufweist, waren zu Projektbeginn Verfahren zur Nutzung dieses Organikanteils praktisch unbekannt. In diesem Zusammenhang wurde an die vom entwickelte Technik der Hochlastvergärung angeknüpft und eine Pilotanlage zur Vergärung von Küchenabfällen bei unseren brasilianischen Partnern in Americana aufgebaut und bis heute betrieben. 1.5 Zusammenarbeit mit anderen Stellen Die Zusammenarbeit innerhalb des Projektes fand statt zwischen Fraunhofer IGB und unseren deutschen Partnerfirmen MAXX Mess- und Probenahmetechnik GmbH, Rangendingen, und der Firma GeoTerra GmbH, Aachen, sowie unseren brasilianischen Partnern Universidade Metodista de Piracicaba (UNIMEP), SEMAE Piracicaba, DAE Americana. Im Zusammenhang mit dem Projekt wurde in Brasilien eine Forschungsgruppe Grupo H20 offiziell 4

7 registriert. An ihr sind Wissenschaftler von, UNIMEP, CENA und ESALQ (landwirtschaftliche Hochschule der USP in Piracicaba) beteiligt. 5

8 2 Eingehende Darstellung des Projektes 2.1 Zusammenfassung Das von Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- Bioverfahrenstechnik (IGB) zusammen mit deutschen und brasilianischen Partnern durchgeführte Forschungsprojekt Dezentrale Wasserver- und entsorgung verbunden mit Stoff- und Energiegewinnung unter Berücksichtigung hygienischer Aspekte für die Region Piracicaba (Brasilien) hatte sich mehrere Ziele gesetzt. Zum einen galt es (semi)dezentrale Abwassertechnik und zugehörige Entwicklungen aus Deutschland an die in Brasilien benötigten Verhältnisse anzupassen. Bei manchen Ansätzen, zeigte sich, dass diese so in Brasilien heute nicht umgesetzt werden können, vor allem weil die Investitionskosten bei der Abwasserreinigung in Brasilien eine noch größere Rolle spielen als in Deutschland. Zum anderen galt ein anderer Schwerpunkt der organischen Fraktion von festen Abfällen mit dem Augenmerk auf eine nachhaltige Produktion von Energie und möglichst auch Düngestoffen. Während des Projekts musste von deutscher Seite aus zunächst gelernt werden, mit der brasilianischen Kultur umzugehen. Diese ist beim Umgang miteinander und bei Verhandlungen deutlich von der deutschen verschieden. Deshalb ist auch das folgende Kapitel diesen Erfahrungen gewidmet. Insgesamt kann das Projekt als großer Erfolg gewertet werden. Es sind nicht nur alle wesentlichen Projektziele erreicht worden, sondern es hat sich inzwischen gezeigt, dass die Zusammenarbeit mit uns Deutschen, wenn wir uns auf die brasilianische Kultur einlassen und vielleicht auch noch Portugiesisch lernen, in Brasilien herzlich willkommen ist. 6

9 2.2 Grundsätzliche Erfahrungen bei der Bearbeitung dieses deutsch-brasilianischen Projekts An dieser Stelle soll zunächst auf einige Erfahrungen, die während der Bearbeitung des Projekts gemacht wurden, eingegangen werden. Zuerst einige Zitate aus einem Dokument, das von der deutsch-brasilianischen Außenhandelskammer AHK in São Paulo herausgegeben wird. Es heißt: "Jeitinho" gehört in Brasilien zum Geschäft. Jeitinho ist der kleine Dreh, mit dem man eine verfahrene Situation wieder in die richtige Richtung bringen kann. Dar um jeito heißt in Brasilien sozusagen das Unmögliche möglich machen. Die brasilianische Gesellschaft - auch die Wirtschaft - ist wesentlich stärker beziehungs- als funktionsorientiert. Wenig geschieht auf der Grundlage eines "Rechts", einer "Pflicht" oder einer schriftlichen Vereinbarung. Eine persönliche "Verpflichtung" hingegen motiviert, für den anderen sein Bestes zu geben. Dies wiederum kann je nach Situation bedeuten, den formalen Pflichten nachzukommen, oder auch ihnen zuwiderzuhandeln. In Brasilien hingegen gilt Improvisationsfähigkeit, das schnelle und gewitzte Reagieren auf unvorhersehbare Situationen und veränderte Beziehungskonstellationen als die eigentliche Überlebenskunst - nicht nur für den sprichwörtlichen kleinen Mann auf der Straße, sondern auch für den erfolgreichen Manager. In den Verhandlungen sollte man daher vor allem in die Beziehungspflege investieren. Denn sonst wird man hier kaum vorankommen, erst recht keine verlässlichen Ergebnisse erzielen. Deutsche bevorzugen es, Dinge "der Reihe nach" zu erledigen, "Punkt für Punkt" vorzugehen, Tagesordnungen weitestgehend einzuhalten. Brasilianer sind es gewohnt, mehrere Dinge gleichzeitig zu tun - was jedoch bedeuten kann, dass jeder einzelne Vorgang länger dauert. Die sprichwörtliche brasilianische Begeisterungsfähigkeit führt in Verhandlungen leicht zu Situationen, in denen die Ambition das tatsächlich Machbare übersteigt. Gerade wenn eine positive Stimmung hergestellt wurde, geben brasilianische Partner gern eher beziehungs- als sachorientierte Zusagen. "Das machen wir in drei Monaten" bedeutet nicht zwangsläufig, 7

10 dass das Betreffende tatsächlich in drei Monaten geschehen sein wird, sondern heißt eher: "Ich weiß, dass es Ihnen eilig ist, und ich werde mein Bestes tun, um Sie zufrieden zu stellen. Wenn alles so liefe, wie ich wollte, würde ich es sogar in drei Monaten tun. Natürlich wird es real etwas länger dauern." Einerseits bedarf es einiger Erfahrung festzustellen, wann eine Aussage überwiegend beziehungsorientiert und wann tatsächlich wortwörtlich gemeint ist. Andererseits fehlt Deutschen häufig das Verhaltensrepertoire, mit vornehmlich beziehungsorientierten Aussagen umzugehen: "Das schaffen Sie doch nie und nimmer in drei Monaten" wäre zwar ein sachlich korrekter, aber dem Verhandlungsverlauf keineswegs dienlicher Kommentar zum brasilianischen Angebot. Zum Überleben in Brasilien ist es für deutsche Führungskräfte wichtig, zum einen ihre Erwartungen entsprechend anzupassen und zum anderen, das notwendige Fingerspitzengefühl zu entwickeln. Beziehungs- und Projektmanagement sind dabei gleichermaßen wichtig. In diesem Sinne sind wir vom zu Projektbeginn auch voller Begeisterung in das Projekt gegangen, mit der Meinung, dass die Erfahrungen aus dem Vorprojekt uns schon zu Kennern Brasiliens gemacht hatten. Aus heutiger Sicht waren wir ziemlich blauäugig und haben eben den freundlichen und zuvorkommenden Aussagen unserer brasilianischen Partner wörtlich vertraut. Oftmals hat sich dann aber herausgestellt, dass es freundlich gemeinte Aussagen waren, die so in Wirklichkeit nicht eingehalten werden konnten. Im Laufe der Zeit haben wir gelernt damit umzugehen und konnten deshalb das Projekt trotzdem zu einem erfolgreichen Abschluss bringen. Das Projekt startete im November 2004, nachdem in Brasilien im Oktober Kommunalwahlen stattgefunden hatten (alle vier Jahre). Der Bürgermeister von Piracicaba, José Machado, wurde durch Barjas Negri (von einer anderen Partei) ersetzt, und stieg selbst zum Präsidenten von ANA, Agencia Nacional de Água (Nationale Wasseragentur), in Brasilia auf. Mit dem Bürgermeister 8

11 wechselte auch die Führungsmannschaft in der Stadt. Der uns vertraute Präsident von SEMAE (Serviço Municipal de Água e Esgoto; städtischer Wasserversorger und Abwasserentsorger), J. Seydell, wurde zunächst durch Prof. Walter de Francisco und etwa ein halbes Jahr später durch Vlamir Schiavuzzo ersetzt. Wir maßen dem zunächst keine besondere Bedeutung bei, da uns versichert wurde, dass die Kooperation im Projekt darunter nicht leiden würde und zudem die Kontakte zu den leitenden Personen wie João Marconato, technischer Leiter des Kläranlagenbetriebs unverändert gut waren. In Wirklichkeit war aber eine bedeutende Änderung in Piracicaba aufgetreten, wie uns erst deutlich später bewusst wurde. Während mit dem früheren Bürgermeister ein sehr freundliches Verhältnis aufgebaut war, konnten zu seinem Nachfolger, Barjas Negri, trotz zahlreicher Versuche praktisch kein Kontakt aufgebaut werden. Es fand lediglich ein einziges informelles Treffen nach seiner Wahl (vor der Amtseinführung) statt. Als Konsequenz wurde im Lauf der Zeit die Zusammenarbeit mit Piracicaba zusehends schwieriger. Wir sind dann, um den Projekterfolg nicht zu gefährden, stärker auf die sehr positive Kooperation mit der Stadt Americana ausgewichen und konnten dort auch die ursprünglich für Piracicaba geplanten Projektteile realisieren. Als im Oktober 2008 wieder Kommunalwahlen anstanden, haben wir schon im Vorfeld in Americana die Bürgermeisterkandidaten einbezogen und als dann tatsächlich ein Wechsel des Bürgermeisters stattfand, konnten unsere positiven Kontakte weiter aufrecht erhalten bleiben, welche in Folgeprojekten mündeten. 2.3 Beschreibung der erzielten Projektergebnisse Teilprojekt 1: Gemeinsame Entwicklung neuer Konzepte für die Abwasserreinigung Durch intensive Besprechungen mit den Projektpartnern aus Wissenschaft und Kommune konnten zahlreicher Erfolge und Verbesserungen in der Abwasserreinigung der Stadt Piracicaba erzielt werden. 9

12 Zu Beginn des Vorprojekts betrieb SEMAE Piracicaba 45 Kläranlagen, von denen die meisten naturnahe, kleine Kläranlagen waren. Heute werden noch 26 Kläranlagen betrieben, die unwirtschaftlichen sehr kleinen Kläranlagen wurden aufgegeben und durch Pumpwerke ersetzt. Zu Beginn des Projekts wurde von SEMAE eine große Teichkläranlage mit EW geplant, um den Anschlussgrad der Bürger an Kläranlagen zu vergrößern. Inzwischen ist die Kläranlage Ponte do Caixão mit EW nach dem Belebtschlammverfahren geplant und befindet sich bereits im Bau. Wir wurden von João Marconato gebeten, ein Gutachten zu den Planungsunterlagen dieser Kläranlage abzugeben, das an die ausführenden Firmen mit der Aufforderung um Berücksichtigung weitergeleitet wurde. Zum Departamento de Águas e Energia Elétrica DAEE, einer Behörde des Bundesstaates São Paulo für die Vergabe von Wasserrechten, besteht ein ausgesprochen guter Kontakt und beide Parteien sind bestrebt, die im Projekt begonnene Kooperation auch in Zukunft fortzusetzen. Von DAEE wurde eine Einladung zu einem Vortrag anlässlich des 24. Treffens der technischen Kammer Saneamento des Comitê das Bacias Hidrográficas dos Rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí (Comitê PCJ) ausgesprochen. Der Vortrag fand am 24. Oktober 2007 in Atibaia statt und war von positiven und intensiven Diskussionen geprägt. Das Comitê PCJ ist eine Einrichtung des Flusseinzugsgebiets, mit dem Ziel, die Abwasserreinigung und Wasserversorgung zu verbessern. Parallel dazu existiert das Consórcio Intermunicipal das Bacias dos Rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí, eine gemeinnützige Einrichtung, in der Bürgermeisterämter und zahlreiche Firmen vertreten sind, mit dem Ziel die Wasserversorgung und Abwasserreinigung im Flusseinzugsgebiet positiv zu beeinflussen. Das Consórcio PCJ hat die Arbeiten, welche zusammen mit unserem Partner Departamento de Água e Esgoto DAE Americana (städtischer Wasserversorger und Abwasserentsorger in Americana) realisiert wurden, anlässlich des Wettbewerbs Ação pela Água 2008 am 3. Dezember 2008 mit einem Preis ausgezeichnet (Abb. 2). Die Stadt Americana wird nicht dem Vorschlag eines Ingenieurbüros aus São Paulo zur Erweiterung der Kläranlage Carioba folgen, sondern die vom 10

13 erarbeiteten Vorschläge umsetzen. Die Kläranlage Carioba wird auf EW erweitert und dabei unter Einbeziehung der bestehenden Altsubstanz zu einer Kläranlage mit dritter Reinigungsstufe umgebaut. Abb. 2: Die gemeinsam mit unserem Partner DAE Americana geleisteten Arbeiten wurden vom Consórcio PCJ mit einem Preis ausgezeichnet Teilprojekt 2: Gemeinsame Entwicklung neuer Konzepte für die Abfallentsorgung und behandlung Die im Teilprojekt 8 realisierte Pilotanlage zu Vergärung von organischen Abfällen, welche bei DAE Americana realisiert wurde, hat für großes Aufsehen gesorgt. Sie wird mit Küchenabfällen der Kantine von DAE Americana betrieben und wandelt diese durch anaerobe Vergärung in Biogas um, wobei gleichzeitig die zu entsorgende Feststofffraktion beträchtlich verringert wird. Voraussichtlich können die Reststoffe sogar als Dünger verwendet werden. Diese Technik war den Kommunen seither unbekannt und einige Kommunen der Região Metropolitana de Campinas, dem zweitgrößten Ballungsraum des Staates São Paulo, überdenken nun ihre Strategie der Mülldeponierung. Die Região Metropolitana de Campinas (RMC) 11

14 wurde am 19. Juni 2000 gegründet und besteht aus 19 Städten. Sie ist eine der hochdynamischen Wachstumsregionen Brasiliens mit etwa 2,6 Mio. Einwohnern (2007) und einer Bevölkerungsdichte von 722 Einwohnern pro Quadratkilometer. Im Rahmen der internationalen Klimaschutzinitiative des BMU wurde von Mitte Februar 2009 ein Projekt in Americana begonnen, bei dem das Biogas der Schlammfaulung der Kläranlage Carioba zu Biomethan aufgereinigt und der kommunalen Fahrzeugflotte als regenerativer Kraftstoff zur Verfügung gestellt wird. Beim BMBF wurde im Rahmen der Ausschreibung nachhaltiges Landmanagement im internationalen Teil im Februar 2009 eine Projektskizze eingereicht, unter anderem mit dem Ziel, die Konzepte der Hausmüllentsorgung in der RMC so zu verändern, dass aus der organischen Fraktion durch anaerobe Vergärung Biogas und damit regenerative Energie gewonnen wird. Gleichzeitig wird dabei die zu entsorgende Feststoffmenge deutlich verringert und damit sowohl die Laufzeit der Deponien sowie deren Sicherheit und Umweltfreundlichkeit sehr positiv beeinflusst Teilprojekt 3: Untersuchung moderner Anaerobtechniken zur Reinigung kommunaler Abwässer Im Laufe des Projekts wurden mehrere Pilotanlagen zur anaeroben Abwasserreinigung aufgebaut und untersucht. Da die Wachstumsgeschwindigkeit vor allem der methanogenen Mikroorganismen sehr gering ist, benötigt eine anaerobe Abwasserreinigung Einrichtungen zur effektiven Erhöhung der anaeroben Biomasse im Abwasserreaktor. Folgende Systeme haben sich etabliert: a) Züchtung eines Schlamms mit besonders guten Absetzeigenschaften und Einsatz in dafür geeigneten Reaktoren (Schlammbettverfahren, UASB (upflow anaerobic sludge blanket)) b) Entwicklung von Biofilmverfahren (Festbett- und Wirbelbettreaktoren) 12

15 c) Biomasserückhalt durch Membranverfahren. Aufbauend auf langjährige Erfahrungen des mit Schlammfaulungen, wurden unterschiedliche Reaktortypen untersucht. Es handelt sich dabei um den Festbett-Umlaufreaktor und einen verstopfungssicheren Festbettreaktor, die zur Gruppe b) gehören, und verschiedene Varianten von Schlaufenreaktoren, die zur Biomasserückhaltung mit einem rotierenden Filter, dem Rotations-Scheibenfilter (RSF) ausgestattet sind, der insbesondere für die Filtration in anaeroben Prozessen geeignet ist. Sie gehören nach der obigen Einteilung also zur Gruppe c). Zur Erprobung der aeroben Nachbehandlung wurde über einen langen Zeitraum eine Pilotanlage mit realen Abwässern betrieben. Das Schema der Pilotanlage zeigt Abb. 3. Die Anlage besteht aus einer Vorklärung, einer vor geschalteten Anaerobstufe, die mit einem Bypass versehen ist. Darauf folgt eine Denitrifikationsstufe und eine Nitrifikationsstufe. In der Nachklärung werden gereinigtes Abwasser und Schlamm getrennt. Die im Schema dargestellte Schlammfaulung wurde im Pilotmaßstab nicht realisiert. Abb. 3: Schema der Pilotanlage mit anaerober Vorstufe, Nitrifikation und Denitrifikation 13

16 Abb. 4: CSB-Umsatz im Gaslift-Schlaufenreaktor mit RSF bei anaerobem Abbau von realem Abwasser Die Ergebnisse der Untersuchungen zur anaeroben Abwasserreinigung lassen sich folgendermaßen zusammenfassen: Der CSB-Umsatz ist abhängig von der Art des Abwassers und vom Verweilzeitverhalten des verwendeten Systems. Ideal durchmischte, einstufige Systeme können mit synthetischem Abwasser durch anaeroben Abbau CSB- Umsätze bis 90 % erreichen, mit realem kommunalem Abwasser liegt der Umsatz eher bei 80 % (vgl. Abb. 4). Abb. 5: Spezifische Biogasbildung bei abnehmender Temperatur (synthetisches Abwasser) 14

17 Zwei- und mehrstufige Systeme können CSB-Umsätze über 90 % zum Teil auch mit kommunalem Abwasser erreichen. Die Experimente wurden durch Kühlung des Reaktors zeitweise bei 10 C durchgeführt. Der CSB-Umsatz war dabei nur geringfügig niedriger, die Biogasmenge nahm ab (Abb. 5). Dies hat vor allem physikalische Ursachen. Bei der kurzen Verweilzeit (wenige Stunden) entlässt ein erheblicher Anteil des CO 2 des Biogases den Prozess bei tiefen Temperaturen mit der Flüssigphase, also gelöst. Entsprechend waren in diesen Fällen die verbleibenden Methankonzentrationen im Biogas bis zu 80 %. Die in Abb. 3 schematisch beschriebene Pilotanlage wurde mit der Steuerung der Partnerfirma MAXX ausgerüstet. Die Hardware wurde in einem Schaltschrank untergebracht (Abb. 6), die Steuerungssoftware wurde zusammen mit Fa. MAXX in zwei Stufen weiterentwickelt. Abb. 6: Schaltschrank der Pilotanlage zur weitergehenden Abwasserreinigung mit anaerober Vorstufe Die Untersuchungen zeigten, dass mit kommunalem Abwasser häufig bis zu 40 % der zulaufenden CSB-Fracht anaerob abgebaut werden konnten, ohne 15

18 eine weit gehend vollständige Stickstoffentfernung zu gefährden. Die Aufteilung der Volumenströme zwischen anaerobem und aerobem Anlagenteil erfolgt mittels eines Bypass (vgl. Abb. 3), der die Anaerobie umgeht Teilprojekt 4: Aerobe Behandlung des Ablaufs der Anaerobstufe der Kläranlage Piracicamirim Die Kläranlage Piracicamirim der Stadt Piracicaba besteht aus folgenden Stufen: Feinrechen (rotierendes Spaltsieb, Fa. Huber), Sandfang, Anaerobe Abwasserreinigung (3 parallele UASB-Reaktoren), aerobe Nachbehandlung in einem mit Folie ausgelegten Erdbecken mit Oberflächenbelüftern, Nachklärung mit Lamellenabscheidern, Schlammentwässerung mit Zentrifuge. Die aerobe Nachbehandlung mit Oberflächenbelüftern hat offensichtlich zu wenig Sauerstoffeintragskapazität. Ein Messprogramm zeigte, dass die Gelöstsauerstoffkonzentration zwischen 0,1 und 0,2 mg/l liegt. Der Schlamm ist schwarz und damit im Wesentlichen anaerob. Zudem ist die verwendete Teichfolie schon beim Verlegen beschädigt worden, so dass Abwasser unter die Folie gelangt und durch anaerobe Umsetzung die Folie aufbläht (Abb. 7). Es war geplant, parallel zu der vorhandenen aeroben Nachbehandlung eine Pilotanlage aufzubauen und zu betreiben. Hierzu wurden alle Planungen in Form von Berechnungen, Fertigungszeichnungen und Stücklisten durchgeführt. Beispielhaft zeigt Abb. 8 eine Zusammenstellungszeichnung der Komponenten Denitrifikation, Nitrifikation und Nachklärung. Letztendlich ist es unseren Kollegen von SEMAE Piracicaba aber nicht gelungen, die für den Import notwendigen Voraussetzungen zu schaffen. Daraufhin wurde versucht, die wesentlichen Komponenten in Brasilien zu beschaffen. Es wurden zwei Angebote eingeholt, aber die angebotene Qualität konnte unsere Ansprüche nicht erfüllen. Deshalb wurde SEMAE zur Lösung des Problems ein Vorschlag unterbreitet, welcher den Umbau des 16

19 aeroben Beckens in Form von Zeichnungen beschrieb und eine Aufteilung in Abb. 7: Aerobe Nachbehandlung der Kläranlage Piracicamirim Abb. 8: Zeichnung der Pilotanlage für die Kläranlage Piracicamirim 17

20 zwei Zonen beinhaltete. Als Ersatz wurde schließlich die aerobe Nachbehandlung in Teilprojekt 3 demonstriert und dokumentiert und eine aerobe Pilotanlage bei DAE Americana realisiert Teilprojekt 5: Maßnahmen zur Reduzierung der mikrobiellen Belastung des Ablaufs von Kläranlagen Im Rahmen der Maßnahmen zur Reduzierung der mikrobiellen Belastung des Ablaufs von Kläranlagen wurden zunächst verschiedene Kläranlagenabläufe beprobt und eine Keimzahlbestimmung durchgeführt. In Abb. 9 ist eines der Ergebnisse dargestellt. Die Kläranlage 1 ist mit einer Sandfiltration Abb. 9: Koloniebildende Einheiten für Abläufe unterschiedlicher Kläranlagen ausgerüstet und weist bei weitem die keimärmsten Abläufe auf. Kläranlage 3 hatte mit Schwimmschlamm auf der Nachklärung zu kämpfen und bei Kläranlage 4 handelt es sich um eine Kläranlage mit etwa EW, deren Nachklärung hydraulisch stark belastet war. Des Weiteren wurden am Ablauf einer Kläranlage Untersuchungen zur 18

21 Keimzahlreduzierung mit verschiedenen Systemen durchgeführt. Mit dem Rotationsscheibenfilter ließen sich je nach Zustand die Keimzahlen etwa um 3 bis 5 Zehnerpotenzen reduzieren. Dennoch wird dieses System so in Brasilien aus Kostengründen nie einsetzbar sein, es sei denn die Fertigung würde nach Brasilien verlegt. Dadurch würden zum einen die Stückkosten deutlich sinken und zum anderen sind in Brasilien Produkte aus der landeseigenen Fertigung wesentlich leichter etablierbar Teilprojekt 6: Umsetzung der angepassten, neuen Konzepte der Abwasserreinigung an den Standorten Monte Alegre und Campus Taquaral In Monte Alegre, einem kleinen Stadtteil von Piracicaba sollte eine Neubausiedlung entstehen. Die ursprünglich etwa 600 Einwohner des Stadtteils sollten in der letzen Planungsstufe auf etwa Einwohner anwachsen. Im Projekt war vorgesehen eine Planung für diesen Standort durchzuführen. Wir wurden während des Vorprojektes vom damaligen Präsidenten von SEMAE J. Seydell aufgefordert, unsere Vorstellungen von einer angepassten Klärtechnik an diesem Standort zu planen. Abb. 10: Nach der Besichtigung des Geländes im Stadtteil Monte Alegre. Von links: Guidotti, Seifer (Fa. MAXX), Sternad, Walz (Fa. MAXX), Wilhelm (Fa. GeoTerra), Marconato (SEMAE) 19

22 Im April 2005 fand der erste Kontakt zum Investor der Neubausiedlung, Guidotti, statt. Gemeinsam mit unseren deutschen Kooperationspartnern wurde das Gelände für die geplante Siedlung und die zu planende Kläranlage besichtigt. Abb. 10 zeigt ein Foto der Gruppe nach der Besichtigung. Im Sommer 2005 wurde der ursprüngliche Kooperationsvertrag zwischen SEMAE und verlängert. Abb. 11 zeigt Prof. Walter de Francisco, den damaligen Präsidenten von SEMAE, und João Marconato, den technischen Betriebsleiter, bei der Unterzeichnung des Kooperationsvertrags. SEMAE hatte bereits eine Planung in Form einer Teichkläranlage durchgeführt. Unsere Planung sah ein modernes modulares zweistraßiges Konzept vor, mit Vorklärung, Denitrifikation, Nitrifikation, Nachklärung und Schlammfaulung. Neben der deutlich verbesserten Ablaufqualität waren vor allem die Modularität aber auch der erheblich geringere Platzbedarf unsere Argumente. Abb. 11: Prof. Walter de Francisco und João Marconato bei der Unterzeichnung des Kooperationsvertrags 20

23 Abb. 12: Lageplan der geplanten Kläranlage im Stadtteil Monte Alegre. Vergleich der von SEMAE geplanten Teichkläranlage mit dem Konzept nach In Abb. 12 sind vergleichsweise die beiden Varianten Teichkläranlage und modernes modulares Konzept eingetragen. Die große Fläche würde von der Teichkläranlage benötigt, die kleinen Kreise, welche die Behälter der von uns geplanten Kläranlage darstellen, beanspruchen erheblich weniger Raum. Das von uns vorgeschlagene Konzept entsprach dem in Abb. 3 dargestellten Anlagenschema, ausgeführt in zwei Straßen, also Vorklärung, Anaerobstufe, Denitrifikation, Nitrifikation, Nachklärung, Schlammfaulung. João Marconato, technischer Betriebsleiter von SEMAE, führte für uns die Kostenrechnung mit brasilianischen Annahmen durch. Die Mehrkosten der Investition für unseren Prozess betrugen mindestens 30 %. Vertraglich stellte sich die Situation folgendermaßen dar: Der Bauherr Guidotti war der Besitzer der Ländereien, er durfte somit bestimmen welcher klärtechnische Prozess zur Anwendung kommen sollte. SEMAE sollte zwar der zukünftige Betreiber sein, hatte aber bei der Prozessauswahl kein Mitspracherecht. Der Bauherr entschied sich für eine Lösung eines Anbieters aus Piracicaba, immerhin keine Teichkläranlage. Heute ist die Wohnsiedlung weit gehend errichtet, eine Kläranlage wurde aber bis heute noch nicht gebaut. Für den geplanten Standort Campus Taquaral stellte sich im Lauf des Projekts 21

24 heraus, dass dieser, entgegen früheren Angaben, an die Kläranlage Curtume angeschlossen ist. Abb. 13 zeigt ein Foto dieser Kläranlage. Sie besteht aus einem in die Erde abgesenkten Anaerobreaktor mit vor geschalteter Vorklärung ohne Räumvorrichtung. Die Kläranlage Curtume ist nur teilweise funktionsfähig, liegt aber weit außerhalb und war zu dieser Zeit mehrmals das Ziel von Vandalismusattacken. Die von uns im Pilotmaßstab geplant Anlage sollte für Öffentlichkeitsarbeit und zu Studienzwecken zur Verfügung stehen. Durch die veränderte Sachlage haben wir uns entschlossen, den Standort der Pilotanlage nach Americana zu verlegen, weil dort wesentlich einfacher und erfolgreicher die ursprünglich gesetzten Ziele zu erreichen waren. Bei DAE Americana wurde eine Pilotanlage zur weitergehenden Abwasserreinigung aufgebaut und bis heute mit dem Zulauf der Kläranlage Carioba betrieben. Abb. 13: Anaerobreaktor der Kläranlage Curtume in Piracicaba Es handelt sich um eine Anlage nach dem SBR-Prinzip, die mit Onlinesensoren für Gelöstsauerstoff, Ammoniumstickstoff, Nitratstickstoff und CSB ausgestattet wurde. Zusammen mit der Online-Messtechnik und einer 22

25 Siemens-LOGO mit dafür geschriebener Steuerungssoftware, kann die Anlage die gewählten Ablaufwerte automatisch einhalten. Der Prozessablauf besteht aus folgenden Phasen: 1) Zufuhr von Rohabwasser 2) Denitrifikation 3) Nitrifikation 4) Absetzen 5) Abzug des gereinigten Abwassers 6) Abzug von Überschussschlamm. Die Phasen 1 bis 3 können je nach Konzentration des zulaufenden Rohabwassers wiederholt werden, um in Phase 5 niedrigere Ablaufwerte zu erzielen. Abb. 14 zeigt ein Foto der Anlage, der gekachelte Raum wurde eigens für die Anlage von unseren Partnern angefertigt. Nach Aufbau und Wasserfahrt zur Überprüfung der technischen Funktion wurde die Anlage mit Überschussschlamm der Kläranlage Carioba inokuliert und mit Rohabwasser derselben Kläranlage betrieben. Der Anfahrzeitraum ist in Abb. 15 dargestellt. Zunächst steigt der Ammoniumstickstoff immer weiter an, bis nach etwa 3 Tagen die Nitrifikation beginnt und Nitrat im Ablauf sichtbar wird. Nach weiteren 4 Tagen hat die Anlage einen sehr guten Zustand erreicht. Der CSB (DQO) war zu unserer Freude ebenfalls sehr tief, es konnten Abbaugrade über 90 % erreicht werden. Dies war insbesondere sehr wichtig, weil der durch Textilabwässer belastete Zulauf zur Kläranlage Carioba als schwer abbaubar gegolten hatte. 23

26 Abb. 14: Foto der Pilotanlage zur weitergehenden Abwasserreinigung bei DAE Americana Abb. 15: Messwerte während der Anfahrphase der Pilotanlage 24

27 In der Folgezeit lieferte die Pilotanlage zuverlässig die an den Controllern eingestellten Ablaufwerte, falls die Zulaufzusammensetzung des Rohabwassers dies biologisch zuließ. Zusätzlich zu der ursprünglich geplanten Umsetzung wurden wir von DAE Americana gebeten, eine Planung für die zukünftige Erweiterung der Kläranlage Carioba auf EW durchzuführen. Dies wird in einem teilweise von brasilianischer Seite finanzierten Folgeprojekt zurzeit realisiert Teilprojekt 7: Verfahrenstechnische und mikrobiologische Bewertung bestehender Kläranlagen Im Rahmen des Projekts wurden mehrere Kläranlagen anhand von Auswertungen des Betriebstagebuches und von Messprogrammen bewertet. Beispielhaft sollen die Kläranlagen Piracicamirim in Piracicaba und Carioba in Americana dargestellt werden. Zusätzlich wurde ein Gutachten in Portugiesisch über die Planung der neuen Kläranlage Ponte do Caixão ( EW) in Piracicaba erstellt. Der Aufbau der Kläranlage Piracicamirim wurde bereits in Kapitel II.3.4 beschrieben. Die Untersuchungen sollten, neben der Bewertung der Kläranlagen an sich, ebenfalls aufzeigen inwieweit sich das brasilianische Abwasser von den europäischen (deutschen) Verhältnissen unterscheidet. Abb. 16 zeigt einen Zulauftagesgang der Kläranlage Piracicamirim als Einwohnerwerte (Habitantes) über der Uhrzeit (Hora). Dargestellt sind die Parameter Durchfluss (Vazão), CSB (DQO), Gesamtstickstoff (TN) und suspendierte Feststoffe (SST) im Zulauf zur Kläranlage. Die tiefste Zulaufbelastung wird in den Morgenstunden etwa gegen 6 Uhr erreicht (etwa bis EW). Danach steigt die Belastung an und erreicht etwa gegen Mittag Werte zwischen und EW. Ab etwa 18 Uhr fällt die Belastung wieder und erreicht in den Morgenstunden 25

28 des Folgetages wieder ein Minimum. Die Kläranlage Piracicamirim erreicht die in Brasilien gesetzlich vorgeschrieben 80 % BSB 5 -Abbau, eine gezielte Stickstoffentfernung findet nicht statt, obwohl die Verordnung CONAMA 357/05 vom März 2005 einen Ablaufwert von 20 mg/l Ammoniumstickstoff vorsieht. Hinsichtlich der Verbesserung der aeroben Nachreinigung wurden SEMAE Zeichnungen zum Umbau des vorhandenen Beckens übergeben. Abb. 16: Zulauftagesgang der Kläranlage Piracicamirim in Piracicaba Die Kläranlage Carioba der Stadt Americana wurde bereits in den 1980ern gebaut und war damit eine der ersten Kläranlagen der Region. Sie wurde damals in einer Ausbaustufe für EW realisiert, die heutige Belastung liegt erheblich höher. Die Kläranlage besteht aus folgenden Stufen: Grobrechen, Feinrechen, Sandfang, Vorklärung, Hochlasttropfkörper, Nachklärung, Schlammfaulung und Trockenbeete zur Schlammentwässerung. Parallel zu den vorhandenen rechen und Sandfängen wurde im Jahr 2001 ein Rotamat Ro5 der Firma Huber in Betrieb genommen. Platz für ein baugleiches Aggregat wurde vorgesehen (Abb. 17). Abb. 18 zeigt den Drehsprenger eines der beiden 26

29 parallelen Hochlasttropfkörper, die mit Füllkörpern Bio-Ring-90 gefüllt sind. Abb. 17: Huber Rotamat Ro5 mit Langsandfang auf der Kläranlage Carioba Abb. 18: Drehsprenger der Hochlasttropfkörper Insbesondere bei der Schlammfaulung und Schlammentwässerung reicht die realisierte Kapazität bei weitem nicht aus. Deshalb wurde während der Projektlaufzeit auch schon der Bau einer parallelen zweiten Faulung in Angriff 27

30 genommen. Abb. 19 zeigt diese zweite Faulung mit etwa 3000 m 3 Volumen im Bau und in Abb. 20 sind beide Faulungen nach Fertigstellung zu sehen. Abb. 19: Bau einer zusätzlichen Faulung mit etwa 3000 m 3 Volumen Abb. 20: Schlammfaulung der Kläranlage Carioba mit zwei parallelen Faulbehältern Die Auswertung des Betriebstagebuchs für das Jahr 2004 zeigte die 28

31 vorliegende Belastung der Kläranlage Carioba auf. In Abb. 21 ist die Summenkurve (Freqüência acumulada) der Zulaufbelastung hinsichtlich der Fracht des CSB (Carga DQO afluente) für das Jahr 2004 dargestellt. Abb. 21: Summenkurve der CSB-Zulaufbelastung der Kläranlage Carioba Die Kläranlage war 2004 mit etwa kg/d CSB im Zulauf belastet, was etwa EW entspricht. Abb. 22: Ankunft der automatischen Probenehmer der Firma MAXX bei DAE Americana 29

32 Zur Erleichterung der Probenahme wurde von der Firma MAXX in Absprache mit zwei tropentaugliche automatische Probenehmer entwickelt. Die Ankunft der Probenehmer bei DAE Americana zeigt Abb.22. Nach Probebetrieb und Schulung des Personals wurden die Probenehmer im Zulauf- und Ablaufbereich der Kläranlage Carioba installiert (Abb. 23). Ein wichtiges zusätzliches Ergebnis dieser Untersuchungen ist die Erkenntnis, dass sich die Zusammensetzung des brasilianischen kommunalen Abwassers kaum von der des deutschen Abwassers unterscheidet. Lediglich die Hydraulik ist unterschiedlich, die auf den Einwohner bezogenen Frachtzahlen stimmen sehr gut überein. Abb. 23: Tropentauglicher, automatischer Probenehmer im Ablaufbereich der Kläranlage Carioba Teilprojekt 8: Anaerober Abbau von organischen Abfällen Die ursprünglich für den Standort Campus Taquaral der UNIMEP in Piracicaba geplante Pilotanlage zur Vergärung von organischen Abfällen wurde aus bereits benannten Gründen bei DAE Americana realisiert. Abb. 24 zeigt die Ankunft der Anlage in Americana. Sie wurde nach sorgfältiger Einweisung des Bedienpersonals von unseren brasilianischen Partnern mit zerkleinerten 30

33 Küchenabfällen aus der Werkskantine von DAE betrieben. Die Anlage lieferte je nach Belastung zwischen 30 und 60 l Biogas pro Tag. Die Temperatur wird über einen Thermostaten auf etwa 35 C geregelt (mesophile Betriebsweise), der Zulauf erfolgt aus einem gekühlten Vorlagebehälter mit Hilfe einer Exzenterschneckenpumpe gesteuert durch eine Siemens LOGO. Der Ablauf erfolgt über einen Siphon in ein Fass, dessen Füllstand von einem Ultraschall- Füllstandssensor erfasst wird. Bei zu hohem Füllstand wird die Zulaufpumpe zur Anlage automatisch verriegelt und wird nach Entleeren des Fasses automatisch wieder freigegeben. Diese Technik sorgte in Brasilien für großes Aufsehen, weil die organischen Abfälle zurzeit in Brasilien noch ohne energetische Nutzung auf der Hausmülldeponie landen. In Zukunft werden einige Städte der Region ihre Vorgehensweisen bei der Hausmüllentsorgung überdenken. Abb. 24: Ankunft der Anlage zur Vergärung von organischen Abfällen bei DAE Americana Anlässlich des 1 Seminário Internácional de Biotecnologia, veranstaltet von der UNIMEP und in Piracicaba, fand eine Exkursion zur Vergärungsanlage bei DAE Americana statt (Abb. 25). 31

34 Abb. 25: Exkursionsgruppe bei der Anlage zur Vergärung von organischen Reststoffen. 2.4 Wichtige Ereignisse und Daten des Projektes Offizielle Registrierung der Forschungsgruppe GrupoH2O mit Mitgliedern aus Brasilien (UNIMEP, ESALQ, CENA) und. Mehrere Vortragsveranstaltungen Alternativas de Tratamento de Água e Esgoto (Alternativen der Wasser- Abwasserbehandlung) in Brasilien. Ausrichtung von inzwischen zwei Vortragsveranstaltungen Seminário Internácional de Biotecnologia, veranstaltet von der UNIMEP und in Piracicaba. Teilnahme an der IFAT 2005 mit Exponat und Postern auf dem BMBF-Stand Hochrangige Besuche brasilianischer Delegationen in Deutschland. Teilnahme am 3. Deutsch-Brasilianischen Symposium in Freiburg, das vom 23. bis 27. Juli 2007 stattfand, mit 4 Postern und einem Vortrag. Mitveranstaltung der zugehörigen Exkursion mit Besuchen des Hauptklärwerks Süd des AZV Heidelberg (Abb. 26) sowie der 32

35 Membrankläranlage Heidelberg-Neurott (Abb. 27). Verleihung des Titels Visiting Professor durch die UNIMEP an Dr. rer. nat. Iris Trick und Dr.-Ing. Werner Sternad. Verleihung eines Preises durch das Consórcio PCJ für die geleisteten Arbeiten in Americana an DAE Americana und anlässlich der Ação pela Água Teilnahme an der ECOGERMA 2009 mit eigenem Stand als Unteraussteller zusammen mit Fa. MAXX auf dem BMBF-Stand Abb. 26: Exkursion zum Hauptklärwerk Süd des AZV Heidelberg anlässlich des 3. deutsch-brasilianischen Symposiums 33

36 Abb. 27: Exkursion zur Membrankläranlage Heidelberg-Neurott anlässlich des 3. deutsch-brasilianischen Symposiums 2.5 Verwertbarkeit der erzielten Projektergebnisse Von brasilianischer Seite liegen mehrere konkrete Anfragen vor allem von Kommunen vor, mit dem Wunsch nach einer Kooperation mit hinsichtlich der Mitwirkung zur Lösung der Probleme mit Kläranlagen. Diese werden in naher Zukunft zu kleineren Projekten führen. Die Anfragen von DAE Santa Bárbara d Oeste, von Águas de Limeira und von der Stadt Iporanga scheinen aus heutiger Sicht am vielversprechendsten. Die bundesstaatliche Behörde DAEE zur Genehmigung von Wasserrechten mit Sitz in Piracicaba sucht ebenfalls die im Projekt begonnene Kooperation weiter fortzusetzen, was in Zukunft ebenfalls in neuen Projekten münden wird. Hier sind insbesondere unsere Aktivitäten zur Verwendung GIS-basierter Methoden sowie die Kooperation im Bereich des nachhaltigen 34

37 Landmanagements zu erwähnen. Der Auftritt auf der ECOGERMA 2009 als Unteraussteller auf dem Stand des BMBF war ein sehr großer Erfolg und zeigte deutlich, dass unsere Arbeiten von brasilianischer Seite akzeptiert wurden und eine zukünftige Zusammenarbeit auch mit neuen Partnern wahrscheinlich ist. Die Messe wurde von Frau Prof. Schavan und dem brasilianischen Minister für Wissenschaft und Technologie, Sergio Rezende, eröffnet. Beim anschließenden Messerundgang von Frau Schavan zusammen mit Sergio Rezende und Prof. Bullinger, Präsident der Fraunhofer Gesellschaft, wurde auch unser Stand besucht (Abb. 28). Abb. 28: Dr. Rezende, Frau Prof. Schavan und Prof. Bullinger beim Messerundgang auf der ECOGERMA an unserem Stand Das im Rahmen der internationalen Klimaschutzinitiative des BMU begonnene Projekt Nutzung der Faulgase einer kommunalen Kläranlage für Transportzwecke in Americana, SP, Brasilien ist als direkte Folge des durchgeführten Projektes zu betrachten und eine konsequente Fortsetzung der daraus gewonnen Kontakte und Erfahrungen. Die Firma MAXX hat auf der ECOGERMA 2009 zahlreiche Kontakte zu 35

38 möglichen brasilianischen Vertriebspartnern für die entwickelten Probenehmer aufgenommen und verspricht sich in Zukunft einen großen Erfolg auf dem brasilianischen Abwassermarkt. Insgesamt ist damit sicher gestellt, dass die mit den Fördermitteln erzielten Ergebnisse bereits heute zu einer Umsetzung geführt haben. 2.6 Fortschritt auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen Andere deutsche Stellen haben unseres Wissens keine vergleichbaren Arbeiten während der Projektlaufzeit in Brasilien durchgeführt. Das Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Wasserwirtschaft der Universität Stuttgart arbeitet mit dem Programm EDUBRAS ebenfalls in Brasilien im Bundesstaat Paraná. Der Masterstudiengang Umweltschutztechnik soll an der staatlichen Hochschule Universidade Federal do Paraná - UFPR in Curitiba voraussichtlich im September 2007 eingeführt werden. 2.7 Während des Projektes erfolgte Veröffentlichungen, Vorträge und Poster Dezentrale Wasserver- und entsorgung verbunden mit Stoff- und Energiegewinnung unter Berücksichtigung hygienischer Aspekte für die Region Piracicaba / Brasilien ; NRW Referenzen Wasserwirtschaft, Hersg. Wasserwirtschaftsinitiative Nordrhein-Westfalen, S , 2004 Vorträge und Poster: Iris Trick: Brasilianisch-deutsche Kooperation: Wasser und Wassermanagement Vortrag: IV. Internationaler Workshop Alternativas em Tratamento de Água e Esgoto in Piracicaba, 8. November 2004 Werner Sternad: Entfernung von Stickstoff und Phosphor bei der Abwasserreinigung, Vortrag: IV. Internationaler Workshop Alternativas em Tratamento de Água e Esgoto in Piracicaba, 8. November 2004 Iris Trick: Bakteriologisch-hygienische Belastung durch Kläranlagen - Sind unsere Gewässer betroffen? 10. Kolloquium zur kommunalen Abwasserund Abfallbehandlung»Technologie mit Zukunft«, 14. April 2005 in Stuttgart Werner Sternad: Nährstoffentfernung und -recycling bei der Abwasserreinigung 10. Kolloquium zur kommunalen Abwasser- und Abfallbehandlung»Technologie mit Zukunft«, Donnerstag, 14. April

39 in Stuttgart Werner Sternad: Anaerobe Abwasserreinigung Eine Alternative zum Belebtschlammverfahren? 10. Kolloquium zur kommunalen Abwasser- und Abfallbehandlung»Technologie mit Zukunft«, Donnerstag, 14. April 2005 in Stuttgart Werner Sternad: Auswertung des Betriebstagebuchs 2004 der Kläranlage Carioba Americana (Staat São Paulo). Intern. Workshop, 7. November 2005, Americana Iris Trick, Werner Sternad: Angepasste Lösungen für Kläranlagen in Südamerika, 11. Kolloquium zur Abwasser- und Abfallbehandlung, , Stuttgart Iris Trick: Mikrobiologische Aspekte der biologischen Abwasser- und Abfallbehandlung, Int. Workshop, , Americana Iris Trick: Hygienische Aspekte beim Umgang mit Wasser, Int. Workshop, , Americana Werner Sternad: Anaerobe Abwasserreinigung eine Alternative zum Belebtschlammverfahren? Hach-Lange Fachseminar. Böblingen, 2006 Werner Sternad: Anaerobe Abwasserreinigung eine Alternative zum Belebtschlammverfahren? Hach-Lange Fachseminar. Ingolstadt, 2006 Werner Sternad: Anaerobe Abwasserreinigung eine Alternative zum Belebtschlammverfahren? Hach-Lange Fachseminar. Hannover, 2006 Werner Sternad, T. Zech: Anaerobe kommunale Abwasserreinigung Chancen zur Kostenreduzierung? 2. Münchner Abwassertag, 2006 Birgit Heinz, Iris Trick, Werner Sternad : GIS-Based Site Planning for Semi- Decentralized Water and Wastewatermanagement. 3. Deutsch-Brasilianisches Symposium. Nachhaltige Entwicklung. Freiburg, Juli 2007 João Moreno, Gabriel Toledo Veiga S. Mattos: Hydrographical Basin: Convergence of Scientific Investigation and Unit of Territorial Management - The Contribution of Geoprocessing. 3. Deutsch-Brasilianisches Symposium. Nachhaltige Entwicklung. Freiburg, Juli 2007 Werner Sternad, Iris Trick : Brazil: Decentralized Water- and Wastewatermanagement - Adaption of Processes to Subtropical Countries. 3. Deutsch-Brasilianisches Symposium. Nachhaltige Entwicklung. Freiburg, Juli 2007 Carlos C. G. Záppia : Produção de Biogas do Lixo Orgânico: Resultados Parceira UNIMEP/ -DAE Americana. 1 Seminário Internácional de Biotecnologia. Água - Elemento Vida. Fator de Desenvolvimento e Saneamento Regional, Piracicaba, Birgit Heinz: Monitoramento de Águas Residuárias: Influência da Tecnologia e do Clima. 1 Seminário Internácional de Biotecnologia. Água - Elemento Vida. 37

40 Fator de Desenvolvimento e Saneamento Regional, Piracicaba, Werner Sternad : Tratamento de Esgoto em Regiões Subtropicais Um Desafio para Sistemas Adaptados 1 Seminário Internácional de Biotecnologia. Água - Elemento Vida. Fator de Desenvolvimento e Saneamento Regional, Piracicaba, Iris Trick : Aspectos Higiênicos no Tratamento de Esgoto. 1 Seminário Internácional de Biotecnologia. Água - Elemento Vida. Fator de Desenvolvimento e Saneamento Regional, Piracicaba, João Moreno : Gestão de Águas: Bacia Hidrográfica e Contexto Territorial. 1 Seminário Internácional de Biotecnologia. Água - Elemento Vida. Fator de Desenvolvimento e Saneamento Regional, Piracicaba, Werner Sternad: A Sociedade Fraunhofer e sua importância para o tratamento de esgoto na Alemanha. 24a Reunião ordinária da Câmara Técnica de Saneamento CT-SA Atibaia, Werner Sternad: Entwicklung regionaler Energiekonzepte: Vom Faulgas zum Kraftstoff. 13. Kolloquium zur kommunalen Abwasser- und Abfallbehandlung. Stuttgart, 17. April