Energieneutrale Abwasserbehandlung

Die zuverlässige Aufbereitung kommunaler und industrieller Abwässer für eine bedenkenlose Einleitung in die Vorfluter ist und bleibt oberste Priorität der Abwasserreinigung. Ein erheblicher Anteil der kommunalen Elektrizität wird in Kläranlagen verbraucht, jedoch wird nur ein Bruchteil davon in Form nutzbarer Energieträger (v.a. Methan) zurückgewonnen. Durch unterschiedliche Ansätze soll die Energie(rück)gewinnung aus Abwasser stärker forciert werden.

Ein Forschungsschwerpunkt dieser Arbeitsgruppe liegt in der Entwicklung und Erprobung neuer energiesparender Verfahren in der Abwasserreinigung, wobei gezielt nutzbare Stoffströme erzeugt werden sollen. In diesem Zusammenhang ist beispielsweise das sog. CANDO-Verfahren zu nennen, welchen von den Kollegen in Stanford entwickelt wurde und eine gezielte Lachgasgenerierung aus stark ammoniumhaltigen Abwässern verfolgt. Neben energetischen Aspekten werden besonders klimarelevante Emissionen bei der Auswahl geeigneter Verfahren berücksichtigt. Abwasser muss daher vermehrt als eine Wertstoff- und Energieressource gesehen werden, durch deren Nutzung Kläranlagen energieautark betrieben werden können.

Die Zugabe von Co-Substraten (z.B. Speisereste) in die häufig über-dimensionierten Faulbehälter kommunaler Kläranlagen stellt eine weitere energetische Optimierungsstrategie dar. Eine Erhöhung des Methanertrages über die im Batchversuch erzielten Werte hinaus zeugen von der hohen Attraktivität der Co-Vergärung - trotz einiger Herausforderungen.

Ein weiterer Schwerpunkt sind die verschiedenen Verfahren zur Klärschlammvorbehandlung (z.B. mittels Ultraschall) und deren Auswirkungen, insbesondere auf den anaeroben Abbau, aber auch auf die Schlammeigenschaften wie Viskosität und Entwässerbarkeit. Aufbauend auf vielversprechenden Ergebnissen im Labor- und Technikumsmaßstab wurde ein Forschungsvorhaben zur Erprobung der Technologie auf Kläranlagen beantragt. Im Gegensatz zu den bereits am Markt befindlichen Systemen beruht der neue Ansatz auf Rohrreaktoren, die gegenüber dem Sonotrodensystem deutlich wartungsfreundlicher sind.