Ohne Kanalisation? Nährstoffrückgewinnung an der Quelle Prof. Dr. Kai M. Udert Verfahrenstechnik Eawag-Infotag, 11. September 2018 Abwasser als Ressource zukunftsweisende Technologien zur Rückgewinnung von Wertstoffen
Das Orakel von Delphi: Heinrich Leutemann, Wikimedia Commons
Todesfälle auf 100 000 Einwohner pro Jahr Trinkwasser für Wien Fernwasserversorgung: 95 km Mit freundlicher Genehmigung von Max Maurer Jahr
Abwasserreinigung in der Schweiz 1950 1960 1970 Zulauf Belebtschlamm Rücklaufschlamm Fe, Al Nitrifikation Nachklärbecken Ablauf Überschussschlamm Entfernung organischer Stoffe Phosphorfällung Nitrifikation 1980 Denitrifikation Nitrifikation Fe Sandfilter Denitrifikation Filter zur Phosphorentfernung 1990 anaerob anoxisch Nitrifikation Biologische Phosphorelimination 2000 2010 anaerob anoxisch Nitrifikation Ozon / Aktivkohle Entfernung von Mikroverunreinigungen Mit freundlicher Genehmigung von Hansruedi Siegrist
Anteil der Bevölkerung mit Anschluss [%] Was ist «Improved Sanitation»? 100 80 60 40 20 0 Niedriges Einkommen Niedriges mittleres Einkommen Gehobenes mittleres Einkommen Hohes Einkommen Gemäss Baum, R., Luh, J. and Bartram, J. (2013) Sanitation: A global estimate of sewerage connections without treatment and the resulting impact on MDG progress. Environmental Science & Technology 47(4), 1994-2000.
Tote Zonen, Durchfall und Dünger Corcoran, E., Nellemann, C., Baker, E., Bos, R., Osborn, D. and Savelli, H. (2010) Sick water? The central role of wastewater management in sustainable development. United Nations Environmental Programme, UN-HABITAT, GRID-Arendal. Grafik: www.grida.no/resources/7608
Foto: Eawag
Beispiel 1: Ein Dünger aus Urin Foto: Eawag In Zusammenarbeit mit der Vuna GmbH www.vuna.ch
Zusammensetzung der menschlichen Ausscheidungen 100 Massenanteil [%] 80 60 40 20 0 N P K org.c* Keime Urin Kot * Ohne Kohlenstoff im Harnstoff Auf Grundlage von Larsen, T.A. and Gujer, W. (1996) Separate management of anthropogenic nutrient solutions (human urine). Water Science and Technology 34(3-4), 87-94.
Urinsammlung im Forum Chriesbach Darstellung: Eawag
Das Vuna-Verfahren Sammlung Lagerung Stabilisierung Enfernung von Arzneimitteln Aufkonzentrierung Gebrauchsfertig Nitrifikation und Abbau organischer Stoffe Aktivkohleadsorption Destillation mit Pasteurisierung Darstellung: Eawag und Vuna GmbH
AURIN Dünger mit freundlicher Genehmigung der Vuna GmbH Düngerbewilligung in der Schweiz für Zierpflanzen und Kulturpflanzen
Mögliche Anwendungen Foto: K. Udert Foto: Eawag Foto: K. Udert Foto: NASA
Beispiel 2: Behandlung vor Ort Finanzierung von der Bill and Melinda Gates Foundation Darstellung EOOS
Grundlagen Trennung an der Quelle Behandlung von Urin, Fäzes and Wasser in der Toilette Rückgewinnung von Nährstoffen, direktes Recycling des Brauchwassers, Nutzung der chemisch gebundenen Energie Darstellungen EOOS und Eawag
Vier Module Urinbehandlung Kotbehandlung Wasserbehandlung Benutzerschnittstelle Stabilisierung mit gelöschtem Kalk und Verdunstung Superkritische Wasseroxidation Membranbioreaktor Aktivkohleadsorption Elektrolyse NoMix-Toilette Wasserloses Urinal Waschbecken Darstellungen EOOS
Mögliche Anwendungen Foto: K. Udert Foto: pxhere.com Foto: M. Maurer Foto: A. Bryner
Foto: K. Udert