EXPOVAL - Neues Forschungsprojekt zur Abwasserreinigung unter verschiedenen klimatischen Bedingungen

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1 9. BMBF-Forum für Nachhaltigkeit, Berlin, EXPOVAL - Neues Forschungsprojekt zur Abwasserreinigung unter verschiedenen klimatischen Bedingungen Emscher Gesellschaft für Wassertechnik mbh Prof. Dr.-Ing. Holger Scheer, Dipl.-Ing. Tim Fuhrmann, Dipl.-Ing. Peter Wulf 1

2 Weltweiter Bedarf an Abwasserentsorgung Weltweit fließen 80 Prozent des städtischen Abwassers unbehandelt in Flüsse, Seen oder ins Meer, in Entwicklungsländern sind es bis zu 90 Prozent! (4. UN-Weltwasserbericht, 2012) Erhebliche Auswirkungen auf die Ökosysteme Anteil von unbehandeltem Abwasser (März 2010) UNEP/GRID-Arendal ( a map by H. Ahlenius, adapted from a map by H. Ahlenius [ go/graphic/ratio-of-wastewatertreatment, sources UNEP-GPA, 2004]), zitiert im 4. UN World Water Development Report,

3 Andere Randbedingungen vor Ort Mitteltemperatur in C ( , Daten: IPCC) 4

4 Andere Randbedingungen vor Ort v Belebungsanlage Wadi Hassan, Jordanien, EW Abwasserteichanlage Oujda, Marokko, EW Die Verfahrenstechnik zur Abwasserreinigung ist an die örtlichen Randbedingungen anzupassen, in anderen Klimazonen insbesondere: an hohe (30 C) oder niedrige (5 C) Abwassertemperaturen an hohe Salzgehalte Reaktionsgeschwindigkeit in Abhängigkeit der Temperatur (Arrhenius) EXPOVAL: EXPOVAL: Anpassung Anpassungvon von Bemessungsvorschriften Bemessungsvorschriften 5

5 Projektinhalte Anpassung Anpassungund underweiterung Erweiterungdeutscher deutscherbemessungsregeln Bemessungsregeln für fürverfahren Verfahrender derabwasserreinigung Abwasserreinigungan anhohe hoheund undniedrige niedrige Abwassertemperaturen Abwassertemperaturensowie sowiehohe hohesalzgehalte Salzgehalte Weiterentwicklung bestehender Bemessungsalgorithmen Ergebnisvalidierung an großtechnischen Anlagen im Ausland Untersuchungen an halbtechnischen Versuchsanlagen 6

6 Untersuchungsstandorte zur Validierung Versuchsanlage Großtechnische Anlage 7

7 Projektinhalte Fokus auf Verfahren der kommunalen Abwasserreinigung, die insbesondere auch für Entwicklungs- und Schwellenländer von Bedeutung sind: Belebungsanlagen inkl. Belüftungstechnik Tropfkörper Anaerobverfahren Abwasserteiche Weitere Schwerpunkte: Verwertung bzw. Entsorgung der Klärschlämme sowie Hygienisierung und Wiederverwendung des gereinigten Abwassers 8

8 Projektkenndaten Projektgesamtkosten: 9,7 Mio. EUR BMBF-Zuwendung: 7,5 Mio. EUR Laufzeit: (4 Jahre) Struktur: 19 Teilprojekte in 7 Unterverbünden zzgl. Koordinationsvorhaben Projektpartner: 6 Universitäten 11 Unternehmen der gewerblichen Wirtschaft 9

9 Projektpartner 10

10 Projektstruktur UV 1: Belebungsanlagen UV 2: Belüftungstechnik UV 3: Tropfkörper UV 4: Anaerobtechnik UV 5: Abwasserteiche Weltweit gebräuchliche Abwasserbehandlungsverfahren Wissenschaftlich-technische Begleitung und Gesamtkoordination UV 6: Klärschlammmanagement UV 7: Hygienisierung und Wasserwiederverwendung Ergebnisverbreitung u. a. durch DWA 11

11 Beispiel: Tropfkörperverfahren Foto: GEA 2H 12

12 Beispiel: Tropfkörper Regelwerke in Deutschland: ATV-DVWK-A 281 (2001) Bemessung der Reinigungsleistung auf Basis der organischen Raumbelastung bisher keine Berücksichtigung des Temperatureinflusses Großes Potenzial für warme Klimazonen, in denen je nach Reinigungsziel deutlich höhere Raumbelastungen möglich sind als nach ATV-DVWK-A 281 zugelassen (Pressinotti et al., 2011) Verbesserte Reinigungsleistung bei zunehmender Raumbelastung Abwassertemperatur 25 C Raumbelastung BR = 1,0 kg BSB5/(m3 d) Lavaschlacke-Tropfkörper entspr. 60 % Volumenersparnis gegenüber ATV-DVWK-A 281 (dort: BR 0,4 kg BSB5/(m3 d)) 13

13 DWA-Themenband Erarbeitung eines DWA-Themenbandes zur Darstellung und Verbreitung der Ergebnisse Projektbegleitend tätigen DWA-Arbeitsgruppe BIZ-11.3 Bemessung von Kläranlagen in warmen und kalten Klimazonen Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V., Hennef 15

14 Projektergebnisse Unterstützung deutscher Unternehmen im internationalen Wettbewerb Beitrag zur Verbesserung der Abwasserentsorgung und zum nachhaltigen Ressourcenmanagement Beitrag zur Entwicklung und Stabilität in Zielregionen durch intakte Abwasserwirtschaft Wissensvermehrung als Basis für technologische Weiterentwicklungen 16

15 Weitere Informationen Projekt-Website: Kontakt über Gesamtkoordinator: Emscher Gesellschaft für Wassertechnik mbh Prof. Dr.-Ing. habil. Holger Scheer: Dipl.-Ing. Tim Fuhrmann: Dipl.-Ing. Peter Wulf: Wir danken dem BMBF an dieser Stelle nochmals für die Förderung! 17