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Ressourcenschutz durch Phosphatrecycling – Tagung am 22. September 2011 in Duisburg

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Phosphor ist ein für Menschen, Tiere und Pflanzen lebensnotwendiger Nährstoff. Da die Rohphosphatvorräte eng begrenzt sind, ist das Recycling von Phosphaten aus Abfällen erforderlich. Phosphate können zum Beispiel aus den Aschen der Klärschlammverbrennung oder direkt in der Kläranlage zurückgewonnen werden.

Das Umweltministerium des Landes Nordrhein-Westfalen führt zum Thema „Ressourcenschutz durch Phosphatrecycling“ eine Tagung durch. Sie ist der Auftakt zur Entwicklung einer Phosphatrecycling-Strategie für das Land Nordrhein-Westfalen. Diese Strategie ist ein wichtiger Beitrag zur ökologischen Abfallwirtschaft und damit zu einer konsequenten Kreislaufführung…mehr:

http://www.umwelt.nrw.de/ministerium/presse/presse_aktuell/termin_110922.php

Entwicklung des hybriden modellunabhängigen Kalibrierungswerkzeuges CALIMERO

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Vor der Umsetzung umfangreicher Investitionen werden in einer Vielzahl technischer Sparten wie beispielsweise der Siedlungsentwässerung Computermodelle für die Bewertung etwaiger Baumaßnahmen verwendet. So kann ermittelt werden wie das vorhandene Kapital möglichst gut eingesetzt werden kann. Beispielsweise kann ermittelt werden durch welche Baumaßnahmen am Kanal die Gewässerqualität der Flusse verbessert wird, in welchen Stadtgebieten bei starken Regenereignisse eine Überflutung wahrscheinlich ist bzw. wie diese durch Ausbaumaßnahmen verhindert werden können. Genauso wird eine Kläranlage vor einem Neubau oder Umbau am Computer entworfen und simuliert um zu bestimmen welche Beckengröße für die Einhaltung des geforderten Wirkungsgrades notwendig ist. Die Anwendung von Softwaremodellen ist Stand der Technik und auch in den einschlägigen Regelwerken vorgeschrieben. Zur Berechnung stehen die unterschiedlichsten Softwareprodukte zur Verfügung.

Derartige Modelle müssen jeweils neu für das betrachtete Gebiet erstellt werden und hängen von der Bevölkerungsdichte, der Versiegelung von Flächen (durch Straßen, Parkplätze usw.), der lokalen Regencharakteristik und den klimatischen Bedingungen ab. Die dafür notwendigen Daten müssen im Zuge von Messkampagnen erfasst werden. Für die Erhebung des Anteils der versiegelten Flächen werden beispielweise Luftbildaufnahmen ausgewertet. Doch eine derartige Datenerfassung ist zwangsweise immer mit Fehlern behaftet. Zusätzlich ist ein Modell auch immer eine Vereinfachung der Realität und nicht alle Einflüsse können berücksichtigt werden. Beispielsweise ist es nicht möglich die örtliche Verteilung aller unter-schiedlichen Bodenarten zu erheben um zu errechnen welcher Anteil des Niederschlags versickert und welcher zum Abfluss kommt.

Ein Modell muss daher immer kalibriert werden um die Unsicherheiten in der Datenerfassung auszugleichen. Dafür werden parallel zu den Messungen der Modelleingangsdaten (z.B. Regen) auch Messungen der Resultate (z.B. Abflüsse oder Wasserstände im Kanal) durchgeführt. Die gemessenen Kalibrierungsdaten werden mit den Simulationsergebnissen verglichen und die Modellparameter werden entsprechend angepasst um eine möglichst gute Übereinstimmung von Mess- und Simulationsdaten zu erreichen.

Werden aber uncharakteristische (im Sinne von ungewöhnlich/speziell) Ereignisse für die Kalibrierung verwendet, so wird dadurch eine Kalibrierung unmöglich gemacht. Beispielsweise werden Regendaten nur an bestimmten Punkten durch Regenschreiber aufgezeichnet, in Realität ist der Niederschlag jedoch über das Gebiet räumlich verteilt. Im Extremfall könnte ein starker örtlich begrenzter Gewitterregen nur im Gebiet der Niederschlagsaufzeichnung niedergehen, während es im üblichen Gebiet nicht regnet. Solche Einflüsse können nie voll-ständig abgebildet werden und derartige nichtaussagekräftige Ereignisse müssen im Zuge der Kalibrierung identifiziert und eliminiert werden.

In diesem Projekt soll das Werkzeug CALIMERO entwickelt werden, das das hohe Wissen des Anwenders über ein System (z.B. Topographie, Schwachstellen, Erfahrung über die Genauigkeit von Messmethoden, Glaubwürdigkeit von Daten) berücksichtigt und automatisch die Bestimmung der Kalibrierungsparameter übernimmt. Zusätzlich werden nur geeignete aussagekräftige Zeiträume für die Kalibrierung verwendet. Durch einen flexiblen Aufbau soll CALIMERO mit einer Vielzahl unterschiedlicher Softwareprodukte zusammenarbeiten …mehr:

Universität Innsbruck: http://www.uibk.ac.at/umwelttechnik/research/iut/calimero_web.pdf

USA: Betreiber von Abwasseranlagen zu 21 Monaten Gefängnis verurteilt

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In Louisiana, USA, ist am 9. Juni 2011 der 58-jährige Jeffrey Pruett, Inhaber von zwei Unternehmen, die Abwasseranlagen betreiben, zu 21 Monaten Gefängnis und einer Geldstrafe von 310 000 US-Dollar verurteilt worden.

Pruett und die Unternehmen, für die er verantwortlich war, die Louisiana Land & Water Company und die LWC Management Company, haben gegen geltendes Recht, den Clean Water Act, verstoßen und damit, so das Gericht, das Trinkwasser und die Gesundheit der Anwohner gefährdet. Durch schlechte Betriebsführung sei es zum Aufstau von Abwasser in Privathäusern gekommen, betriebliche Dokumentationen seien nicht ordentlich geführt, Schadstoffe gesetzwidrig beseitigt und Abwasseranlagen nicht sachgemäß betrieben und unterhalten worden. Beispielsweise sei Abwasser in Straßengräben geleitet worden.

Trinkwasser aus den Wasserhähnen sei verunreinigt gewesen. Die Verstöße wurden als schwere Straftaten eingestuft.

www.epa.gov/compliance/criminal/index.html

Konzeption der Kanalnetzbewirtschaftung der Stadt Graz

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Zielsetzungen
Laufende bauliche Sanierungen
• Verbesserung der hydraulischen Leistungsfähigkeit (Verringerung der Überstauereignisse)
• Reduktion des Schmutzfrachtaustrages über die Mischwasserentlastungen (ÖWAV Regelblatt 19)

Strategien
Verringerung des Regen- und Fremdwassereintrages in das Kanalnetz
– Entsiegelung befestigter Flächen
– Einführung eines gesplitteten Tarifsystems
– Errichtung von Regenwasserkanälen und Rückbau von Mischsystemen in Trennsysteme
– Ausleitung von Bächen und Oberflächengewässern aus dem Kanalsystem
• Hydraulische Optimierung des Kanalnetzes
– Beseitigung von Engstellen im Kanal
• Errichtung von Speicherraum
– Errichtung von Speicherkanälen und Speicherbecken

Das komplette Konzept finden Sie unter:
http://www.telegdy.at/downloads/SprungPirkner_KonzeptionKanalnetzbewirtschaftungGraz.pdf

Von Dipl.-Ing. Werner Sprung und Dipl.-Ing.(FH) Werner Pirkner

Konzeption der Kanalnetzbewirtschaftung der Stadt Graz

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Zielsetzungen
Laufende bauliche Sanierungen
• Verbesserung der hydraulischen Leistungsfähigkeit (Verringerung der Überstauereignisse)
• Reduktion des Schmutzfrachtaustrages über die Mischwasserentlastungen (ÖWAV Regelblatt 19)

Strategien
Verringerung des Regen- und Fremdwassereintrages in das Kanalnetz
– Entsiegelung befestigter Flächen
– Einführung eines gesplitteten Tarifsystems
– Errichtung von Regenwasserkanälen und Rückbau von Mischsystemen in Trennsysteme
– Ausleitung von Bächen und Oberflächengewässern aus dem Kanalsystem
• Hydraulische Optimierung des Kanalnetzes
– Beseitigung von Engstellen im Kanal
• Errichtung von Speicherraum
– Errichtung von Speicherkanälen und Speicherbecken

Das komplette Konzept finden Sie unter:
http://www.telegdy.at/downloads/SprungPirkner_KonzeptionKanalnetzbewirtschaftungGraz.pdf

Von Dipl.-Ing. Werner Sprung und Dipl.-Ing.(FH) Werner Pirkner

Forscher tüfteln an Neuerfindung der Toilette

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Rund 2,6 Milliarden Menschen haben keinen Anschluss an Abwassernetze – und werden ihn wohl auch nie bekommen. Ein neuer Wettbewerb sucht deswegen Ideen für die Toilette der Zukunft. Im Gespräch sind Mikrowellen, Brennstoffzellen – und ein Fäkalientransport per Fahrrad.

Berlin – Es ist ein höchst delikater Auftrag, mit dem sich acht Forschergruppen auf vier Kontinenten da gerade befassen. Und ein wichtiger dazu. Es geht um nicht mehr und nicht weniger als die Toilette der Zukunft. Gefördert von der Gates-Foundation arbeiten die Teams daran, Technologien für all jene 2,6 Milliarden Menschen zu entwickeln, die bislang keinen Anschluss an Abwassernetze haben – und wohl in den allermeisten Fällen auch nie bekommen werden.

“ Reinvent the Toilet“, erfinde die Toilette neu, heißt der kürzlich gestartete Wettbewerb um die besten Konzepte. Der Stiftung ist die Angelegenheit in einer ersten Projektphase schon einmal drei Millionen Dollar wert – später sollen es noch deutlich mehr werden. „Keine Innovation in den vergangenen 200 Jahren hat mehr für Lebensrettung und Verbesserung der gesundheitlichen Lage getan als die sanitäre Revolution, die von der Erfindung der Toilette ausgelöst wurde“, sagt Stiftungsvertreterin Sylvia Mathews Burwell.
Doch klar ist bereits jetzt: Das klassische Modell mit Wasserspülung kann und wird nicht das Ende der weltweiten Sanitär-Evolution sein. Das Prinzip ist schlicht zu aufwendig. Die benötigten Wassermengen sind zu groß, der Aufbau von Kanalsystemen und zentralen Kläranlagen zu kompliziert und teuer.

http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/0,1518,780162,00.html

Forscher tüfteln an Neuerfindung der Toilette

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Rund 2,6 Milliarden Menschen haben keinen Anschluss an Abwassernetze – und werden ihn wohl auch nie bekommen. Ein neuer Wettbewerb sucht deswegen Ideen für die Toilette der Zukunft. Im Gespräch sind Mikrowellen, Brennstoffzellen – und ein Fäkalientransport per Fahrrad.

Berlin – Es ist ein höchst delikater Auftrag, mit dem sich acht Forschergruppen auf vier Kontinenten da gerade befassen. Und ein wichtiger dazu. Es geht um nicht mehr und nicht weniger als die Toilette der Zukunft. Gefördert von der Gates-Foundation arbeiten die Teams daran, Technologien für all jene 2,6 Milliarden Menschen zu entwickeln, die bislang keinen Anschluss an Abwassernetze haben – und wohl in den allermeisten Fällen auch nie bekommen werden.

“ Reinvent the Toilet“, erfinde die Toilette neu, heißt der kürzlich gestartete Wettbewerb um die besten Konzepte. Der Stiftung ist die Angelegenheit in einer ersten Projektphase schon einmal drei Millionen Dollar wert – später sollen es noch deutlich mehr werden. „Keine Innovation in den vergangenen 200 Jahren hat mehr für Lebensrettung und Verbesserung der gesundheitlichen Lage getan als die sanitäre Revolution, die von der Erfindung der Toilette ausgelöst wurde“, sagt Stiftungsvertreterin Sylvia Mathews Burwell.
Doch klar ist bereits jetzt: Das klassische Modell mit Wasserspülung kann und wird nicht das Ende der weltweiten Sanitär-Evolution sein. Das Prinzip ist schlicht zu aufwendig. Die benötigten Wassermengen sind zu groß, der Aufbau von Kanalsystemen und zentralen Kläranlagen zu kompliziert und teuer.

http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/0,1518,780162,00.html

TOC und TNb in Abwässern der Papierindustrie

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Sind die neuen Anforderungen einhaltbar?

Der Anhang 28 der Abwasserverordung befindet sich seit geraumer Zeit in Überarbeitung, so sollen die Parameter CSB und Ngesamt durch TOC und TNb ersetzt werden. Ziel ist nicht die Fortschreibung der Anforderung, sondern die Umstellung auf einheitliche Parameter in der EU.
Da die Datenlage zu den neuen Parametern unzureichend war, hat die Papiertechnische Stiftung (PTS) 24 Papierfabriken im Rahmen eines Forschungsprogramms untersucht und ausgewertet.

Den ganzen Artikel, insbesondere das Resümee finden Sie unter
http://www.ptspaper.de/fileadmin/PTS/Dokumente/Forschung/Veroeffentlichungen/2010_WfP_TOC.pdf

Die Toilette soll auch Wasserwerk sein

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Die Toilette neu erfinden – kein geringeres Ziel hat sich ein interdisziplinäres Team unter Leitung der Eawag gesetzt. Produkt des Projektes soll eine Toilette sein, die Urin und Fäkalien für die weitere Behandlung separat sammelt und gleichzeitig Brauchwasser lokal recycelt. Das ehrgeizige Vorhaben wird nun von der Bill und Melinda Gates Foundation mit rund 400’000 US$ unterstützt.

Die Art der Toilette bestimmt sehr weitgehend, wie mit Urin, Fäkalien und Abwasser umgegangen wird und welche Ressourcen dafür aufgewendet werden müssen. Die in den Industriestaaten etablierte Version des Wasser Closets zum Beispiel erfordert nicht nur grosse Mengen an Spülwasser, sondern auch eine aufwändige Kanalisation und eine zentrale Abwasserreinigung. Bei allen Vorteilen für die Siedlungshygiene und die Gesundheit der Menschen hat das WC daher auch grosse Nachteile. Sie sind derart gewichtig, dass das System mit WC, Schwemmkanalisation und zentralen Kläranlagen für viele Orte der Welt keine nachhaltige Lösung ist. Umgekehrt führen die verbreiteten Plumps-Klos mit Fäkaliengruben sowie deren unsachgemässe Leerung vor allem in südlichen Ländern zu mangelhaften hygienischen Zuständen. Das System belastet auch die Ökosysteme und die oft sowieso schon knappen Trinkwasserressourcen.

Comeback der Latrine
Eine Lösung sind Grubenlatrinen mit separater Urinableitung wie sie mit Hilfe verschiedenere Organisationen für Entwicklungszusammenarbeit zum Beispiel in Nepal mehr und mehr erstellt werden. Wird der Urin auch noch aufbereitet statt bloss versickert, können damit neben dem Gewinn für Gesundheit und Umwelt auch noch wertvolle Rohstoffe (zum Beispiel Phosphor, Stickstoff, Kalium) als Dünger in den regionalen Kreislauf zurückgeführt werden. Ein Projekt der Eawag untersucht zur Zeit mit lokalen Partnern in Durban (Südafrika) die Bedingungen, damit ein solches System verfahrenstechnisch und sozioökonomisch nachhaltig funktioniert.

Ein wenig Wasser braucht’s
Ein Nachteil, den die Trockentoiletten mit Urinseparierung noch haben, ist, dass weder für die Reinigung der Toilette noch für die Hygiene ihrer Benutzerinnen und Benutzer Wasser zur Verfügung steht. Gerade das Händewaschen nach dem «Geschäft» zählt jedoch zu den absolut grundlegenden Voraussetzungen im Kampf gegen Infektionskrankheiten. Nun will ein interdisziplinäres Team von Verfahrensingenieuren, Designern von EOOS (Wien) und Fachleuten für Siedlungshygiene in Entwicklungsländern unter Leitung der Eawag dafür eine Lösung entwickeln. Die neue Toilette soll nicht nur Urin und Fäkalien getrennt abführen, sondern soll vor Ort auch gerade das Brauch- und Reinigungswasser recyceln, so dass mit minimaler Frischwasserzufuhr dennoch der Komfort zur Verfügung steht für die Körperhygiene und zur Reinigung der Toilette. Die Wasseraufbereitung mit einer Membranfiltration soll dabei ohne Strom auskommen. Die Pumpe, welche das Wasser in den über der Toilette angebrachten Speicher befördert, soll einzig mit dem Gewicht der Toilettenbenutzer betrieben werden.

Transport, Aufbereitung und soziale Aspekte mit untersuchen
Das Projekt umfasst nicht nur die Entwicklung der neuen Toilette, sondern befasst sich auch mit den Fragen rund um einen möglichst nachhaltigen Abtransport und Behandlung der Fäkalien und des Urins. Auch die Frage, ob private, von einigen Familien geteilte oder ganz öffentliche Anlagen die beste Lösung bieten, wollen die Forschenden klären. So werden die öffentlichen Toiletten etwa an vielen Orten von Frauen gemieden, weil sie dort von Männern angesprochen und belästigt werden.

Weitere Auskünfte:
• Dr. Tove Larsen, Projektleitung, +41 58 765 5039; tove.larsen@eawag.ch
• Prof. Eberhard Morgenroth, +41 58 765 5539; eberhard.morgenroth@eawag.ch

Quelle: http://www.eawag.ch/medien/bulletin/20110719/index

Die Toilette soll auch Wasserwerk sein

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Die Toilette neu erfinden – kein geringeres Ziel hat sich ein interdisziplinäres Team unter Leitung der Eawag gesetzt. Produkt des Projektes soll eine Toilette sein, die Urin und Fäkalien für die weitere Behandlung separat sammelt und gleichzeitig Brauchwasser lokal recycelt. Das ehrgeizige Vorhaben wird nun von der Bill und Melinda Gates Foundation mit rund 400’000 US$ unterstützt.

Die Art der Toilette bestimmt sehr weitgehend, wie mit Urin, Fäkalien und Abwasser umgegangen wird und welche Ressourcen dafür aufgewendet werden müssen. Die in den Industriestaaten etablierte Version des Wasser Closets zum Beispiel erfordert nicht nur grosse Mengen an Spülwasser, sondern auch eine aufwändige Kanalisation und eine zentrale Abwasserreinigung. Bei allen Vorteilen für die Siedlungshygiene und die Gesundheit der Menschen hat das WC daher auch grosse Nachteile. Sie sind derart gewichtig, dass das System mit WC, Schwemmkanalisation und zentralen Kläranlagen für viele Orte der Welt keine nachhaltige Lösung ist. Umgekehrt führen die verbreiteten Plumps-Klos mit Fäkaliengruben sowie deren unsachgemässe Leerung vor allem in südlichen Ländern zu mangelhaften hygienischen Zuständen. Das System belastet auch die Ökosysteme und die oft sowieso schon knappen Trinkwasserressourcen.

Comeback der Latrine
Eine Lösung sind Grubenlatrinen mit separater Urinableitung wie sie mit Hilfe verschiedenere Organisationen für Entwicklungszusammenarbeit zum Beispiel in Nepal mehr und mehr erstellt werden. Wird der Urin auch noch aufbereitet statt bloss versickert, können damit neben dem Gewinn für Gesundheit und Umwelt auch noch wertvolle Rohstoffe (zum Beispiel Phosphor, Stickstoff, Kalium) als Dünger in den regionalen Kreislauf zurückgeführt werden. Ein Projekt der Eawag untersucht zur Zeit mit lokalen Partnern in Durban (Südafrika) die Bedingungen, damit ein solches System verfahrenstechnisch und sozioökonomisch nachhaltig funktioniert.

Ein wenig Wasser braucht’s
Ein Nachteil, den die Trockentoiletten mit Urinseparierung noch haben, ist, dass weder für die Reinigung der Toilette noch für die Hygiene ihrer Benutzerinnen und Benutzer Wasser zur Verfügung steht. Gerade das Händewaschen nach dem «Geschäft» zählt jedoch zu den absolut grundlegenden Voraussetzungen im Kampf gegen Infektionskrankheiten. Nun will ein interdisziplinäres Team von Verfahrensingenieuren, Designern von EOOS (Wien) und Fachleuten für Siedlungshygiene in Entwicklungsländern unter Leitung der Eawag dafür eine Lösung entwickeln. Die neue Toilette soll nicht nur Urin und Fäkalien getrennt abführen, sondern soll vor Ort auch gerade das Brauch- und Reinigungswasser recyceln, so dass mit minimaler Frischwasserzufuhr dennoch der Komfort zur Verfügung steht für die Körperhygiene und zur Reinigung der Toilette. Die Wasseraufbereitung mit einer Membranfiltration soll dabei ohne Strom auskommen. Die Pumpe, welche das Wasser in den über der Toilette angebrachten Speicher befördert, soll einzig mit dem Gewicht der Toilettenbenutzer betrieben werden.

Transport, Aufbereitung und soziale Aspekte mit untersuchen
Das Projekt umfasst nicht nur die Entwicklung der neuen Toilette, sondern befasst sich auch mit den Fragen rund um einen möglichst nachhaltigen Abtransport und Behandlung der Fäkalien und des Urins. Auch die Frage, ob private, von einigen Familien geteilte oder ganz öffentliche Anlagen die beste Lösung bieten, wollen die Forschenden klären. So werden die öffentlichen Toiletten etwa an vielen Orten von Frauen gemieden, weil sie dort von Männern angesprochen und belästigt werden.

Weitere Auskünfte:
• Dr. Tove Larsen, Projektleitung, +41 58 765 5039; tove.larsen@eawag.ch
• Prof. Eberhard Morgenroth, +41 58 765 5539; eberhard.morgenroth@eawag.ch

Quelle: http://www.eawag.ch/medien/bulletin/20110719/index