Abwasser- und Bioabfall- Transport mit Hilfe der Vakuumkanalisation. Dr.-Ing. Volker Zang, Roediger Vacuum GmbH, Hanau

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1 Abwasser- und Bioabfall- Transport mit Hilfe der Vakuumkanalisation Dr.-Ing. Volker Zang, Roediger Vacuum GmbH, Hanau Sollten wir Abwasser trennen, genau wie Müll? Brauchen wir in Deutschland neuartige Sanitärsysteme (NASS)? Wie könnten die bestehenden Entwässerungssysteme auf NASS umgestellt werden? Vakuumkanalisation ein alternatives Transportsystem als Kernbestandteil solcher Konzepte Kommunale Abwasserentsorgung für morgen

2 Inhalt Anwendung Funktionsprinzip Vorteile Beispiele für dezentrale Entsorgung Beispiele für nachhaltige Wasserwirtschaft Sammeln und Transportieren von Abwasser mit Unterdruck Anwendung: Vakuumkanalisation; Vakuumsanitärtechnik; Ver+Entsorgung von Zügen und Flugzeugen; Schiffen; Marinas

3 Historische Anlage um 1900 Vakuumkanalisation: Die kostengünstige Alternative zu Freispiegel und Druckentwässerung mehr als 500 Referenzen alleine in Deutschland Dünne Leitungen, gefälleunabhängig Oberflächennah verlegt, geringe Baukosten Hausanschlußschacht zur Übernahme des Abwassers in das Leitungsnetz Eicher See 2 Vakuum Stationen 5000 EW Kommunale Abwasserentsorgung für morgen

4 Vakuumkanalisation - Anwendungen Flaches Gelände Gefälle und Gegengefälle Hoher Grundwasserspiegel Ökologisch sensible Gebiete Wasserschutzgebiete Gebiete mit geringer Tragfähigkeit Bodensetzung Felsige und sandige Bodenverhältnisse

5 Vakuumkanalisation - Anwendungen Kommunen, Wohn- und Gewerbegebiete Ferien- und Wochenendsiedlungen (schwankender Abwasseranfall) Anschluss von tiefer liegenden Gebäuden oder Ortsteilen Kanalisation im Bereich von Seen, Flüssen und Überflutungsgebieten Erschließung von Neubaugebieten Kanalsanierung

6 Funktionsweise einer Vakuumkanalisation: Air Vakuum Ventil Hausanschlußschacht Vakuum- Leitung Bio Filter Air Abwasser ROEVAC Vakuum Station Vakuum Pumpen Vakuum Tank Kommunale Abwasserentsorgung für morgen

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8 Vergleich der Systeme: Vakuumkanal l = max. 100 m Roevac Inspection Pipes Freispiegelkanal Manholes Lifting Stations Kommunale Abwasserentsorgung für morgen

9 Vakuumkanalisation - Vorteile Kleine Rohrdurchmesser (DN 80 bis DN 200) Minimale Verlegetiefe der Rohre (PE oder PVC) in schmalen und flachen Gräben Hygienisches geschlossenes System keine Leckage, kein Geruch Flexibles Rohrleitungssystem - leichtes Umgehen von Hindernissen Gemeinsame Verlegung von Trinkwasserleitungen und Vakuumsystem in einem Graben Keine Grundwasserverschmutzung - Kein Durchsickern von Abwasser Kein Einsickern von Regenwasser Kein Fremdwasser, Sammelsystem für unverdünntes Abwasser

10 Dezentrale Abwassersammlung und Behandlung am Beispiel Palme Palm Island Jumeirah, Dubai Kommunale Abwasserentsorgung für morgen

11 Palm Island Jumeirah : 2300 Villen (23,000 Einwohner), ca. 40 km Vakuum Leitungen, 1200 Hausanschlußschächte, 1 zentrale Vakuum Station Abwasserbehandlung mit MBR; Nutzung zur Bewässerung Kommunale Abwasserentsorgung für morgen

12 Vakuumsanitärtechnik Zusätzlich zur Vakuumkanalisation kann eine Vakuumtoilette im Haus installiert werden. Hierzu wird eine dünne DN50 PE-Vakuumleitung in das Haus gelegt und an eine Vakuumtoilette angeschlossen. Bei einer Vakuumtoilette werden die Fäkalien nicht mit Wasser geschwemmt, sondern über die eingesaugte Luft transportiert. Durch Betätigen der Knopfsteuerung wird der Absaugvorgang eingeleitet Funktionsweise einer Vakuumtoilette Das Absaugventil wird für ca. 4 sec. geöffnet und die Toilette mit ca. 1 l Wasser ausgespült. Nach Abschluss des Spülvorganges befindet sich wieder eine Wasservorlage im Toilettenbecken

13 Bioabfall Absaugung des zerkleinerten Bioabfalls in der Spüle. Ziel Bioabfall + Toilettenabwasser Grauwasserseparation Abwasserkonzentrat mit Vakuumkanalisation Getrenntes Sammeln mit zweiter Vakuumleitung

14 End of the pipe / Heute Heute: Stoffdurchfluss Hoher Düngereinsatz in der Landwirtschaft Schwemmkanalisation transportiert Abwässer Aufwendige Abwasserreinigung in Kläranlagen End of the pipe Philosophie Problemstellung: Nur noch begrenzte abbauwürdige Vorkommen an Kali- und Phosphordünger Verschwenderische Umgang mit Wasser zum Transport des Abwassers Wertvolle Düngerstoffe gehen durch Verdünnung verloren Abwasserinhaltsstoffe werden aufwendig in KA entfernt; Teure P + N Eliminierung Endokrine S., Pharmaka, Schwermetalle im Wasser Quelle: Otterwasser, Lübeck

15 Closing the loop / Konzepte für Morgen Nachhaltige ökologische Sanitärkonzepte; Neue Wasserwirtschaft Ziele sind: Teilstrombehandlung Recycling von Wertstoffen Reduktion Wasserverbrauch Separation von Stoffströmen Energiegewinnung/Dünger Schaffung von Arbeitsplätzen Dezentrale Stoffzyklen Exportfähigkeit Ersatz heutiger Technik Quelle: Otterwasser, Lübeck

16 Transportieren mit Vakuumkanalisation: Unverdünnter, schneller Transport verschiedener Stoffströme; Vakuum Leitungen Vacuum Pipe Work Vakuum Toilette + Interface Valve Unit Küchenabfall Hausanschlußschacht Vakuum Station Vacuum Station

17 DEUS-Projekt Neubausiedlung Knittlingen Dezentrales Urbanes Infrastruktur System Abwasser/Wasser Aufbereitung Im Wasserhaus für ca. 300 EW Regenwasser Spezifische Aufbereitung Und Nutzung Wasserwerk Trinkwasser Abwasser Grundwasser Vorfluter Quelle: Prof. Trösch Fraunhofer Stuttgart

18 DEUS: Anaerobe Abwasser- Behandlung Membranfiltration Scheibenkörper Misch- und Ausgleichsbehälter Bioreaktor (Hintergrund) Anaerober Bioreaktor Membranfiltration P- Fällung N- Elimination Energie Dünger Quelle: Prof. Trösch Fraunhofer Stuttgart

19 DEUS: Getrennte Regen/Abwassersammlung Regenwasser /Freispiegel Vakuum-WC Häusliches Abwasser / Vakuumleitung Speicher Bioabfall aus Küche Häusliches Abwasser Vakuumstation Vakuum- Schacht Quelle: Prof. Trösch Fraunhofer Stuttgart

20 2 Stromsystem: Lübeck Flintenbreite; Schwarz, Grauwassertrennung Neubausiedlung mit 300 EW Vakuumtoiletten + Bioabfall Vacuum pipe Transport of blackwater and biowaste Storm water infiltration in swales Central technical building Schwarzwassersammlung durch Vakuumkanal Anaerober Biogasreaktor Biow aste shre dder Vacu um toilet Grey water treatment in constructed wetlands Grauwassersammlung Pflanzenkläranlage Quelle: Otterwasser, Lübeck

21 NASS: Projektbeispiele Roediger Trenn-WC WASH-UP 5.8 (4.3%)

22 Zusammenfassung: Dezentrales Sammelsystem mit vielen technischen Vorteilen Statt mit Wasser zu schwemmen erfolgt der Transport durch Luft Durch zusätzliche Vakuumtoiletten wird der Wasserverbrauch deutlich reduziert Auch Küchenabfälle lassen sich transportieren Abwasser bleibt aufkonzentriert und kann so ökonomisch z.bsp. mit anaeroben Verfahren behandelt werden