Dezentrales. Grau-Wasser. Wasser-Recycling. Recycling. Referent: Erwin Nolde, Berlin.

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Falko Franke
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1 Dezentrales Grau-Wasser Wasser-Recycling Recycling Referent: Erwin Nolde, Berlin IFAT-Workshop Decentralized Wastewater Treatment for SMEs

2 Konventionelle Wasserver und entsorgung + Chemikalien Rohwasserförderung rderung Trinkwasseraufbereitung Trinkwasserverteilung Trinken und Kochen Küchensp chenspüle Badewanne Duschen Handwaschbecken Waschmaschine Toilette + Chemikalien Kläranlage Gewässer Konventionelle Wasserver und entsorgung ist nicht ressourceneffizient!

3 Konventionelle Wasserver und entsorgung unter Einbezug von Grauwasser-Recycling + Chemikalien Rohwasserförderung rderung Trinkwasseraufbereitung Trinkwasserverteilung Trinken und Kochen Küchensp chenspüle Badewanne Duschen Handwaschbecken Waschmaschine Toilette Grauwasserrecyclinganlage + Chemikalien Kläranlage Gewässer

4 Konventionelle Wasserver und entsorgung im urbanen Raum unter Einbezug von Grauwasser-Recycling + Chemikalien Rohwasserförderung rderung Trinkwasseraufbereitung Trinkwasserverteilung Trinken und Kochen Küchensp chenspüle Badewanne Duschen Handwaschbecken Waschmaschine Toilette Grauwasserrecyclinganlage + Chemikalien Kläranlage Kl Düngemittelfabrik Gewässer Grauwasserrecycling spart Energie und Chemikalien ein und schafft geeignete Voraussetzungen um aus dem Abwasser (dem Schwarzwasser) Nährstoffe als Düngemittel zurückzugewinnen

5 Separate Wastewater to Grey - and Blackwater Amounts per Person and Year Greywater Blackwater bathroom, kitchen, laundry faeces and urine Volume Liter Nitrogen kg 0,153 4,9 Phosphorus kg 0,073 0,66 Potassium kg 0,62 1,08 COD kg 12,7 18,3 Germs kg The conventional system - sewer with centralised treatment of mixed wastewater is not sustainable and too expensive Water Recycling Indoor use and irrigation Nutrient Recycling Agriculture Dilution is no Solution!!

6 Grauwasser aus sedimentierten Proben Parameter Einheit aus Badewannen, Duschen und Handwaschbecken (gemessen nach Absetzbecken) aus Badewannen, Duschen und Hand- waschbecken und Waschmaschinen (mit Babywindeln) aus Badewannen, Duschen und Handwaschbecken, Waschmaschine und Küche CSB mg/l BSB 5 mg/l AFS mg/l k.a. k.a. Pges Nges ph mg/l 0,5-4 mg/l 4-16 ph [ ] 7,5-8,2 Gesamtcoliforme Bakterien Fäkalcoliforme Bakterien 1/ml 1/ml Median: Median: 10 4 k.a. k.a. k.a , Quelle: fbr-hinweisblatt H 201 Grauwasser-Recycling

7 Badewanne Dusche Handwaschbecken Waschmaschine Küche Toiletten Wasserrecycling durch Grauwasseraufbereitung Kläranlage Düngemittelproduktion Trinkwasser- versorgung Flusswasser- aufbereitung Speicherung + Vorreinigung Sieb / Filter Sedimentation Biologische Hauptreinigung bewachsene Bodenfilter mehrstufige Tauchkörper + Sediment. / Sandfilter mehrstufiges Wirbelbett + Sediment. / Sandfilter Membranbioreaktor Desinfektion Chlor UV-Licht Notversorgung Speicherung + Verteilung Toilettenspülung lung Wäschewaschen Raumreinigung Bewässerung

8 Anforderungen an das Grauwasser Recycling 1. Kein hygienisches Risiko 2. Kein Komfortverlust 3. Gute Umweltverträglichkeit 4. Niedrige Wartungs- und Betriebskosten Literatur: Innovative Water Concepts: Service water utilisation in buildings, Senate Department for Urban Development, Berlin (2003) oekologisches_bauen/ _bauen/download download/ modellvorhaben/betriebswasser betriebswasser_englisch2007.pdf fbr Information Sheet H 201: Greywater Recycling (2005)

9 (Qualitäts)anforderungen für die Nutzung des aufbereiten Wassers als Betriebswassers 1. Hygienische Sicherheit (Betriebswasserqualität) t) Hygienisch/mikrobiologische Parameter in Anlehnung an die EU-Richtlinie für Badegewässer ( 76/160/EWG): Gesamtcoliforme: < 100/ml E. coli: < 10/ ml = < 1,000 /100 ml P. aeruginosa: < 1/ml Quelle: Berliner Senatsverwaltung, 1995 Grenzwerte im Vergleich zur Qualität t von recyceltem Wasser : E. coli im Trinkwasser: E. coli (typisch für f recyceltes Grauwasser): E. coli in Hackfleisch: 0/100 ml 0-10/100 ml /100 g E. coli in Rohmilchkäse: /100 g Quelle: Lücke, 1998

10 (Qualitäts)anforderungen für die Nutzung des aufbereiten Wassers als Betriebswassers 2. Kein Komfortverlust für die Nutzer Physikalische und chemische Parameter zur Gewährleistung einer effektiven Betriebswasseraufbereitung und -speicherung ohne Geruchs- und Verstopfungsprobleme: BSB 7 : < 5 mg/l O 2 -Sättigung: > 50% UV-Transmission 1 cm Küvette 254 nm : > 60% 1 cm K vette 254 nm Quelle: Berliner Senatsverwaltung, 1995

11 (Qualitäts)anforderungen für die Nutzung des aufbereiten Wassers als Betriebswassers 3. Umweltverträglichkeit Ohne Zusatz von Chemikalien UV-Desinfektion statt Chlor Niedriger spez. Energiebedarf typisch 1,5 kwh/m³ 4. Preiswerte und leicht bedienbare Technologie Investitionen sollen sich in einem angemessenen Zeitraum amortisieren Niedrige Betriebskosten

12 Euro / Jahr year Anstieg der Wasserkosten im Vergleich zum Benzinpreis Jan 88 Entwicklung der Wasser und Benzinkosten Jan 90 Jan 92 (Berlin ) Wasserkosten 4-Personerhaushalt Trinkwasser, Abwasser und Niederschlagswasserentgelt Jan 94 Jan 96 Jan 98 Preisentwicklung für 1 Liter Superbenzin Jan 00 Jan 02 Jan Cent / Liter Wasserkosten Berlin 2010: Trinkw.: 2,17 /m³ Abwasser: Regenw. Entgelt.: + 23,36 /a 2,46 /m³ + 21,90 /a.: 1,90 /m /m²/a /a Wasserkosten steigen viel schneller als Energiekosten!

13 Rotationstauchkörper zur Grauwasseraufbereitung in einem 400-Betten ArabellaSheraton-Hotel in Offenbach bei Frankfurt/Main (Aufbereitungskapazität: t: m³/d) In Betrieb seit 1995

14 Ergebnis: Die Wasserqualität die mit den unterschiedlichen Verfahren erreicht werden, weichen nur geringfügig gig von einander ab. System: RBC with UV-Disinfection

15 System: RBC with UV-Disinfection

16 Grauwasserrecycling in Jordanien

17 Dead Sea Spa Hotel Jordanien: Tages-Wasserbilanz DSS Water Balance ; with 244 Guests L/h Hours Greywater-Input Service Water for Toilets Fresh Water Platzbedarf: je nach Belastungsgrad des Grauwassers: Behältervolumina < ca. 1-2 Tage Investitionskosten: für eine Recyclinganlage Anlage mit 10 m³/d : ca Pay-back Zeit: bei Wasserkosten von 5 /m³ ca. 5-6 Jahre

18 Regenwasserbewirtschaftung + Grauwasserrecycling zur Wohnwertverbesserung Wasserkonzept Block 6 Gründächer Bitumen und Metalldächer Befestigte Flächen Badewannen Duschen Handwaschbecken Sieb zur Vorreinigung und Vorhaltebecken Waschmaschinen Küchen Besucherhaus mit Gründach und Wärmer rmerückgewinnung aus Grauwasser mehrstufige biolog. Reinigung Wirbelbettverfahren Nachklärung; Sedimententfernung; UV-Desinfektion Mischwasserkanal Betriebswasser Betriebswasserspeicher Notbewässerung Verdunstungsbecken mit Pflanzen und Notüberlauf Versickerung Grundwasser

19 Berlin-Potsdamer Platz: Grauwasserrecycling zur Wohnwertverbesserung Wohnwertverbesserung

20 Berlin-Potsdamer Platz: Grauwasserrecycling zur Wohnwertverbesserung Wohnwertverbesserung Aufbereitungskapazität: 10 m³/d; (250 Personen) Verwendung als: Toiletenspül- und Bewässerungswasser Grauwasserherkunft: Küchen, Waschmaschinen, Badezimmer ohne Toiletten Platzbedarf: 1993: 800 m² (1987) Bewachsener Bodenfilter +100 m² Schönungsteich 2007: Reduziert auf m² für Wirbelbett Reaktor und UV-Desinfektion

21 Grauwasserrecycling und Wärmer rmerückgewinnung in einem Berliner Mehrfamilenhaus

22 Gemitteltes Nutzerverhalten (4 Wochen) in der Marie 31A an einem Arbeitstag,

23 Gemitteltes Nutzerverhalten (4 Wochen) in der Marie 31A an einem Wochenende

24 Grauwasser Recycling und Wärmer rmerückgewinnung Beispiel: Eine Grauwasser Recyclinganlage mit einer Aufbereitungskapazität von ca L/d (50 Personen) erfordert ca. 4-6 kwh/d für die Aufbereitung des Grauwassers und Verteilung des Betriebswassers. Das Wärmerückgewinnungspotenzial beträgt: 10 C: ca. 20 kwh/d, bei 20 C: ca. 40 kwh/d

25 Wasserbilanz in einem 6-st stöckigen Mehrfamilienhaus mit Grauwasserrecycling, Berlin Water Balance Marienburger Str. 31A 82,9% Savings 48% Liter/Person/day ,2 25 adults 25 children ,4 29,8 19,4 0 German Average DW Marie WW NPW GW-Recycled

26 Grauwasser Recycling in einem Restaurant in Johannesburg, Südafrika Grauwasser ist eine Ressource, Grauwasser-Recycling eine effiziente und sichere Technik

27 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit Es ist nicht genug, zu wissen, man muss auch anwenden; es ist nicht genug, zu wollen, man muss auch tun. Johann Wolfgang von Goethe (Werk: Wilhelm Meisters Wanderjahre) Häusliches Abwasser ist eine Ressource und Grauwasser-Recycling ist eine effiziente und sichere Technik IFAT-Workshop Decentralized Wastewater Treatment for SMEs

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