Ressourcen aus Abwasser und Abfall

Transkript

1 Ressourcen aus Abwasser und Abfall,

2 Ziel des Vortrags Anregungen geben zur Diskussion der Thesen: (Ab)wasser und Abfall sind wertvoll und: Neuer Umgang mit Abwasser und Abfall ist sinnvoll Hinweise auf neue Infrastruktur und Ressourcenbewirtschaftung geben

3 Stoffe in Abwasser und Abfall Wasser Wertstoffe Kohlenstoffverbindungen (Humus, Energie) Nährstoffe (Stickstoff, Phosphor, Kalium usw.) Schadstoffe Schwermetalle (Kupfer, Zink, Quecksilber) organische Spurenstoffe (PCB`s, Dioxine, Pestizide) Pharmaka und Kosmetika (Antibiotika, Östrogene) Stoffe an der richtigen Stelle Die Konzentration bestimmt die Wirkung! Stoffe an der falscher Stelle

4 Focus des Vortrags auf die Ressourcen Wasser Energie (Wärme, Biogas) Nährstoffe (N,P,K)

5 Der Trinkwasserverbrauch ist drastisch gesunken Mittel neue Länder 97 L/(E.d) Thüringen 87 L/(E.d)

6 Wenn das Transportmedium Wasser fehlt: Ablagerungen, Geruch, Vorabbau im Kanal Korrosion

7

8 Regenwasserbewirtschaftung ist Stand der Technik

9 Regenwassernutzung ist Stand der Technik

10 Grauwasserrecycling ist Stand der Technik Trinkwasser Grauwasser Schwarzwasser Hotel Arabella Sheraton, Offenbach

11 Focus des Vortrags Wasser Energie (Wärme, Biogas) Nährstoffe (N,P,K)

12 137,000 community biogas septic tanks (DEWATS / BORDA) for purification of household wastewater with more than 0.5 billion m 3 of wastewater treated annually. China Baffled septic tank

13 Expo-Project Flintenbreite Technikum Bioabfall Grauwasser Regenwasserversickerung Unterdruckentwässerung für Schwarzwaser Fermenter BHKW Vakuum Toiletten Grauwasserbehandlung in Pflanzenkläranlagen Vakuumstation

14 Entsorgungskonzepte der Gemeinde Schwalmtal/Rainrod Biomasse/Biomüll Biogasanlage Landwirt Biogas (Strom, Wärme) Dünger Schwarzwasser- Sammelleitung Bach Grau,- Regen- und Fremdwasserkanal Drainagewasser Regenwasser Grauwasser Schwarzwasser Biomüll Teichanlage zur Behandlung von Grau-, Regenund Fremdwasser

15 Energiepotential (E elekt. ) aus Abfall und Klärschlamm bei η BHKW = 32% Potential der vergärbaren org. Abfälle in Deutschland (ohne Klärschlamm und Industrieabfälle): Mio. Mg /a Getrenntsammlung Einführung Erste Aktivitäten Keine Aktivitäten ~ 4,2 Mrd. kwh/a Klärschlämme: etwa 2 Mio. Mg /a (TS) Verbrauch in D: ca. 530 Mrd. kwh/a ~ 1,8 Mrd. kwh/a ~ 6,0 Mrd. kwh/a

16 Focus des Vortrags Wasser Energie (Wärme, Biogas) Nährstoffe (N,P,K)

17 Phosphor Mangelerscheinungen ohne Düngung

18 Problem: Rohstoffmangel aufgrund endlicher Phosphorreserven!? Andere Länder Marokko China USA Reserven Reserve base Phosphatreserven 2000 in Tausend Tonnen Reserven in 80 Jahren erschöpft Reserve base in 240 Jahren Jasinski, 2001 Reserven = Vorkommen, die unter 35 US$/t gefördert werden können Reserve base = Vorkommen, die unter 100 US$/t gefördert werden können

19 Wasser und Nährstoffe im Abwasser Volumenstrom Grauwasser l/(e*a) Urin ~ 500 l/(e*a) Fäzes ~ 50 l/(e*a) N ~ 4-5 kg/(e*a) ~ 3 % ~ 87 % ~ 10 % P ~ 0,75 kg/(e*a) ~ 10 % ~50 % ~ 40 % K ~ 1,8 kg/(e*a) ~ 34 % ~ 54 % ~ 12 % CSB ~ 30 kg/(e*a) ~ 41 % ~ 12 % ~ 47 %

20 Urinabtrennung Schwedische Entwicklung

21 Potenzial der stofflichen Nutzung von separat gesammelten und getrennt behandelten Abwasserströmen als Substitut für Mineraldünger in der Landwirtschaft Nährstoff Substitutionspotenziale % N 17 P 21 K 25

22 Visionen Abschaffung der Entsorgungswirtschaft! Einführung der Ressourcenbewirtschaftung! Kosten?

23 Kosten der Behandlung Herstellung und Reinvestition, Abschreibung Betrieb (Personal, Energie, Einsatzstoffe, Abfallbeseitigung,...) Erlöse (Energie, Dünger, Wasser)

24 Ökonomie der Teilstrombehandlung Element Stickstoff Phosphor Kalium Magnesium Schwefel spezifischer Preis 0,54 /kg 0,78 /kg 0,38 /kg 0,67 /kg 0,19 /kg Preisgleichheit bei Teilstromaufbereitungskosten von Stickstoff 1,4 + 0,5 = 1,9 /kg Phosphor 6,5 + 0,8 = 7,3 /kg Kosten der Entfernung auf kommunalen Kläranlagen CSB ca. 0,5 /kg Stickstoff ca. 1,4 /kg Phosphor ca. 6,5 /kg Zahlen aus Habilitation Dr. Dockhorn (TU Braunschweig)

25 Ressourcen-Ökonomie Abwasser und Abfall sind Quellen potenziell nutzbarer Ressourcen. Wasser und Inhaltsstoffe Kostenvorteile der Ressourcenbewirtschaftung gegenüber der Entsorgungswirtschaft resultieren aus: + Wert der Ressource + vermiedene Entsorgungskosten

26 Die neuen Abwasserkonzepte werden erprobt! Erfahrungen aus Schweden Gelbwasser Grauwassernutzung fbr Lambertsmühle Das Abwasserkonzept der Lambertsmühle Nahrungsmittel Deus 21 Landwirtschaft und Gartenb au Gartenkompost Gelbwasserspeiche r Braunwasser Rottegut Wasserkreislauf Nährstoffkreislauf Trinkwasser Küche Rottebehälter +Vorklärung Dusche, Bad, Waschmaschine, etc. Filtrat Gelbwasser Separations - toilette Grauwasser Bew ach se ner Bodenfi lte r Wasserw erk Gewässer Ablaufwasser