Strukturreiche Bioabfälle können in einer mehrstufigen Vergärung erfolgreich im anaeroben Milieu zu Biogas umgesetzt werden. Mit den anaeroben Vergärungsschritten aus Hydrolysestufe, Hygenisierung und Festbestbettmethanreaktor lassen sich erfolgreich ca. 50% des Energiebedarfs der Abfallbehandlungsanlage mittels Biogas abdecken. Ein Großteil des Energiebedarfs wird bei der Reinigung des Abwassers aus der Gärrest-Entwässerung in der aeroben/anoxischen Stufe zur Stickstoffelimination notwendig, die zudem nur sehr unzureichend mit dem anfallenden Stickstoff fertig wird. Hintergrund hierfür ist die Tatsache, dass vielfach CSB/TKN-Verhältnisse sehr gering sind und der abzubauende CSB nur schwer durch die aerobe Biomasse hydrolisiert werden kann.
Um sowohl den Energiebedarf einer aeroben Behandlungsanlage zu senken, als auch die Stickstoffelimination zu verbessern, sollte eine neue Verfahrenskombination bestehend aus SBR und vertikal durchflossenem Bodenfilter eingesetzt werden. Das Verfahren wurde in ähnlicher Form schon für die Sickerwasserbehandlung eines Kompostbetriebes erfolgreich erforscht und sollte nun in weiterentwickelter Form für die Abwasserbehandlung aus der Bioabfallvergärung eingesetzt und wissenschaftlich überprüft werden. Es konnte gezeigt werden, dass im Bodenfilter kurzzeitig Stickstoffeliminationsleistungen von über 12 gNH4-N/(m²*d) erreicht werden können. Im Rahmen des Forschungsvorhabens war zu untersuchen, ob die Stickstoffelimination ähnlich erfolgreich und kostensparend auch für Abwässer aus der Bioabfallvergärung durchgeführt werden kann, wenn ein SBR zur Abtrennung partikulärer Stoffe und ein vertikal durchflossener Bodenfilter zur Nitrifikation mit zwei weitgehend getrennten Biozonösen und Abwasserrückführung betrieben werden. Ergänzend zum Versuchsanlagenbetrieb sollte die mathematische Simulation zur Überprüfung der Stoffbilanzen und zur Optimierung des Anlagenkonzeptes zum Einsatz kommen. Durch die Simulation waren Aussagen darüber zu treffen, wie ein optimierter Anlagenbetrieb bei der schwankenden Qualität der Abwässer einer Bioabfallvergärungsanlage mit verstärktem Prozesswasserbedarf am Wochenende zu erreichen ist.
Projektleitung an der TUM: Prof. Dr.-Ing. M. Wichern, Prof. Dr. rer.nat. H. Horn
Projektpartner: LS für Siedlungswasserwirtschaft (TU München)
Quelle: http://www.ruhr-uni-bochum.de