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Neue Software für die Umweltbewertung von Kläranlagen

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Das nationale Forschungsinstitut für Agrar- und Umwelttechnik (IRSTEA) hat eine neue Software, ACV4E, zur Bewertung der Umweltbelastungen von Kläranlagen entwickelt [1].

Ziel der Software ist es, 18 mögliche, durch Kläranlagen verursachte Umweltbelastungen zu identifizieren und zu quantifizieren. Mit Hilfe von ACV4E können Modelle gebaut und Szenarien von Kläranlagen erstellt und anschließend bewertet werden. Die Informatiker des IRSTEA haben vier Anwendungsbereiche für die Software definiert:

– Auswahl zwischen mehreren Alternativen (eine zentrale oder mehrere dezentrale Anlagen?)
– umweltgerechte Gestaltung: frühzeitige Identifizierung der Umweltbelastungen
– umweltgerechte Nutzung: Identifikation von Prozessen mit der höchsten Umweltbelastung
– Benchmarking: Vergleich von Lösungen mit Hilfe einer Datenbank von bereits existierenden Systemen und Simulationsmodellen.

Zwischen 2012 und 2014 wurde die Software bereits in sieben Gemeinden getestet, darunter kleinere wie Sarrians und Puguet-ville, aber auch größere wie Montpellier. Dank der mit Hilfe der Software erhaltenen Ergebnisse war es leichter eine Entscheidung darüber zu treffen, welche Art von Kläranlage sich am besten für die jeweilige Gemeinde eignet – eine zentralisierte (alle Einwohner sind an die selbe Station angeschlossen) oder eine dezentralisierte. ACV4E kommt derzeit in mehreren Ingenieurbüros für letzte Tests zur Anwendung. Auf diese Weise werden Feedbacks von potenziellen Kunden für die spätere Vermarktung gewonnen.

Die Software hat bei der Umweltfachmesse World Efficiency in Paris einen Preis der französischen Organisation für Umwelt- und Energiewirtschaft (ADEME) bekommen, der die Exzellenz des Vorhabens und der Forschung belohnt.

[1] ACV4E steht für (auf Französisch) „Analyse Cycle de Vie – 4E Evaluation Environnementale Epuration Eau“: Lebenszyklusanalyse – Umweltbewertung der Wasseraufbereitung

Weitere Informationen:
– Webseite des IRSTEA (auf Englisch und Französisch): www.irstea.fr
– Webseite von World Efficiency (auf Englisch und Französisch): https://www.agence-france-electricite.fr/actualites/world-efficiency-solutions/

Quelle: „Evaluer l’impact environnemental des systèmes d’assainissement : un logiciel primé“, Pressemitteilung des IRSTEA, 16.10.2015 – http://www.irstea.fr/toutes-les-actualites/departement-ecotechnologies/logiciel-…

Redakteur: Sean Vavasseur, sean.vavasseur@diplomatie.gouv.fr

Weitere Informationen:
http://www.wissenschaft-frankreich.de/

ISWA: Phosphat-Angeln auf dem Prüfstand

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Wissenschaftler aus Stuttgart, Karlsruhe und Würzburg haben im Auftrag der Baden-Württemberg Stiftung ein Verfahren entwickelt, um den Rohstoff Phosphat mithilfe magnetischer Mikropartikel aus dem Abwasser zu fischen. In einer aktuellen Studie stellen die Forscher zwei Materialien vor, die sich besonders gut für die Beschichtung der Partikel eignen.

Phosphat ist für alle Lebewesen ein essenzieller Nährstoff. Mit wachsender Weltbevölkerung steigt auch der Bedarf an phosphathaltigen Düngemitteln, für die gut 80% des weltweit geförderten Phosphats verbraucht werden. Während der Vorrat an Rohphosphat zunehmend verknappt, reichert sich der Nährstoff im Abwasser an – mit negativen Folgen für die Umwelt, wie zum Beispiel dem unerwünschten Wachstum von Algen in stehenden Gewässern.
Die meisten gängigen Verfahren zur Rückgewinnung von Phosphat aus dem Abwasser sind mit einem hohen Verbrauch an Chemikalien verbunden. Eine Ausnahme bildet ein Verfahren namens „SuPaPhos“, in dessen Entwicklung die Baden-Württemberg Stiftung im Rahmen ihres über 4 Millionen Euro schweren Programms „Umwelttechnologieforschung“ investiert. Um den Nährstoff unter minimalstem Chemikalieneinsatz aus dem Wasser zu fischen, haben die Wissenschaftler hinter dem Projekt spezielle, 20 Mikrometer große Partikel entwickelt, die sich auf zweifache Weise auszeichnen: Zum einen sind die Partikel magnetisierbar. Dadurch lassen sie sich mithilfe eines Magneten jederzeit auf einfache Weise wieder aus dem Wasser entfernen. Zum anderen ist die Hülle der Kügelchen so konstruiert, dass sich das Phosphat gut daran anlagern, aber auch wieder abgelöst werden kann. Dies ermöglicht einen wiederholten Einsatz der Partikel im Klärbecken (siehe Grafik).

Großes Interesse am Verfahren
Das Verfahren, bei dem Ingenieure vom Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft (ISWA) der Universität Stuttgart und des Karlsruher Instituts für Technologie mit Chemikern vom Fraunhofer Institut für Silicatforschung in Würzburg und Bronnbach kooperieren, hat bereits viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen: Im vergangenen Jahr erhielt Dr. Karl Mandel, der im Rahmen seiner Promotion entscheidend zur Entwicklung der Mikropartikel beigetragen hat, hierfür den mit 25.000 Euro dotierten Studienpreis der Körber-Stiftung. Die Baden-Württemberg Stiftung sieht in der Technologie so großes Potenzial, dass sie diese gleich in mehreren Ländern zum Patent angemeldet hat.

Gute Ergebnisse bei Versuchen im großen Maßstab
Die Wissenschaftler stehen aktuell vor der Herausforderung, das Verfahren zu optimieren und zu demonstrieren, dass es auch im großen Maßstab funktioniert. Im Zuge der Optimierung hat Asya Drenkova-Tuhtan am Stuttgarter ISWA mit ihren Kollegen aus einer Reihe von Metallhydroxiden diejenigen identifiziert, die sich am besten für die Beschichtung der Mikropartikel eignen. „Insgesamt hatten wir über 50 Verbindungen im Test“, sagt Frau Drenkova-Tuhtan. „Auf Basis der Stabilität und der Phosphoreliminationsleistung haben wir 13 dieser Materialien ausgewählt, um sie genauer zu untersuchen.“

Sowohl mit destilliertem Wasser, das sie mit Phosphat angereichert hatten, als auch mit kommunalem Abwasser testeten die Wissenschaftler, wie schnell diese Materialien welche Mengen an Phosphat aufnehmen. Je nach Zusammensetzung des Materials hafteten bei neutralem pH-Wert innerhalb einer Stunde zwischen 32 und 47 Milligramm Phosphor pro Gramm Adsorber an.

Die beste Leistung zeigten dabei zwei Materialien, die den Schlüsselbestandteil Zink enthielten, und zwar Zink-Eisen-Zirkon- und Calcium-Zink-Eisen-Zirkon-haltige Hydroxide. An diesen haftete das Phosphat nicht nur verhältnismäßig spezifisch in großen Mengen an. In einem Bad aus verdünnter Natronlauge löste sich das Phosphat auch gut wieder ab. So konnten die Wissenschaftler den Prozess über 50mal wiederholen, ohne dass es zu einem Materialverschleiß kam.

Als nächstes planen die Forscher am ISWA, mit einem Kilogramm Zink-Eisen-Zirkon-Hydroxid-beschichteter Partikel einen Pilotversuch durchzuführen. Damit lassen sich über 400 Liter Abwasser von ihrer Phosphatfracht befreien. Um die Phosphat-beladenen Partikel wieder aus dem Abwasser zu entfernen, steht bereits ein Magnet-Trommelabscheider am Stuttgarter ISWA.

„Wenn die Aufskalierung des Verfahrens funktioniert, könnte man es in kommunalen Kläranlagen einsetzen und damit den Phosphatgehalt des Abwassers unter die Bestimmungsgrenze senken“, sagt Asya Drenkova-Tuhtan. „Darüber hinaus eignet sich die Methode sogar für Industrieabwässer, die über 50 mal mehr Phosphat enthalten können als kommunales Abwasser.“

Unter folgendem Link können Sie die Originalveröffentlichung der Wissenschaftler herunterladen: http://authors.elsevier.com/a/1Rxh53IywTyHs4

Im Jahresbericht der Baden-Württemberg Stiftung (http://www.bwstiftung.de/uploads/tx_news/Jahresbericht_2013_final_01.pdf) erklärt Ingenieur Carsten Meyer, warum es so wichtig ist, das Phosphat aus dem Abwasser zurück zu gewinnen.

Einen anschaulichen Bericht über die Strategie der Phosphat-Fischer finden Sie in der „bild der wissenschaft“ Sonderpublikation „Weitblick“. (http://www.bwstiftung.de/uploads/tx_news/BdW-WeitBlick.pdf).

Weitere Informationen:
http://authors.elsevier.com/a/1Rxh53IywTyHs4

 

 

 

Vom Klärwerk zum Kraftwerk

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Quelle: klärwerk.info CS

Das Kompetenzzentrum Wasser Berlin koordiniert das im Juli 2015 gestartete Europäische Forschungs- und Demonstrationsvorhaben POWERSTEP.
Das Ziel: Wie können bestehende Kläranlagen vom Energieverbraucher zum -erzeuger umgerüstet werden?

Der Energieinhalt von Abwasser ist eine bisher wenig beachtete Energiequelle, die es zu nutzen gilt.
Unter diesem Motto ist im Juli 2015 unter der Leitung des Kompetenzzentrums Wasser Berlin das europäische Verbundforschungsvorhaben POWERSTEP gestartet. 15 europäische Partner, führende Forschungseinrichtungen und Unternehmen, arbeiten hier gemeinsam an einem Ziel: Kläranlagen, die bisher zur Abwasserreinigung noch Energie benötigen, zu Energieerzeugern zu machen. Selbstverständlich soll dies nicht auf Kosten der Reinigungsleistung gehen.

Kombination von bewährter Technik mit Innovationen.
Kernaktivität des Projektes ist die Implementierung bewährter aber auch neuer Technologien auf großen konventionellen Kläranlagen in Deutschland, Schweden, Dänemark, Österreich und der Schweiz ab Mitte 2016:

– Abtrennung von energiereichem organischen Kohlenstoff aus dem Rohabwasser (Mikrosiebung oder Biosorption)
– Anwendung von innovativen Verfahren der Stickstoffentfernung (Deammonifikation im Hauptstrom, Wasserlinsen-Bioreaktor)
– Steigerung der Biogasausbeute mit „Power-to-Gas-Technologie“ und Netzanbindung über „smart grids“
– Energiegewinnung aus Abwärme (thermoelektrische Systeme zur Energierückgewinnung in BHKWs, Dampf-Kreislauf nach Rankine, Wärmespeicherkonzepte)
– Innovative Prozesswasseraufbereitung (Nitritation, Membranstrippung).

Die Umrüstung von Kläranlagen ist wirtschaftlich sinnvoll.
Eine Umrüstung der Abwassertechnik führt letztlich zu einer Steigerung der regionalen Energieerzeugungskapazitäten. Derzeit sind Klärwerke für ungefähr 1 % des gesamten Stromverbrauchs in Europa verantwortlich und haben meist den größten Anteil an den Stromkosten von kommunaler Infrastruktur (über 30%). Mit einer umfassenden Umrüstung aller europäischen Klärwerke und einer Nutzung des chemischen Energiepotenzials von 87.000 GWh pro Jahr in Europa könnte mit den POWERSTEP-Konzepten Strom in der Größenordnung von bis zu 12 großen Kraftwerken erzeugt werden.

POWERSTEP: Projektvolumen € 5.2 Millionen – 15 Partner – Laufzeit: 2015-2018

POWERSTEP wird gefördert im Europäischen Programm für Forschung und Innovation „Horizon 2020″ unter dem Förderkennzeichen n°641661.

Koordinator:
Christian Loderer – Christian.Loderer@kompetenz-wasser.de
Kompetenzzentrum Wasser Berlin gGmbH
+49 30 53653 806

Weitere Informationen:
http://www.powerstep.eu

Eawag-Infotag 2015: 100 Kläranlagen müssen aufrüsten

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Am 1. Januar 2016 tritt das neue Gewässerschutzgesetz in Kraft. Dies hat zur Folge, dass Kläranlagen an belasteten Gewässern während der nächsten 20 Jahre eine zusätzliche Reinigungsstufe gegen Spurenstoffe einbauen müssen. Das erfordert Investitionen in Milliardenhöhe, verbessert jedoch auch den Schutz der Trinkwasserressourcen. Es trafen sich in Lausanne rund 200 Fachleute aus Politik, Verwaltung, Wirtschaft und Wissenschaft zum jährlichen Infotag der Eawag und tauschten sich über die aktuellen Herausforderungen bei der Umsetzung des Gesetzes und die neusten Forschungsergebnisse aus.

In unserem Abwasser befinden sich zahlreiche Mikroverunreinigungen. Darunter Hormone, Kosmetika, Medikamente oder Biozide. Trotz des guten Ausbaustandards der Abwasserreinigungsanlagen belasten diese Substanzen unsere Gewässer. Das neue Gewässerschutzgesetz hat zur Folge, dass bei grossen Kläranlagen und bei Kläranlagen an besonders belasteten Gewässern technische Massnahmen zur Entfernung von organischen Spurenstoffen vorgenommen werden müssen. Das betrifft rund 100 der über 700 ARA in der Schweiz.
Die Eawag – das Wasserforschungsinstitut des ETH-Bereichs – war wesentlich daran beteiligt, die Qualitätsstandards für die Gewässer zu erarbeiten und effiziente technische Massnahmen für die Kläranlage zu entwickeln. Am diesjährigen Infotag der Eawag, der an der EPFL in Lausanne stattfand, verschafften sich rund 200 Fachleute aus Politik, Verwaltung, Wirtschaft und Wissenschaft einen Überblick über die aktuelle Situation in der Schweiz und den neusten Stand der Forschung im Bereich der Elimination von Spurenstoffen.

Die Richtung stimmt
Der Tenor der Veranstaltung war klar: Der Weg, den die Schweizer Politik eingeschlagen hat, geht in die richtige Richtung, parallel dazu gilt es, die Forschung weiter voranzutreiben. «Mit dem Bau zusätzlicher Reinigungsstufen zur Elimination von Spurenstoffen in ausgewählten ARA übernimmt die Schweiz international eine Pionierrolle im Gewässerschutz», erklärte Michael Schärer, Leiter der Sektion Gewässerschutz beim Bundesamt für Umwelt. Damit werde der Schutz der aquatischen Lebensgemeinschaften und der Trinkwasserressourcen verbessert.
Christa McArdell, Gruppenleiterin in der Eawag-Abteilung «Umweltchemie», zeigte in ihrem Referat auf, wie wichtig es sein kann, auch in Zukunft im Bereich der Analytik neue Fortschritte zu erzielen. So habe beispielsweise eine erst kürzlich beendete Studie der Eawag gezeigt, dass Insektizide trotz tiefer Anwendungsmengen in den Gewässern viel bedeutsamer seien, als von den heute gängigen Monitoring-Programmen erkannt werde.

Aktuelle Forschungsergebnisse
Zwei Verfahren haben sich bei der Entfernung der Spurenstoffe aus dem Abwasser bewährt: Die Ozonung und die Behandlung mit Pulveraktivkohle. Im Rahmen von verschiedenen Forschungsprojekten wird derzeit jedoch auch untersucht, ob die biologische Abwasserreinigung, die heute in den ARA zum Standard gehört, nicht noch weiter optimiert werden könnte, um den Abbau von Mikroverunreinigungen zu verbessern. Eawag-Forscher Adriano Joss, der am EU-Forschungsprojekt Athene beteiligt ist, zieht ein ernüchterndes Fazit: «Nach dem aktuellen Stand unseres Wissens gibt es nach wie vor kein biologisches Verfahren, das die Spurenstoffe ausreichend aus dem Abwasser eliminiert.» Deshalb gelte nach wie vor: Die biologische Stufe in kommunalen Kläranlagen sollte mit einer nachgeschalteten Stufe – also einer Ozonung oder Aktivkohlebehandlung – ergänzt werden, um die Zielvorgaben zu erreichen. Joss: «Die Strategie, die der Bund eingeschlagen hat, ist also richtig.» Die Einführung der so genannten vierten Reinigungsstufe biete zudem auch eine Chance für den Wissens- und Industriestandort Schweiz.
Neu werde jedoch auch über eine Kombination der beiden Verfahren nachgedacht. Joss: «Je nach Standort kann dies sogar zu tieferen Kosten führen, wenn man den Betriebsaufwand mitrechnet.» Solche Fragen würden derzeit in Forschungsprojekten abgeklärt. Unter anderem arbeitet Joss mit der ARA ProRheno (Stadt Basel) zusammen, welche im Moment eine Kombination der beiden Verfahren in einer Pilotanlage überprüft. Auch für Standorte, an denen nur eine reduzierte Ozonung möglich sei, sei ein Kombi-Verfahren eine mögliche Lösung. Damit bezog er sich auf die neuesten Forschungsresultate von Urs von Gunten, der an der Eawag und der ETH Lausanne Verfahren zur Elimination von Mikroverunreinigungen erforscht.

Nicht jedes Abwasser eignet sich für eine Ozon-Behandlung
«Die Ozonung ist ein Verfahren, das im Allgemeinen sehr gut funktioniert», sagte von Gunten. An einigen Standorten mache es jedoch Sinn, genauer hinzuschauen. Bei speziell belasteten Abwässern, etwa aufgrund von Einleitungen aus Industrie oder Gewerbe, können bei diesem Verfahren ökotoxikologisch problematische Oxidationsnebenprodukte entstehen. Von Gunten: «Enthält das Wasser beispielsweise hohe Konzentrationen Bromid, bilden sich bei der Ozonung möglicherweise zu hohe Konzentrationen des potenziell krebserregenden Bromats.» Der Umweltchemiker und sein Team haben einen fünfstufigen Test entwickelt, mit dem sich beurteilen lässt, ob sich ein Abwasser für eine Ozonbehandlung eignet oder nicht. «Der Test bietet den Behörden eine Entscheidungshilfe beim Ausbau von Kläranlagen», sagt von Gunten.

Finanzierung der Investitionen
Der Ausbau der Kläranlagen wird durch eine verursachergerechte, bis 2040 befristete Abwasserabgabe ermöglicht. Jede ARA zahlt pro angeschlossenem Einwohner 9 Franken an den Bund. Damit lassen sich 75 Prozent der notwendigen Erstinvestitionen von total 1,2 Milliarden Franken finanzieren. Sobald eine ARA mit der zusätzlichen Reinigungsstufe ausgerüstet ist, ist sie von der Abgabepflicht befreit.
Philippe Vioget, Leiter des Fachbereichs Wasserqualität, Oberflächengewässer und Abwasserreinigung der Generaldirektion Umwelt des Kantons Waadt, warf ein Schlaglicht auf die Herausforderungen der Kläranlagen in seinem Kanton. Um die Vorgaben des Bundes zur Elimination von Mikroverunreinigungen zu erreichen, werde in seinem Kanton der Ausbau von 14 regionalen Kläranlagen diskutiert, bei denen die biologische Stufe zusätzlich durch eine Stickstoffbehandlung (Nitrifikation) ergänzt werden soll. Diese würde jedoch im Gegensatz zu den zusätzlichen Reinigungsstufen für Mikroverunreinigungen nicht vom Bund finanziert. Daher sei eine Finanzhilfe des Kantons Waadt eine wichtige Voraussetzung, um den Aufwand für die Gemeinden erträglich zu gestalten.

http://www.eawag.ch/de/news-agenda/news-plattform/news/news/eawag-infotag-2015-100-klaeranlagen-muessen-aufruesten/?tx_news_pi1%5Bcontroller%5D=News&tx_news_pi1%5Baction%5D=detail&cHash=86d12fe219ba7654213d446286358fb3

Die Berliner Projekte ASKURIS und IST4R

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Am 14. September 2015 fand an der Technischen Universität Berlin die Abschlussveranstaltung der Verbundprojekte ASKURIS und IST4R statt. Unter Leitung von Projektkoordinator Prof. Dr.-Ing. Martin Jekel (Tel. +49 (0)30 314-25058, martin.jekel@tu-berlin.de) wurden in Vorträgen die Ergebnisse des Projekts vorgestellt und diskutiert.
Projektlaufzeit: 1. November 2011 bis 30. April 2015

Die einzelnen Präsentationen findet man unter: http://www.askuris.tu-berlin.de/

Die Berliner Projekte ASKURIS und IST4R
http://www.askuris.tu-berlin.de/fileadmin/fg82_askuris/beitrag_gnirss.pdf

Nachweis von Spurenstoffen im Berliner Wasserkreislauf
http://www.askuris.tu-berlin.de/fileadmin/fg82_askuris/beitrag_duennbier.pdf

Fortschritte in der Non-Target-Analytik
http://www.askuris.tu-berlin.de/fileadmin/fg82_askuris/beitrag_schulz.pdf

Resistente Krankheitserreger im Wasserkreislauf
http://www.askuris.tu-berlin.de/fileadmin/fg82_askuris/beitrag_boeckelmann.pdf

Laborversuche zur Einschätzung der Spurenstoffentfernung mittels Aktivkohle
http://www.askuris.tu-berlin.de/fileadmin/fg82_askuris/beitrag_zietzschmann.pdf

Pilotuntersuchungen verschiedener Nachbehandlungsstufen bei der Ozonung
http://www.askuris.tu-berlin.de/fileadmin/fg82_askuris/beitrag_miehe.pdf

Pilotuntersuchungen zur Dosierung von Pulveraktivkohle in eine separate Adsorptionsstufe
http://www.askuris.tu-berlin.de/fileadmin/fg82_askuris/beitrag_meinel.pdf

Pulveraktivkohledosierung und Flockungsfiltration zur kombinierten Entfernung von anthropogenen organischen Spurenstoffen und Phosphor
http://www.askuris.tu-berlin.de/fileadmin/fg82_askuris/beitrag_altmann.pdf

Szenarien und Kosten verschiedener Verfahrensoptionen zur Spurenstoffentfernung
http://www.askuris.tu-berlin.de/fileadmin/fg82_askuris/beitrag_sperlich.pdf

Ökobilanz verschiedener Verfahrensoptionen zur Spurenstoffentfernung
http://www.askuris.tu-berlin.de/fileadmin/fg82_askuris/beitrag_remy.pdf

Spurenstoffe im Menschen
http://www.askuris.tu-berlin.de/fileadmin/fg82_askuris/beitrag_reemtsma.pdf

Wirkungen auf Mensch und Umwelt
http://www.askuris.tu-berlin.de/fileadmin/fg82_askuris/beitrag_grummt.pdf

Wahrnehmung von Spurenstoffen und Risikoverhalten
http://www.askuris.tu-berlin.de/fileadmin/fg82_askuris/beitrag_baur.pdf

Zusammenfassung ASKURIS und IST4R
http://www.askuris.tu-berlin.de/fileadmin/fg82_askuris/beitrag_jekel.pdf

In seiner Zusammenfassung geht Herr Jekel noch mal auf folgende Punkte ein:

– Analytik
– Technologien
– Ozonung
– Aktivkohle
– Verfahrensvergleich
– Wirkungen
– Kosten
– Erreichen wir die Ziele?
– Restkonzentrationen und UQN
– OWA Tegel – PAK mit Pilotanlage
– Diclofenac in der Ozonung
– Risiko
– Allgemein
– Verbreitung

Wir danken dem BMBF, der EU, dem Berliner Senat und den BWB für die Förderung der Vorhaben.

Das Projekt ASKURIS wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF gefördert und durch die Berliner Wasserbetriebe, den Zweckverband Landeswasserversorgung Stuttgart sowie das Kompetenzzentrum Wasser Berlin mitfinanziert.

Es ist Teil des Förderschwerpunkts Nachhaltiges Wassermanagement NaWaM. Darin bündelt das BMBF seine Aktivitäten im Bereich der Wasserforschung innerhalb des BMBF-Rahmenprogramms Forschung für nachhaltige Entwicklungen FONA.

Zusammenfassung: Anne Brenneisen Redaktion www.Klärwerk.info

Neues Konzept soll helfen, Prioritäten im Gewässermanagement zu setzen

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Grundprinzip der meisten Strategien zur Renaturierung von Ökosystemen ist es, über die Wiederherstellung natürlicher Lebensraumstrukturen die biologische Vielfalt zu erhöhen und die Ökosystemleistungen zu verbessern. Oft bringen diese Projekte nicht den gewünschten Erfolg, weil die ökologischen Zusammenhänge zu komplex sind, um sie zu durchschauen und aus der Fülle ökologischer Faktoren diejenigen herauszufinden, die im konkreten Fall Priorität haben. Wissenschaftler der University of Montana und des UFZ haben nun ein theoretisches Konzept entwickelt – das Konzept der ökologischen Simplifizierung – das diese Lücke schließen soll. Exemplarisch getestet haben sie es in Flusslandschaften.

Eigentlich hört es sich einfach an: Um in unseren Flüssen die ursprüngliche hohe Artenvielfalt wieder herzustellen, sollten sie renaturiert, also in den ursprünglichen Zustand rückversetzt werden. Doch so einfach ist es nicht: In der Praxis sind diesem Bemühen oft Grenzen gesetzt, zum Beispiel durch historisch/kulturelle oder ökonomische Faktoren. Hinzu kommt, dass es für die Handelnden vor Ort ungemein schwer ist, aus dem Wust an ökologischen Faktoren, diejenigen herauszufinden, die aus ökologischer Sicht Priorität haben. Viel zu oft werden Handlungsprioritäten nach technischer und finanzieller Machbarkeit festgelegt. Das führt dazu, dass aufwendige Renaturierungsmaßnahmen oft nicht den gewünschten Erfolg bringen. Wie aber sehen die richtigen Maßnahmen aus? Welche Prioritäten sollten gesetzt werden?

Um Entscheidungshilfen zu geben, haben die Forscher das Konzept der ökologischen Simplifizierung entwickelt und exemplarisch an zwei Flusslandschaften getestet. Das Konzept geht davon aus, dass natürliche Flusslandschaften eine hohe Komplexität haben. Diese setzt sich aus unterschiedlichen Komponenten zusammen, insbesondere der räumlichen Heterogenität, der Konnektivität zwischen räumlichen Kompartimenten sowie der historischen Hinterlassenschaft. Menschliche Aktivitäten beeinflussen diese Komponenten in unterschiedlicher Weise und reduzieren die Komplexität. Das heißt sie simplifizieren das System und verkleinern damit die Anzahl an ökologischen Nischen, in denen Arten zusammen existieren können. Durch die systematische Betrachtung dieser Komplexitätskomponenten können Ursachen der Simplifizierung erkannt und durch Gegenmaßnahmen behoben werden. So macht es für die Wahl von effizienten Managementmaßnahmen einen großen Unterschied, ob die ökologischen Probleme etwa von einer Umgestaltung des Lebensraums durch Verbauung herrühren oder etwa von einer historischen Belastung durch Chemikalien beziehungsweise von einer Invasion gebietsfremder Arten.

Im Fallbeispiel haben die Wissenschaftler zwei Flüsse näher unter die Lupe genommen, die sich vor allem durch die Dauer der menschlichen Einflussnahme unterscheiden: Ein Flussabschnitt des Missouri River im östlichen Montana (USA) mit vergleichsweise geringer menschlicher Einflussnahme, und die Elbe. Sie fließt durch dicht besiedelte Gebiete mit intensiver landwirtschaftlicher Nutzung, ist als wichtige Schifffahrtstraße ausgebaut und deren Auen sind in weiten Teilen vom Fluss entkoppelt.

Dabei zeigte sich zum Beispiel, dass künstliche Uferbauwerke wie die Buhnenfelder an der Elbe mit Blick auf die biologische Vielfalt optimiert werden können. Haben sie die „richtige“ Form, können sie ökologische Nischen schaffen und die Artenvielfalt erhöhen. Der Vergleich der beiden Flüsse zeigt, dass sich damit zwar nicht die ursprüngliche Nischendiversität eines natürlichen Standortes in vollem Umfang herstellen lässt. Dennoch nähern sich bestimmte Parameter, wie z.B. die Nahrungsvielfalt für Tiere, durch die Bauwerke dem natürlichen Zustand wieder an. Diese Kenntnisse ermöglichen es, Verluste der Artenvielfalt, die durch die Verringerung des Flussquerschnittes im Zuge der Schiffbarmachung entstanden sind, zu kompensieren. Die künstliche Erhöhung der Komplexität an der Elbe bringt aber auch neue Probleme mit sich. Zum Beispiel, dass dort Nischen entstehen, in denen sich vor allem invasive Arten ansiedeln können. Diese können nachhaltig die Wiederbesetzung einheimischer Arten erschweren. Somit ist bei Maßnahmen nicht nur auf die Menge der geschaffenen Nischen sondern auch auf deren Qualität für einheimische Arten zu achten.

In der nächsten Zeit heißt es für die Forscher nun, das theoretische Konzept mit konkreten Fallbeispielen und entsprechenden Handlungsempfehlungen zu unterfüttern. Aktuell beschäftigen sie sich in einem internationalen Konsortium etwa mit der Frage, wie sich die ökologische Verträglichkeit von notwendigen Bauwerken in Flüssen verbessern lässt.

Publikation:
Peipoch, Marc; Brauns, Mario; Hauer, F. Richard; Weitere, Markus; Valett, H. Maurice; (2015): Ecological simplification: human influences on riverscape complexity. http://dx.doi.org/10.1093/biosci/biv120

Die Studie wurde gefördert von der National Science Foundation (NSF) der USA.

Weitere Informationen:
Prof. Markus Weitere, Dr. Mario Brauns
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
Tel.: +49 (0)391-810-9600, -9140
http://www.ufz.de/index.php?de=14086
https://www.ufz.de/index.php?de=21905
sowie
Prof. H. Maurice Valett, Dr. Marc Peipoch Guell
University of Montana, Montana Institute on Ecosystems and Division of Biological Sciences
Tel. +1 (0) (406) 243-5122
http://hs.umt.edu/dbs/people/?s=Valett3809
http://www.umt.edu/directory/details/8f0990b07012074c51eaea6f974d01ee
oder über
Susanne Hufe (UFZ-Pressestelle)
Tel.: +49 (0)341-235-1630
http://www.ufz.de/index.php?de=640

Weiterführende Links:
AG Nahrungsnetzökologie
https://www.ufz.de/index.php?de=30577

Weitere Informationen:
http://www.ufz.de/index.php?de=35159

 

 

 

Neues Verfahren zur mikrobiellen Elektrosynthese von organischen Abfällen

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Forscher des nationalen Forschungsinstituts für Agrar- und Umwelttechnik (IRSTEA) haben neue Anoden und Kathoden zur mikrobiellen Elektrosynthese entwickelt, die die Effizienz des Prozesses deutlich erhöhen.
Die mikrobielle Elektrosynthese ist ein Verfahren zur Umwandlung von organischen Materialien und CO2 in wertvolle Moleküle wie Methan und Acetate durch die Einspeisung von Strom (es werden aber auch Methansäure, Ethanol und andere Moleküle in kleineren Mengen produziert). Dies erfolgt durch eine Reaktion mit elektrosensitiven Mikroben, die sich an der Anode und Kathode der Zelle befinden.

Das Innovative an diesem Verfahren ist die Nutzung von organischen Abfällen als Substrat. Bisher wurde hauptsächlich Wasser an der Anode eingesetzt, wie in einer Brennstoffzelle, wobei organische Abfälle einen höheren Energiegehalt aufweisen. Somit benötigt das Verfahren weniger Strom (ungefähr dreimal weniger), um die gleiche Menge Kraftstoff zu produzieren.

Die Steuerung der Reaktion wird jedoch durch Abfälle schwieriger: die Anzahl der Elektronen, die aus der Anode in Bewegung gebracht werden, muss genau der Aufnahmekapazität der Mikroben an der Kathode entsprechen. Sendet die Anode beispielsweise so viele Elektronen aus, dass sie nicht von der Kathode aufgenommen werden können, gehen Elektronen verloren und der Wasserstoff entsteht außerhalb der Reaktion. Die Forscher am IRSTEA haben nun eine Steuerung durch die Anpassung der aktiven Oberflächen entwickelt, um dieses Problem zu beheben. Diese Methode wurde im Labor erprobt und auch bereits patentiert.

 

Das Verfahren wird in den nächsten Monaten weiterentwickelt, um Moleküle mit einer höheren Steuerbarkeit und Zuverlässigkeit zu synthetisieren. Zurzeit wird die Reife des Prozesses auf der Stufe 4 der europäischen TRL-Skala eingestuft. Neue Pilotprojekte müssen noch konzipiert werden, um die industrielle Machbarkeit des Verfahrens zu validieren.

 

Weitere Informationen:
Webseite des IRSTEA (auf Englisch und Französisch): irstea.fr

Quelle:
„Du déchet au biocarburant : des microbes pleins d’énergie“, Pressemitteilung des IRSTEA
http://www.irstea.fr/toutes-les-actualites/departement-ecotechnologies/dechet-bi…

 

 

 

Meldungen aus der Schweiz 2020

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Dezember 2020
Oberes Wiggertal Dank «Power-Bakterien» Millionen sparen?
November 2020
Basel Unser Infocontainer für das Projekt „Erweiterung ARA Basel“
Oktober 2020
Vidy/Lausanne Erneuerung der Kläranlage Vidy  
Buchs-Dällikon Kläranlage ist fast fertig gebaut 
September 2020
Basel Prominent erhält Großauftrag für Basler Kläranlage
Kilchberg In Kilchberg BL wimmelt es wegen Kläranlage von Darmbakterien 
Juli 2020
Altenrhein Es riecht wieder normal in Altenrhein 
Mai 2020
Freiburg 500 Liter einer chemischen Substanz in Saane geleitet 
April 2020
Tessin Frühwarnsystem dank Abwasser? – Auf Virenjagd in der Kläranlage  
Bern Betriebsführungen 
Januar 2020
Pratteln 8,75 Millionen Franken für ein neues Mischwasserbecken
Langmatt Dashboards für Kläranlagen
Altenrhein Einweihung der vierten Reinigungsstufe 

Oberes  Wiggertal: Dank «Power-Bakterien» Millionen sparen?

20 Jahre hinterlassen Spuren: Die regionale Abwasserreinigungsanlage Oberes Wiggertal muss einer umfangreichen Sanierung unterzogen werden. Aufgrund der zunehmenden Schmutzwasserfrachten ist zudem eine Erweiterung nötig. In den kommenden Monaten entscheidet sich, mehr:

https://www.willisauerbote.ch/wiggertal/dagmersellenuffikonbuchs/2020-11-09/dank-power-bakterien-millionen-sparen

(nach oben)


Basel: Unser Infocontainer für das Projekt „Erweiterung ARA Basel“

Ob Jung oder Alt, Experte oder Laie – in unserem Infocontainer am Kreisverkehr Neuhausstrasse/Badenstrasse finden Sie spannende Informationen rund um unser Bauprojekt „Erweiterung ARA Basel (EABA)“. Der Infopunkt ist für Sie von montags bis samstags von 8 bis 17 Uhr geöffnet.

Im Inneren können Sie sich über das Bauprojekt, die Bauphasen sowie aktuelle Arbeiten informieren. An zahlreichen Informationstafeln werden unter anderem die Veränderungen der bestehenden Kläranlage sowie die zukünftig geplanten Reinigungsprozesse thematisiert. Darüber hinaus beschäftigen sich mehrere Infotafeln mit dem Thema Mikroverunreinigungs- sowie Stickstoffelimination.

Wir freuen uns auf Ihren Besuch!

https://www.prorheno.ch/aktuelles/news

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Vidy/Lausanne: Erneuerung der Kläranlage Vidy

Die Kläranlage von Vidy (Lausanne) wurde 1964 in Betrieb genommen und erreichte 2014 ihre Kapazitätsgrenze. Um die aktuellen Einleitungsnormen für behandeltes Wasser zu erfüllen und die Kapazität auf 350’000 angeschlossene Einwohner zu erhöhen, war es notwendig, alle Abwasser- und Schlammbehandlungssysteme zu erneuern. Diese Erneuerung, die im Herbst 2015 begann, wird 2023 mit der Inbetriebnahme der letzten Behandlungsstufe, die auf die Elimination der Mikroverunreinigungen abzielt, abgeschlossen sein.

Aus thermischer Sicht wird die erneuerte ARA eine Leistung von rund 1’000 kW für die frostfreie Win-terbeheizung der Gebäude, 1’000 kW für die Behei-zung des Klärschlamms …mehr:

http://www.infrawatt.ch/sites/default/files/2020_02_Newsletter_de_0.pdf

(nach oben)


Buchs-Dällikon: Kläranlage ist fast fertig gebaut

Im Frühjahr 2019 erfolgte der Spatenstich bei der Kläranlage Buchs-Dällikon für die Sanierung und Erweiterung um eine vierte Klärstufe. Mehr:

https://de.holinger.com/news/details?tx_ttnews%5Bday%5D=21&tx_ttnews%5Bmonth%5D=09&tx_ttnews%5Btt_news%5D=3626&tx_ttnews%5Byear%5D=2020&cHash=38d575feccf1db615238157fcdc69611

(nach oben)


Prominent erhält Großauftrag für Basler Kläranlage

Prominent Dosiertechnik in der Schweiz hat von den Basler Kläranlagen (Prorheno) einen Großauftrag erhalten. Der Hersteller liefert für das Projekt Anlagen für etwa 1,2 Mio. Euro.
Prorheno ergänzt bei der kommunalen Abwasserreinigungsanlage (ARA) Basel Anlagen zur Entfernung von Kohlenstoff und Stickstoff, eine Aufbereitungsstufe zur Elimination von Mikroverunreinigungen, sowie die Schlammbehandlung. Das Projekt lässt sich über eine Baustellencam verfolgen. Der Auftrag für Prominent umfasst die Ausrüstung zur Fällmittellagerungen und -dosierungen sowie die Anlagen für Flockungshilfsmittel.

In Basel wird derzeit die Abwasserreinigungsanlage (ARA) erweitert . (Bild: Prorheno / Prominent)
Im Einzelnen geht es bei der Fällmittelanlage um die Ausrüstung der…

https://www.chemietechnik.de/prominent-erhaelt-grossauftrag-fuer-basler-klaeranlage/

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In Kilchberg BL wimmelt es wegen Kläranlage von Darmbakterien

Dieser Wasserfall gibt Durchfall!
Ein Paradies im tiefen Wald: So lässt sich der Wasserfall Giessen bei Kilchberg BL beschreiben. Touristen haben ihn in diesem Corona-Sommer für sich entdeckt. ..mehr:

https://www.blick.ch/news/schweiz/basel/in-kilchberg-bl-wimmelt-es-wegen-klaeranlage-von-darmbakterien-dieser-wasserfall-gibt-durchfall-id16038167.html

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Altenrhein: Es riecht wieder normal in Altenrhein

Ein Problem des letzten Jahres ist gelöst: Der Gestank, unter dem Altenrhein wegen der Kläranlage oft litt, kam dank einiger Prozessanpassungen endlich nicht mehr vor. Auch als es wärmer wurde, …mehr:

https://www.ava-altenrhein.ch/es-riecht-wieder-normal-in-altenrhein/

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Freiburg: 500 Liter einer chemischen Substanz in Saane geleitet

Wegen einer Fehlmanipulation in der Kläranlage Freiburg sind am 8. April 500 Liter eines Flockungsmittels in die Saane gelangt. Die Bevölkerung wird gebeten, das Produkt, das sich bei Kontakt mit Wasser in ein weisses Gel verwandelt, nicht zu berühren…mehr:

https://www.aquaetgas.ch/de/aktuell/branchen-news/20200409-kläranlage-freiburg-umweltunfall/

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Tessin: Frühwarnsystem dank Abwasser? – Auf Virenjagd in der Kläranlage

Forscher suchen im Abwasser von Kläranlagen nach Coronaviren. Sie hoffen, so eine Art Frühwarnsystem etablieren zu können.
Am 24. Februar wurde bekannt, dass im Tessin die erste Person an einer Infektion mit dem neuartigen Coronavirus erkrankt war. Noch am selben Tag startete das Forscherteam um Christoph Ort mit seiner Arbeit.
Seither hätten die neun grössten Kläranlagen im Tessin täglich eine Wasserprobe von einem Liter entnommen, sagt der Umweltingenieur der Eawag, dem Wasserforschungsinstitut…mehr:

https://www.srf.ch/news/schweiz/fruehwarnsystem-dank-abwasser-auf-virenjagd-in-der-klaeranlage

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Bern: Betriebsführungen

Aufgrund der Entwicklung rund um das Coronavirus hat arabern entschieden, bis Ende April keine Besichtigungen durchzuführen. Wir überprüfen laufend, welche Massnahmen zu treffen sind respektive auch behördlich vorgeschrieben werden.
Danke für Ihr Verständnis und beste Grüsse, ara region bern ag

https://www.arabern.ch/aktuelles/news/news-einzelansicht/betriebsfuehrungen/29edfbcfab1f2aef2ae0bd3d5ee9aab9.html

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Pratteln: 8,75 Millionen Franken für ein neues Mischwasserbecken

In der ARA Rhein in Pratteln wird ein neues Mischwasserbecken mit 3500 Kubikmetern Volumen gebaut. Der Baselbieter Landrat hat dafür einen von der Regierung beantragten Kredit von 8,75 Millionen Franken einstimmig genehmigt.
Mit dem neuen unterirdischen Becken im Gebiet Schweizerhalle werden auch ein neues Entlastungsbauwerk erstellt, Schächte und Leitungen angepasst sowie ein neues Betriebsgebäude gebaut. Das neue Mischwasserbecken ist eine Bedingung für den später geplanten …mehr:

https://www.aquaetgas.ch/de/aktuell/branchen-news/20191218-pratteln-mischwasserbecken/

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Langmatt: Dashboards für Kläranlagen

Komplexere Prozesse, grössere Datenmengen, höhere Anforderungen: Seit fünf Jahren setzt die ARA Langmatt auf Dashboards, um diesen stetigen Herausforderungen zu begegnen und ihren Betrieb weiter zu optimieren – mit Erfolg. Berücksichtigt man die richtigen Faktoren bei der Erstellung, machen Dashboards Prozesse schnell verständlich, identifizieren die Ursachen von Problemen und ermöglichen so Behebungsmassnahmen. Aber auch für Fachplaner und die Öffentlichkeit bieten sie einen echten Mehrwert…mehr:

https://www.aquaetgas.ch/wasser/abwasser/20191206_ag12_dashboards-für-kläranlagen/

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Altenrhein: Einweihung der vierten Reinigungsstufe

Am Donnerstag, 5. September 2019, wurde die vierte Reinigungsstufe feierlich eingeweiht. Die Ozonung und die Filtration mit granulierter Aktivkohle wurden der Bestimmung übergeben.
Die Vertreter von Bund und Kantonen überbrachten deren Grussbotschaften. Interessante Vorträge rundeten den Anlass ab. Die Referate standen unter dem Motto ‚Das Geheimnis der Dosierung‘ und vermittelten Informationen, welche stets das Thema Abwasser tangierten, aber teilweise auch angrenzende Bereiche wie die Trink- und Seewasserqualität sowie den Einfluss des Wasserkonsums auf die Gesundheit tangierten.
• Mikroverunreinigungsstufe, Chronologie, Meilensteine:
Dr. Christoph Egli, Geschäftsführer Abwasserverband Altenrhein
• Steroidhormone als Therapeutika und unerwünschte Effekte:
Prof. Alex Odermatt, Molekular- und Systemtoxikologe, Uni Basel
• Spurenstoffe im Wasser – eine Gefahr für die Lebewesen in unseren Gewässern?:
Prof. Helmut Segner, Zentrum für Fisch- und Wildtiermedizin, Uni Bern
• Die neue Reinigungsstufe mit Ozon und granulierter Aktivkohle – das Verfahren und dessen Wirkung:
Dr. Michael Thomann, Niederlassungsleiter Liestal, Holinger Ingenieure AG
• Bedeutung des Ressourcenschutzes für die Trinkwasserversorger:
Paul Sicher, Leiter Abteilung Kommunikation und Verlag, SVGW
• Wasser ist mehr als H2O:
Anke Scherer, Wasser Sommelière, Grand Resort Bad Ragaz

https://www.ava-altenrhein.ch/unternehmen/einweihungaraerweiterung/

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Problemstoff: Feuchtttücher

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Hier finden Sie einige Beiträge zum Thema Feuchttücher und damit verbundene Probleme in Abwasserbehandlungsanlagen:

Erfahrungen mit Feuchttüchern  
Feuchttücher – Lösungen auf der Pumpenseite?  
Was ist bloß mit unserem Abwasser los, wieso lässt es sich nicht mehr vernünftig pumpen?  
Feuchttücher – bei den Kindern ansetzen  
Volles Rohr 
Erfahrungen mit Hygienetüchern in Schneidradpumpen  

 


Erfahrungen mit Feuchttüchern

In Ansbach, der Regierungshauptstadt von Mittelfranken, betreibt die Abwasserentsorgung Ansbach das öffentliche Kanalnetz und unter anderem auch 28 Pumpwerke. Bei zwei dieser Pumpwerke traten in den letzten Jahren häufiger Verstopfungen auf. Ursache dafür waren Verzopfungen mit Feuchttüchern. Eines der betroffenen Pumpwerke liegt im Stadtteil Wolfartswinden. Dieses ist im November 2007 mit zwei Tauchpumpen (Typ Flygt CP 3127.090, 7,4 kW, 147 kg, 6 l/s, Druckleitung DN 90) und beschichteten Einkanal-Laufrädern in Betrieb gegangen. Nach anfänglich guter Leistung löste sich die Laufradbeschichtung …

Den ganzen Artikel lesen Sie in:
Betriebsinfo Informationen für das Betriebspersonal von Abwasseranlagen Heft 1-2016

Autoren
Isabel Kißlinger,
Michael Endres,
Jörg Meyer
Abwasserentsorgung Ansbach AöR
Rügländer Straße 1a,
91522 Ansbach, Deutschland
Tel. +49 (0)981/89 04-470  

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Feuchttücher – Lösungen auf der Pumpenseite?

Auch in unserer Nachbarschaft haben wir über die Probleme mit Feuchttüchern diskutiert. Einige Kollegen haben in den Pumpwerken Tauchpumpen der Firma Flygt mit Adaptivem NLaufrad eingesetzt. Dieses Laufrad hat den Vorteil, dass es sich auf der Welle nach oben und unten bewegen kann. Kommt es zu der Gefahr einer Verstopfung, hebt sich das Laufrad durch seine adaptive Funktion kurzzeitig an; durch den jetzt größeren Durchgang können….

Den ganzen Artikel lesen Sie in: Betriebsinfo Informationen für das Betriebspersonal von Abwasseranlagen Heft 1-2016

Klaus Heinl,
Leiter der Kläranlage Kommunalbetriebe Neustadt a. d. Aisch,
AöR, Deutschland
E-Mail: heinl@kommunalbetriebe.info  

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Was ist bloß mit unserem Abwasser los, wieso lässt es sich nicht mehr vernünftig pumpen?

In den letzten Jahren hat sich die Zusammensetzung unseres Abwassers massiv verändert, und die Förderung von Rohabwasser ist zunehmend anspruchsvoller geworden. Dies ist sicherlich keine Erkenntnis, die sich auf unsere Verbandsgemeinde Pirmasens-Land im Süden von Rheinland-Pfalz beschränkt, denn auch die Kollegen klagen darüber, dass Verstopfungen und damit verbundene Pumpenstillstände ständig zunehmen. Ursache dafür sind mitunter der Rückgang des Trinkwasserverbrauchs durch sparsamen Umgang mit den Trinkwasserressourcen sowie der demografische Wandel in den Gemeinden und damit die Zunahme der Feststoffe durch Aufkonzentrierung der Schmutzfracht im Abwasser. In direktem Zusammenhang dazu steht auch die Forcierung der Trennkanalisation und die somit bedingt fehlende Reinigung durch Regenwasserspülungen. Auch die in der Mischwasserkanalisation errichteten netzabschließenden Regenentlastungsbauwerke, wie zum Beispiel…

Den ganzen Artikel lesen Sie in: Betriebsinfo Informationen für das Betriebspersonal von Abwasseranlagen Heft1-2016 

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Feuchttücher – bei den Kindern ansetzen

Mit großem Interesse habe ich die Berichterstattung über die Feuchttücher gelesen. Wir hatten auf dem Kinderspielplatz tatsächlich die Diskussion, warum man eigentlich nur zwei bis drei Feuchttücher in die Toilette werfen darf. Die Antworten lauteten: „Es gehen auch mehr durch, habe ich schon ausprobiert.“ Die meisten beziehen sich dann auf das südeuropäische Ausland mit dünneren Abflussrohren und dem Hinweis, Papier in den Müll zu werfen anstatt in die Toilette, aber Silke Demsat…

Den ganzen Artikel lesen Sie in: Betriebsinfo Informationen für das Betriebspersonal von Abwasseranlagen Heft 1-2016

 

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Volles Rohr

Ein Beitrag von Roland Schulz im Magazin der Süddeutschen Zeitung beschäftigt sich mit der Problematik
Feuchtttücher

Tonnenschwere Klumpen, überhitzte Pumpen: Die Kanalisationen haben weltweit gegen einen Eindringling zu kämpfen, der lange ganz harmlos schien – das feuchte Klopapier.

Den ganzen Artikel lesen Sie unter:
http://sz-magazin.sueddeutsche.de/texte/anzeigen/43185/Volles-Rohr

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Erfahrungen mit Hygienetüchern in Schneidradpumpen

Die Kläranlagen Seevetal und Ober Este liegen im Süden von Hamburg und werden vom Landkreis Harburg betrieben. Zu beiden Klärwerken gehören 165 Abwasserpumpstationen unterschiedlicher Größe. In diesem Beitrag möchte ich über unsere 49 kleineren Stationen berichten, die mit Schneidradpumpen ausgerüstet sind. Seit etwa fünf Jahren häufen sich starke Verzopfungen an den Schneideinrichtungen der Pumpen, sodass die Motoren überfordert sind und ausfallen. Am Anfang habe ich noch angenommen, dass das auf den Verschleiß der Schneideinrichtungen zurückzuführen ist. Doch das…

Den ganzen Artikel lesen Sie in: Betriebsinfo Informationen für das Betriebspersonal von Abwasseranlagen Heft 1-2016

Autor
Jürgen Brehm, Abwassermeister
Kläranlage Seevetal
Am Klärwerk 14, 21217 Seevetal, Deutschland
E-Mail: J.Brehm@ka-seevetal.de
Pumpentyp: Orcut TES 174
ORPU Pumpenfabrik GmbH
Lehnitzschleuse 11, 16615 Oranienburg, Deutschland
Tel. +49 (0)33 01/858-0
E-Mail: info@orpu.de

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Typisierung und Bemessung von Sandfängen

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Ziel der Dissertation „Versuch einer Sandfangbemessung auf der Grundlage einer Typisierung unter Verwendung der numerischen Strömungssimulation“ von Bertram Botsch war, in Sand- und Fettfängen in kommunalen Kläranlagen mithilfe der numerischen Strömungssimulation die Hydraulik und die Sedimentation zu beschreiben und daraus folgernd die Bauarten zu typisieren.

Das verwendete Rechenprogramm CHAMPION3D wurde durch großtechnische Versuche im Flussbaulaboratorium verifiziert. Alle Feststellungen zielen auf die quantitative Angabe der Sandabscheidung und auf die hierfür verantwortlichen Strömungsphänomene. Es werden die konventionellen Sand und Fettfangtypen unterschieden:
● mit ungestufter Belüftung
● mit gestufter Belüftung Zusätzlich werden untersucht:
● Sand- und Fettfänge mit optimierter Strömung, ohne Belüftung, ohne oder mit Injektor (Rührwerk)
● der Sandfang ohne Fettfang, ohne Belüftung, ohne Injektor.

In dieser Reihenfolge erhöht sich bei konstanten Bedingungen die Abscheidung von Sand der Korngröße 0,2 mm von etwa 55 % bis hin zu 95–100 %. Die herkömmlichen Bemessungswerte Durchflußgeschwindigkeit und Aufenthaltszeit werden analysiert. Sie sind nach diesen Erkenntnissen nicht vorrangig bedeutsam. Der dominierende Einfluß der Hydraulik empfiehlt eine sorgfältige Beachtung der Strömungsführung und Vermeidung eines Sandfangs als Black-box. Neue Bemessungswerte werden vorgeschlagen. Alle vorgestellten Normierungen sind Schlüssel zu den Ergebnissen und können variiert werden. Festgelegte geometrische Verhältnisse lassen sich in andere umwandeln. Mehrere Sachverhalte und Begriffe werden eingeführt und quantifiziert, welche für die Hydraulik und Sandabscheidung maßgeblich sind, unter anderem „Austauschströmung“, „Bypass-Strömung“, „Durchschussströmung“. Die hier empfohlene Standard-Bemessung wird auf die Flächenbeschickung als einzigen kennzeichnenden Wert zurückgeführt. Die konstante Flächenbeschickung wird durch eine variable, von der Baugröße abhängige Flächenbeschickung abgelöst. Diese reduziert die Bemessung auf die ausschließliche Abhängigkeit der Sandfangbreite B vom Durchfluß Q und vom Längen/Breiten- Verhältnis L/B in der Form BL/B(Q) _ 0. Aus der Koppelung von Breite, Länge, Tiefe, variablem Durchfluss, Flächenbeschickung folgen einfache Abhängigkeiten für die Durchflussgeschwindigkeit, die Verweilzeit und für weitere Werte. Voraussetzung für den AbscheideErfolg sind eine hydraulisch günstige Strömungsführung am Sandfangeinlauf und im Fettfang. Die eine wirkt als horizontaler Wirbelschacht zur Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit, durch die andere kann/muss die chaotische Strömung im Sand- und Fettfang unter Vermeidung von Bypass-Strömungen weitgehend in eine Pfropfenströmung verwandelt werden. Aus hydraulischen und sedimentativen Gründen kann auf die Belüftung verzichtet werden, weil die Walzenströmung durch die tangentiale Einlaufströmung selbsttätig erzeugt wird.

Die Auswirkung konventioneller Details auf die Sandabscheidung wird quantifiziert, zum Beispiel eine ungestufte Belüftung, eine durchgehende Strömungswalze und die frontale Geradeausbeschickung des Sandfangs. Diese sind äußerst ungünstig und können vermieden werden. Die im Sandfang immanent vorhandene Technik der Feststofftrennung und auch der Fettabscheidung kann vorteilhaft gezielt angewandt werden, zum Beispiel durch Intensivierung der Waschzone und/oder durch die Beaufschlagung des Fettfangs. Bei gestufter Belüftung wird die Sandabscheidung gesteigert, ist eine wesentlich geringere Energie erforderlich, und die Luftemission wird verringert. Bei entfallender Belüftung entfällt schließlich ihre Installation und Überwachung völlig. Die Verwendung eines Zwillings-, Vierlings- oder Mehrlingssandfangs verringert Volumen und Kosten der Anlage, weil bei gewähltem Breiten/Tiefen-Verhältnis die Tiefe, die Länge und das Volumen proportional zur Breite abnehmen.

Versuch einer Sandfangbemessung auf der Grundlage einer Typisierung unter Verwendung der numerischen Strömungssimulation,
Dissertation von Bertram Botsch,
Mentor: Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Kranawettreiser (Bauhaus- Universität Weimar),
erschienen im Eigenverlag Bertram Botsch Karlsruhe,
2012,
328 Seiten 234 Abb., 3
9,00 Euro,
Bezugsanschrift: www.sandnorm.de ISBN 978-3-00-037919-2