2. Internationales Symposium Wastewater Recycling November 2009 Braunschweig. Prof. Dr.-Ing. Norbert Dichtl

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Insa Berger
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1 Millennium Development Goals: Ver- und Entsorgung als globale Herausforderung 2. Internationales Symposium Wastewater Recycling November 2009 Braunschweig Prof. Dr.-Ing. Norbert Dichtl

2 Inhalt Millennium Development Goal 7 Sicherung der ökologischen Nachhaltigkeit Klimaschutz und Ressourceneffektivität Konzepte zur Abwasserbehandlung und verwertung in Schwellen- und Entwicklungsländern Abwasserableitung Abwasserrecycling und Trinkwasser Aerobe Abwasserbehandlung Anaerobe Abwasserbehandlung Alternative Sanitärkonzepte Zusammenfassung und Ausblick

3 Millennium Development Goal Halve, by 2015, the proportion of people without sustainable access to safe drinking water and basic sanitation. (UN, New York, 2000)

4 Trinkwasser und Sanitäreinrichtungen Quelle: United Nations Children s Fund (UNICEF): Zur Situation der Kinder in der Welt 2006

5 Millennium Development Goal By 2020, to have achieved a significant improvment in the lives of at least 100 million slum-dwellers. (UN, New York, 2000)

6 Slumbevölkerung in absoluten Zahlen Quelle: UN:World Urbanization Prospects: The 2001 Revision; UN-Habitat, Global Urban Obervatory, 2005

Millennium Development Goal Integrate the principles of sustainable development into country policies and programmes and reverse the loss of environmental resources.

7 Millennium Development Goal Integrate the principles of sustainable development into country policies and programmes and reverse the loss of environmental resources. (UN, New York, 2000)

8 Klimawandel Aktuelle Situation und Prognosen für den Meeresspiegelanstieg, den CO 2 - und Temperaturanstieg Quelle: von Weizsäcker, E. U., 2009

Ressourceneffektivität Die rentable CO 2

Energien, sondern muss ebenfalls durch Steigerung

Wassereffektivität Energieeffektivität WC

9 Ressourceneffektivität Die rentable CO 2 -Verminderung kann nicht nur durch erneuerbare Energien, sondern muss ebenfalls durch Steigerung der Ressourceneffektivität umgesetzt werden. (Ernst Ulrich von Weizsäcker, 2009) Ressourcenschonung und ökonomischer Vorteil Wassereffektivität Energieeffektivität WC Komposttoilette Hypercar 1,2 l/100km 6-10 l/100km Quelle: von Weizsäcker, 2009 Quelle: von Weizsäcker, 2009

10 Weltweite Wachstumszyklen Quelle: von Weizsäcker, E. U., 2009

technisch-wirtschaftlich sozioökonomisch institutionell politisch kulturell und an das Gebot der Nachhaltigkeit

11 Nachhaltige Sanitärkonzepte mit angepassten Technologien Global Bevölkerungs- und Städtewachstum Klimawandel Wasser- und Ressourcenknappheit Alternative Konzepte sind notwendig Konzeptanpassung an folgende Randbedingungen: technisch-wirtschaftlich sozioökonomisch institutionell politisch kulturell und an das Gebot der Nachhaltigkeit stallation_stiftung_solar.jpg

Abwasserableitung Am Anfang des Nutzungskreislaufes: Sammlung und Ableitung über ein Kanalsystem behandlungsbedürftiges Abwasser einer Behandlung zu führen nicht behandlungsbedürftiges

12 Abwasserableitung Am Anfang des Nutzungskreislaufes: Sammlung und Ableitung über ein Kanalsystem behandlungsbedürftiges Abwasser einer Behandlung zu führen nicht behandlungsbedürftiges Niederschlagswasser je nach Bedarf versickern, direkt ins Gewässer einleiten oder landwirtschaftlich nutzen geeignetes Kanalsystem: Trennsystem Small-bore-sewer-System nalisation.jpg

wichtige Pflanzennährstoffe für die Landwirtschaft Abwasser wiederverwerten

13 Aerobe Abwasserbehandlung hoher Energieaufwand Reinigungsziel: Entfernung von organischen Verunreinigungen weitgehende Elimination von C, N und P wichtige Pflanzennährstoffe für die Landwirtschaft Abwasser wiederverwerten zu Bewässerungszwecken in der Landwirtschaft Minimierung von externen Düngemitteln

Anpassungsmöglichkeiten an die Verhältnisse der Entwicklungs- und Schwellenländer Trinkwassergewinnung aus Abwasser

14 Abwasserrecycling und Trinkwassergewinnung Wiedereinsatz der Abwässer: Landwirtschaftliche Wiederverwertung Rückführung der Nährstoffe in den natürlichen Kreislauf Toilettenspülung Qualitätsanforderung hoch aufgrund der Hygienisierung gute Anpassungsmöglichkeiten an die Verhältnisse der Entwicklungs- und Schwellenländer Trinkwassergewinnung aus Abwasser technisch aufwendige Abwasserreinigung aufwendig und kostenintensiv kaum übertragbar auf die Verhältnisse in Entwicklungs- und Schwellenländern

15 Anaerobe Abwasserbehandlung Anaerobe Abwasserbehandlungen besonders geeignet für aride und semiaride Gebiete UASB-Verfahren + keine Belüftung und damit keine Belüftung notwendig + ausgelegt für höhere Schmutzstoffkonzentrationen + höhere Reaktortemperaturen erreichbar durch höhere Umgebungstemperatur + Biogasgewinnung + bautechnisch nicht aufwendig, deshalb kostengünstig - Eliminationsleistung ca % - aerobe Nachbehandlung notwendig - wenig Erfahrung in Größenordnungen > EW

16 Einsatz alternativer Sanitärkonzepte Stoffstromanalyse kommunales Abwasser 97,5% 87% Wassermenge Stickstoff (N) Phosphor (P) Kalium (K) Anteile [%] 41% 34% 54% 50% Organik (CSB) 40% 47% 10% 3% Grauwasser 12% 12% 10% 0,8% 1,8% Gelbwasser Braunwasser (Dockhorn, 2007)

Stickstoff und mehr als 50% Phosphor und Kalium Dünger Ressource Wasser wird effektiv

17 Einsatz alternativer Sanitärkonzepte Einsatz von urinseparierenden Toiletten Fäkalien unterhalb der Toilette in einer Kammer sammeln Bodenverbesserer Urin enthält über 80% Stickstoff und mehr als 50% Phosphor und Kalium Dünger Ressource Wasser wird effektiv eingespart Nährstoffe gelangen zurück in den Kreislauf N S Mg P Ca K Na orgc Vermeiden und Verwerten statt Entsorgen!

18 Ressourcenpotenzial der Weltbevölkerung Für 6,6 Milliarden Menschen ergibt sich ein Potenzial von: 289 Mio. t CSB/a 26,5 Mio. t Stickstoff/a 4,3 Mio. t Phosphor/a 11,8 Mio. t Kalium/a

19 Ressourcenpotenzial Dieses Ressourcenpotenzial entspricht: 27 % des globalen Verbrauchs an Stickstoff-Dünger 28 % des globalen Verbrauchs an Phosphor-Dünger 55 % des globalen Verbrauchs an Kali-Dünger Energie: 58 Mio. t Steinkohleeinheiten/a Primärenergie: 0,3 % des Weltenergiebedarfs

20 Zusammenfassung und Ausblick Anpassung der erprobten Verfahren und Konzepte an die jeweils vorherrschenden Randbedingungen der verschiedenen Entwicklungs- und Schwellenländer besonders geeignet für den Export sind Gesamtkonzepte alle verfügbaren Ressourcen, besonders Abwasser, in diese Konzepte miteinbeziehen und deren Effizienz verbessern nicht an europäischen Umweltstandards festhalten; Standard an Bedarf, finanzielle Möglichkeiten sowie die sozialen Strukturen anpassen Akzeptanz für die Konzepte in der Bevölkerung schaffen der Kreislaufgedanke muss in den Köpfen der Bevölkerung verankert werden

21 Kontakt Prof. Dr.-Ing. Norbert Dichtl Pockelsstr. 2a Braunschweig

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