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Meldungen zu MBR
MICRODYN-NADIR: Kläranlage mit MBR-Technik für Krankenhausabwasser
In der chemischen Industrie begegnet man heutzutage einer Vielzahl wirtschaftlicher und umweltbezogener Herausforderungen. Neben dem Streben nach Kosteneffizienz im globalen Umfeld erschweren auch immer stringenter werdende umweltpolitische Regularien die langfristige Existenz einer chemischen Anlage. Infolgedessen ist die MBR-Technologie mit ihren qualitativ hochwertigen Abwässern eine sehr willkommene Lösung für Abwasseranlagen in der Chemischen Industrie. Die MBR Referenz im Marienhospital in Gelsenkirchen stellt ein gutes Beispiel für eine Abwasseranlage dar, welche MBR aufgrund ihrer hohen Abwasserqualitätsanforderungen einsetzt.
Im Juli 2011 wurde am Marienhospital Gelsenkirchen die europaweit bisher einzige Kläranlage in Betrieb genommen, mit der Krankenhaus-Abwässer gereinigt und von Spurenstoffen befreit werden. Die Anlage ist im Rahmen des EU-Projekt „PILLS" (Pharmaceutical Input and Elimination from Local Sources) unter Federführung der Emschergenossenschaft gebaut worden.
Das Ziel des Projektes ist es, Spurenstoffe im Abwasser, wie sie besonders in Krankenhäusern als Rückstände von Arzneimitteln und Röntgenkontrastmitteln anfallen, dezentral am Entstehungsort zu eliminieren.
Im Marienhospital werden rund 75.000 Patienten pro Jahr von etwa 1200 Mitarbeitern versorgt. Dabei fallen rund 200 m³/d Abwasser an, die bisher über die städtische Kanalisation in den nahen Schwarzbach eingeleitet wurden. Dieser Bach fungiert derzeit noch als offener Schmutzwasserlauf, soll aber im Zuge des Umbaus des Emschersystems renaturiert und abwasserfrei betrieben werden. Er wird unter anderem dann auch das gereinigte Wasser aus der neuen Kläranlage aufnehmen.
Die neue Kläranlage verfügt neben einer mechanischen und biologischen Klärung über weitere Reinigungsstufen wie eine Ultrafiltration mit getauchten Modulen, eine Ozonierung und eine Aktivkohlefiltration.
Zur Ultrafiltration sind drei getauchte Module vom Typ BC400 der Microdyn-Nadir GmbH installiert. Sie verfügen über insgesamt 1200 m² Membranfläche, durch die das biologisch gereinigte Abwasser aus dem Belebungsbecken abgezogen wird. Das Permeat der Ultrafiltration, das frei ist von Partikeln und Bakterien, wird anschließend einer Ozonierung und einer Aktivkohlefiltration zugeführt. Ozon bewirkt als starkes Oxidationsmittel das Aufbrechen der gelösten Spurenstoffmoleküle und wandelt sie in unbedenkliche Stoffe um. Alternativ dazu werden Spurenschadstoffe an pulverisierter Aktivkohle adsorbiert, die mitsamt diesen Stoffen abfiltriert wird.
EU-Projekt BioNexGen
Verbesserte Wasserreinigung durch Membranen
Das Institut für Angewandte Forschung an der Hochschule Karlsruhe wird in dem EU-Projekt „BioNexGen" zusammen mit europäischen Partnern die Entwicklung von Membranen zur Wasserreinigung mit neuen nanoskalierten Funktionsschichten erforschen.
Das SEZ hat die Hochschule bei der Antragstellung begleitet und führt als Projektpartner das Projekt- und Wissensmanagement durch. Zudem übernimmt es die Klärung geistiger Eigentumsrechte, die Verwertung der Forschungsergebnisse und die Trainings für das Konsortium. Das Projekt wird von der Europäischen Union als „Collaborative Research Project" mit 3,4 Millionen Euro von September 2010 bis Februar 2014 gefördert. Das Konsortium besteht aus 11 Partnern aus 8 Ländern, u. a. aus MENA-Ländern (Middle East and Nordafrika) sowie Deutschland, Italien, United Kingdom, Griechenland, Türkei, Syrien, Ägypten und Tunesien.
Ziel des Forschungsprojekts ist es, eine neue Klasse an Membranen für den Einsatz von Membranbioreaktoren in organischen Abwässern zu entwickeln. Membranbioreaktoren sind eine Schlüsseltechnologie in Abwasseraufbereitung und -Recycling. Als zentraler Bestandteil nachhaltigen Wassermanagements werden sie zur Abwasserbehandlung in städtischen, ländlichen und industriellen Gebieten eingesetzt.
Durch den Einsatz von Nanotechnologien werden eine geringere Fäulnisrate und ein hoher und konstanter Wasserdurchlauf erreicht. Zudem wird eine starke Filterwirkung hinsichtlich leichter molekularer organischer Schmutzpartikel erwartet. Die entwickelten Membranbioreaktoren sollen sich durch höhere Robustheit und einen niedrigeren Energieverbrauch auszeichnen. Eine kleine Grundfläche des Reaktors, flexibles Design und ein automatisiertes Verfahren machen sie dabei geeignet für eine dezentralisierte Abwasserbehandlung und Recycling in den beteiligten Ländern.
Am Ende soll ein Produkt stehen, das den KMU-Partnern im Projekt zu mehr Wettbewerbsfähigkeit verhelfen und den europäischen Markt sowie den Markt der MENA Länder stärken soll. Zugleich trägt das Projekt zu einer intensiven wissenschaftlichen und technologischen Kooperation im Bereich sichere Wasserverwertung zwischen Europa und den MENA-Ländern bei.
Projektlaufzeit: 09/2010 - 02/2014
Beteiligte Länder: Ägypten, Deutschland, Griechenland, Großbritannien, Italien, Syrien, Türkei, Tunesien
Kontakt:
Dr. Sandrine Doretto, Tel. 0721 93519 11
Email: doretto@steinbeis-europa.de
www.bionexgen.eu
http://www.steinbeis-europa.de/bionexgen.html
(nach oben)
Reduzierung des Energieverbrauchs großtechnischer Membranbelebungsanlagen
Zusammenfassung
Den zahlreichen Vorteilen von Membranbioreaktoren steht ihr
erhöhter Energieverbrauch entgegen. Optimierungsmaßnahmen
müssen die besonderen verfahrenstechnischen Gegebenheiten berücksichtigen
und dürfen die Betriebssicherheit nicht gefährden.
Die energieintensiven Membrangebläse zur Deckschichtkontrolle
stehen als Hauptverbraucher im Mittelpunkt des Interesses.
Die von ihnen erzeugte Cross-Flow-Strömung sollte durch den
Betrieb mit hohen Filtratflüssen bestmöglich ausgenutzt werden.
Des Weiteren sind die Membrangebläse nicht zum primären
Zweck des Sauerstoffeintrags zu aktivieren, und die Funktion
der Durchmischung der Membrankammern ist weitgehend
durch andere Maßnahmen sicherzustellen. Rührwerke und
Rezirkulationspumpen sind weitere Verbraucher, denen im energieoptimierten
Betrieb eines Membranbioreaktors besondere
Berücksichtigung gebührt. Der Bericht stellt Möglichkeiten der
Energieoptimierung vor und nennt Ergebnisse bereits durchgeführter
großtechnischer Maßnahmen.
Den ganzen Artikel lesen Sie In der Korrespondenz Abwasser Heft 6-2011 ab Seite
566
Autoren
Dipl.-Ing. Katrin Veltmann
Dr.-Ing. Laurence Palmowski
Univ.-Prof. Dr .-Ing. Johannes Pinnekamp
Institut für Siedlungswasserwirtschaft der RWTH Aachen
Fazit
Der Energieverbrauch von MBR ist gegenüber konventionellen
Kläranlagen erhöht. Durch gezielte Optimierungsmaßnahmen,
die bei den verfahrenstechnischen Unterschieden ansetzen,
kann die Differenz jedoch reduziert werden. Hierzu gibt es erfolgreiche
Beispiele, die den Energiebedarf einzelner Anlagen
bereits wesentlich senken konnten. Maßnahmen im Bereich
der Membrangebläse zur Deckschichtkontrolle, der Rührwerke
und Rezirkulationspumpen erwiesen sich hierbei als besonders
vielversprechend. Die Übertragbarkeit dieser Maßnahmen auf
andere Anlagen ist zu überprüfen.
Die Optimierungen dürfen die Betriebssicherheit, den Zustand
der kostspieligen Membranen und die Ablaufwerte nicht
gefährden, da gerade diese der entscheidende Vorteil von MBR
sind. Vor dem Hintergrund zunehmender Langzeiterfahrungen
mit der Technologie werden sich die Energiekennzahlen von
MBR, wenn im Einzelfall von den Randbedingungen möglich,
denen von konventionellen Anlagen annähern.
SIMAS: Zweite internationale Schulung für Membrantechnik in der Abwasserreinigung in Seelscheid.
In der Zeit vom 26.-28. Juli 2010 fand auf der simas Membran-Schulungsanlage in Seelscheid und der Kläranlage des Aggerverbandes die zweite internationale Membranschulung statt. Insgesamt 12 Mitarbeiter der HAYA Water (Oman Wastewater Services Company) nahmen an einer Membranschulung in Deutschland teil und besuchten nach der Schulung in Seelscheid auch die Membrananlagen des Erftverbandes und des Wasserverbandes Eifel-Rur.
Die HAYA Water ist ein Unternehmen, das zu hundert Prozent der Regierung des Sultanats von Oman angehört. Wesentliches Projekt ist das Muscat Wastewater Scheme Project, das die abwassermäßige Erschließung einer Kernregion des Sultanats zum Ziel hat. Bis 2014 sollen dort 80 % des Abwassers in 12 Kläranlagen behandelt werden, für 2017 strebt man 90% an. Haya Water betreibt bereits heute zwei Membrananlagen auf der Basis der Hohlfaser-Technologie und hat eine weitere Anlage auf Plattenmembran-Technik errichtet.
Die Schulung wurde vom Institut für Siedlungswasserwirtschaft der RWTH Aachen (Prof. Dr.-Ing. J. Pinnekamp) und der Aquantis GmbH organisiert. Herr Prof. Dr.-Ing. Scheuer, stv. Vorstand des Aggerverbandes, stellte im Rahmen der Fortbildung die Schulungseinrichtung simas vor; die Schulungsinhalte waren an die Interessen der Mitarbeiter der Haya Water angepasst. Mitarbeiter des Instituts für Siedlungswasserwirtschaft der RWTH Aachen und des Aggerverbandes stellten die Technologie vor, berichteten über praktische Erfahrungen mit der Technik und führten die Praxisversuche durch. Die Kommunikation erfolgte auf Englisch.
Quelle: http://www.simas.de/
Membrantechnik: Innovative Techniken für die Papierindustrie
Kooperationsprojekt
Das Cluster Umwelttechnologien.NRW lädt nach Hintergrundgesprächen zu einem ersten Kooperationsgespräch zur Identifizierung und Nutzung von Innovationspotenzialen bei der Brauch- und Abwasseraufbereitung mit Membranen in der Papierindustrie ein. Kooperationsgespräch findet unter Mitwirkung der Deutschen Gesellschaft für Membrantechnik und der Effizienz Agentur NRW am Dienstag, den 13. Juli 2010 um 14 Uhr in den Räumlichkeiten von Roland Berger in Düsseldorf statt. Zu dem Gespräch sind Vertreter der Papierindustrie aus NRW und Membranhersteller eingeladen.
Nach zwei kurzen Impulsvorträgen der DGMT (Deutsche Gesellschaft für Membrantechnik) und der Effizienz-Agentur NRW zum Thema „Finanzierungs- und Fördermöglichkeiten für die Umsetzung von Innovations- und/oder Investitionsprojekten" werden Ansatzpunkte zur kooperativen Unterstützung dieses Ansatzes diskutiert.
Quelle: http://www.ikugmbh.com/_NRW_Umweltcluster/Newsletter_3_100624.htm#Plasma
Netzwerk „Membrantechnik Betrieb“
Das Membranbelebungsverfahren ist eine
innovative Technik zur Reinigung von
kommunalem und industriellem Abwasser.
Nach der biologischen Reinigung
wird das Gemisch aus Abwasser und belebtem
Schlamm durch Mikro- oder Ultrafiltrationsmembranen
mit Porenweiten
von weniger als einem Tausendstel Millimeter
filtriert. Wesentlicher Vorteil ist
die hervorragende Qualität des gereinigten
Abwassers, besonders in hygienischer
Hinsicht. Außerdem kann die Membranfiltration
den Behandlungsschritt
der Nachklärung ersetzen sowie konventionelle
Filtrationsstufen und die Desinfektion
im Bereich Badegewässerqualität.
Insgesamt hat allerdings diese Technologie
weitreichende Auswirkungen auf
den Betrieb und die Betriebsführung der
Kläranlage.
Seit Ende der 1990er-Jahre wurden
in Deutschland und in Europa zahlreiche
Membranbelebungsanlagen mit verschiedenen
Ausbaugrößen in Betrieb genommen.
Die Betreiber dieser Anlagen können
also nunmehr auf eine mehr als
zehnjährige Betriebserfahrung mit kleinen
und großen Kläranlagen und unterschiedlichen
Membranfiltrationssystemen
zurückblicken. Aber immer noch
gibt es viele betriebliche Fragen zu klären
und Probleme zu lösen, unter anderem
zur
● Reduzierung des betrieblichen Aufwands,
● Minimierung des Energiebedarfs,
● Optimierung der chemischen Reinigung
der Membranen und
● Weiterentwicklung der notwendigen
Vorreinigungsstufen und der unterschiedlichen
Membransysteme.
Das Schulungsinstitut für Membrantechnik
in der Abwasserreinigung in Seelscheid
e. V. (SIMAS) hat sich zum Ziel gesetzt,
die Weiterbildung von Mitarbeiter/
innen und Unternehmen, die sich mit
Planung, Bau und Betrieb von Membranfiltrationen
der Abwasserbehandlung beschäftigen,
voranzutreiben. Ergänzend
ist nun beabsichtigt, gemeinsam mit dem
DWA Landesverband Nordrhein-Westfalen,
ein „Netzwerk Membrantechnik Betrieb“
aufzubauen. Dabei soll ein halbjährlicher
Erfahrungsaustausch entstehen
zwischen langjährigen, aber auch
neuen Betreibern von Membranbelebungsanlagen
im deutschsprachigen
Raum. Im Fokus stehen der Betrieb der
Membranbelebungsanlagen, grundsätzliche
und individuelle Lösungen bei Betriebsproblemen,
die Weiterentwicklung
von Membransystemen und das gegenseitige
Kennenlernen von Fachkollegen
zum persönlichen Austausch. Dabei legt
das Veranstaltungsteam besonderen Wert
auf eine technologieoffene Diskussion,
um so den Teilnehmern die Gelegenheit
zu bieten, aus den Betriebserfahrungen
mit unterschiedlichen Membranen und
Membransystemen, die in den verschiedensten
Verfahrenszusammenhängen
und für spezifische Abwässer eingesetzt
sind, zu lernen.
Mit dem Aggerverband und dem Erftverband
stehen bereits zwei namhafte
Betreiber von Membranbelebungsanlagen
zum Einbringen von Betriebserfahrungen
in das „Netzwerk Membrantechnik
Betrieb“ zur Mitwirkung bereit, so
dass zum Start des Erfahrungsaustausches
genügend Input und Know-how
zur Verfügung gestellt werden können.
Eine Auftaktveranstaltung ist für die
erste Märzwoche 2010 geplant. Sie wird
in der Schulungseinrichtung von SIMAS
auf der Kläranlage Neunkirchen-Seelscheid,
einer Membrananlage des Aggerverbands
mit 10 000 EW, stattfinden. Für
zukünftige Veranstaltungen steht auch
das Gruppenklärwerk Nordkanal des
Erftverbands mit 80 000 EW zur Verfügung.
Interessenten für die Mitgliedschaft
in dem „Netzwerk Membrantechnik Betrieb“
und den auf Dauer geplanten Erfahrungsaustausch
können sich bei der
Geschäftsstelle des DWA-Landesverbands
Nordrhein-Westfalen melden.
Um die
Bitte umbenennen
Auftaktveranstaltung entsprechend planen
zu können, werden Interessenten gebeten,
sich bis zum 22. Januar 2010 anzumelden:
Tel. (02 01) 104-21 41, Fax 104-21 42
E-Mail: info@dwa-nrw.de
Dipl.-Ing. Norbert Engelhardt (Bergheim)
Bereichsleiter Abwassertechnik
beim Erftverband
Vorstandsmitglied von SIMAS e. V.
Membranbelebung mit einem getauchten Plattenmodul
Die Kombination aus einem Belebungsbecken mit einer Membranfiltration zur
Abtrennung des belebten Schlammes wird als Membranbelebungsverfahren
bezeichnet. Die Membranfiltration übernimmt anstelle der konventionellen
Nachklärung (durch Sedimentation) die Abtrennung des belebten Schlammes.
Der Einsatz von Membranen bietet gegenüber der klassischen Sedimentation
folgende Vorteile:
• 100% Rückhaltung der Biomasse
• Einstellung hoher Biomassekonzentrationen im Reaktor
• Schwebstofffreier und keimarmer Ablauf
• keine Flockenbildung des Schlammes notwendig (keine Blähschlammproblematik)
• weitere Behandlungsschritte wie z.B. Umkehrosmose ohne Probleme durchführbar
Größtes Hindernis beim Einsatz der Membrantechnologie ist das Fouling, d. h.
das Verstopfen der Membran durch Wasserinhaltsstoffe oder die Biomasse im
Reaktor. Ziel der Arbeit ist es deshalb, durch geeignete Membranauswahl und
Verfahrensoptimierung das Fouling zu minimieren und so den Einsatz der
Membrantechnologie wirtschaftlich zu gestalten. Mehr unter:
http://www.weise-water-systems.com/downloads/Veroeffent-5.AachenTagung.pdf
Autoren:
Markus Röhricht
Fachhochschule Gießen-Friedberg
Harald Happel
Fachhochschule Gießen-Friedberg
Ulrich Weise
Weise Water Systems GmbH & CoKG
Membranbelebungsanlage Monheim
Aufgrund der angewandten neuartigen Verfahren wurde die Stadt Monheim als Betreiber der Kläranlage vom Freistaat Bayern durch eine Förderung der Baukosten mit 85% unterstützt. Weiterhin wurde das Projekt unter Leitung des Bayerischen Landesamtes für Umwelt (LfU) wissenschaftlich begleitet. Die wissenschaftliche Begleitung ist langfristig angelegt und läuft bis Ende 2008. Die Membranbelebungsanlage wurde für einen maximalen Zufluss von 80 l/s bzw. einer Ausbaugröße von 9.700 Einwohnerwerten ausgelegt. Die Investitionskosten inkl. Nebenkosten für die Membranbelebungsanlage betragen rund 7,5 Mio €.
Gegenüber herkömmlichen Kläranlagen ergeben sich vor allem folgende Vorteile
Rückhalt von Krankheitserregenden Keimen durch die Membranbelebungsanlage Der Ablauf Kläranlage unterschreitet die Anforderungen der EG-Badegewässerrichtlinie deutlich und hat somit Badegewässerqualität.
Aufgrund der weitgehenden Elimination von Krankheitserregern ergeben sich Einsatzmöglichkeiten bei der Sicherung von Badegewässern, Trinkwasserversorgungen und, wenn auch in Bayern von untergeordneter Bedeutung, zur Bewässerung.
Durch den nahezu vollständigen Rückhalt von Mikroorganismen kann die potenzielle Gefährdung durch Übertragung von Antibiotikaresistenzen auf außerhalb der Kläranlage vorkommenden Mikroorganismen reduziert werden.
Der Ablauf der Membranbelebungsanlage ist nahezu feststofffrei. Dies gilt als technische Voraussetzung um z.B. endokrine Substanzen eliminieren zu können.
Die bisherige Regellösung für die Abwasserentsorgung in Karstgebieten sieht eine Ableitung in ein aufnahmefähiges Fließgewässer vor. Bei wasserwirtschaftlich geeigneten Randbedingungen kann die Abwasserbehandlung durch eine Membranbelebungsanlage eine wirtschaftlichere Alternative sein.
Bayerisches Landesamt für Umwelt 2009
Den ganzen Beitrag lesen Sie unter:
http://www.lfu.bayern.de/wasser/forschung_und_projekte/membranbelebungsanlage_monheim/index.htm
Membrantechnologie stärkt wichtigsten Wirtschaftsfaktor der Mittelmeerregion
Wasser-Recycling gegen die Trockenheit
Auch blühende Hotelgärten können nicht darüber hinwegtäuschen, dass die Wasserknappheit beliebte Urlaubsdomizile in Südeuropa und Nordafrika im Sommer fest im Griff hat. Landwirtschaft, Tourismus und Trinkwasserversorgung konkurrieren um die knappe Ressource. Im Zuge der globalen Klimaerwärmung sinken die Niederschlagsmengen, aber Perspektiven für einen Ausgleich fehlen derzeit noch. Das Recycling von Abwasser kann Abhilfe schaffen. Wissenschaftler des ttz Bremerhaven setzen Membranbioreaktoren ein, um Abwasser für die erneute Nutzung aufzubereiten. Dafür werden robuste Technologien eingesetzt, die ein gesamtes Dorf mit 500 Einwohnern oder eben eine große Ferienanlage versorgen können. Die europäische Union fördert diese Entwicklung dieser Technologie, die organische Fracht sowie humanpathogene Keime aus dem Wasser entfernt, aber für das Pflanzenwachstum wichtige Nährstoffe zurückhalten.
Die Aussicht auf einige Wochen wolkenlosen Himmel und Sonnengarantie lockt viele Touristen in südliche Gefilde. Damit der Erholungswert stimmt, setzen Ferienanlagen gewaltige Mengen von Wasser ein, um den Gästen eine grüne Oase zu bieten. Schließlich ist der Tourismus eine wichtige Einnahmequelle im Mittelmeerraum. Ähnlich ist die Situation beim Anbau von Obst und Gemüse, der z.B. in Tunesien und Marokko sowohl der Eigenversorgung dient, als auch für den Export eine wichtige Größe ist. Doch die zur Verfügung stehenden Wassermengen sind begrenzt. In einigen Regionen ist die Situation schon so angespannt, dass selbst die Grundversorgung der Bevölkerung nicht mehr gesichert ist. Meldungen von Versorgungsstopps und Rationierungen werden häufiger. Die vielerorts angewendete Entsalzung von Meerwasser ist energieintensiv und schafft Probleme bei der Entsorgung des Rückstandes Salzsole.
Ein Ausweg ist die Aufbereitung von Abwasser. Dass dies auch mit vergleichsweise preiswerter Technologie möglich ist, hat das ttz Bremerhaven an einigen erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekten gezeigt. „Die Herausforderung in dem Projekt Puratreat war, einen Membranbioreaktor so zu bauen und zu betreiben, dass er auch bei hohen Umgebungstemperaturen effizient arbeitet und nur einen geringen Energiebedarf für den Betrieb benötigt", erklärt Dr. Gerhard Schories, technischer Leiter des ttz-Bereiches Wasser-, Energie- und Landschaftsmanagement.
Bei diesem Verfahren wird die biologische Abwasserreinigung, die Schadstoffe eliminiert, mit der Membrantechnologie kombiniert, die die Reinigungsleistung steigert und zudem Keimfreiheit im gereinigten Wasser sicherstellt. Dies ist eine Grundvoraussetzung für die Wiedernutzung in der Landwirtschaft. Das Konzept mit getauchten Membranen ermöglicht, dass auch auf einem kleinen Volumen eine große Filterfläche realisiert werden kann. Aufgrund der hohen Temperaturschwankungen in den Zielgebieten musste der Anlagenbetrieb so angepasst werden, dass die Membranen sowie eine sich anpassende Bakterienkonzentration diese Schwankungen ausgleicht.
Das gereinigte Wasser ist aufgrund der definierten Nährstoffkonzentration besonders gut zur Bewässerung von Nutzpflanzen geeignet. Die im Abwasser enthaltenen Stickstoffverbindungen werden in dem Membranbioreaktor durch Sauerstoffzufuhr in Nitrat umgewandelt, das von Pflanzen gut aufgenommen werden kann. Zusammen mit Phosphorverbindungen aus dem Abwasser kann das Nitrat die Pflanzen mit Nährstoffen versorgen. Auch bestehende Kläranlagen können mit dieser Technologienachgerüstet werden.
Neben dem Design und der Anpassung der Membranbioreaktortechnologie für die Einsatzbedingungen im Mittelmeerraum war auch die Vorstellung der Technologie bei potenziellen Anwendern in der Zielregion eine Aufgabe des EU-Projektes Puratreat. Die Mitarbeit des staatlichen Wasserver- und -entsorgers in Tunesien und die Einbindung grenzüberschreitend tätiger Akteure leistete dazu einen wichtigen Beitrag. Durch eine internationale Konferenz mit Regierungsvertretern und kommunalen Entscheidungsträgern aus den beteiligten Regionen wurde zum Abschluss des Projektes noch einmal ein organisatorisch wichtiger Grundstein für die Verbreitung der Technologie in der Region festgeklopft.
Nach der erfolgreichen Technologieentwicklung ist das ttz Bremerhaven nun bemüht, ein Nachfolgeprojekt auf den Weg zu bringen. Eine weitere wichtige Perspektive, die sich mit der Technologie realisieren ließe, ist die Aufbereitung von Abwasser auf Trinkwasserqualität durch Erweiterung um eine Umkehrosmosestufe.
Quelle:
Britta Rollert - ttz Bremerhaven
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit,
Telefon +49 (0)471 48 32 -124
brollert@ttz-bremerhaven.de
www.ttz-bremerhaven.de
Membranbioreaktoren entlasten Abwassermanagement
Weniger Klärschlamm in der Lebensmittelindustrie
Bei der Lebensmittelproduktion fallen als Nebenprodukt große Mengen Abwasser an. Seine Reinigung führt zu einem hohen Klärschlammaufkommen - jährlich fallen allein in diesen Branchen europaweit 25 Millionen Tonnen an. Bisher gibt es kaum prozesstechnische Ansätze, um das Schlammaufkommen und damit die wirtschaftliche Belastung für die Milch- und Fleischindustrie zu reduzieren. Ein erfolgreiches Verfahren ist jedoch der Einsatz einer speziellen biotechnologischen Wirkstoffkomposition, die die Bildung mikroskopisch kleiner Clustern aus Mikroorganismen bewirkt. Diese Mikro-Membranbioreaktoren steigern die Reinigungsleistung und reduzieren das Schlammaufkommen spürbar. Im Bereich der kommunalen Kläranlagen hat sich dieser Ansatz, entwickelt von dem spanischen Abwasserspezialisten Bioazul in Zusammenarbeit mit dem ttz Bremerhaven, bereits bewährt. Das EU-Forschungsprojekt WASTEred soll nun diese Anwendung an die Faktoren im Bereich der Lebensmittelindustrie anpassen.
Bremerhaven, August 2009. Die Produktion von Nahrungsmitteln und Getränken ist durch ein hohes Abwasseraufkommen gekennzeichnet. Der Aufwand und die Kosten zur Abwasserreinigung sind in den letzten Jahren stetig angestiegen. Die Produzenten beschäftigt daher nicht nur die Qualität und Kundenakzeptanz des Endproduktes, sondern zunehmend auch das Abwassermanagement, das für viele Betriebe inzwischen einen bedeutenden Kostenfaktor darstellt.
Besonders Schlachthöfe und Fleischverarbeitungsbetriebe sowie Molkereien erzeugen Abwässer, die aufgrund ihrer hohen Schmutzfracht eine kosten- und energieintensive Aufbereitung erfordern. Bei der Abwasserreinigung entsteht Klärschlamm, der meistens verbrannt werden muss und dadurch hohe Entsorgungskosten verursacht. Dieser Kostendruck auf die vorwiegend mittelständisch geprägte Milch- und Fleischindustrie in Europa macht die Suche nach Auswegen dringlich. Ein vielversprechender Ansatz ist die Reduzierung des zu entsorgenden Klärschlammaufkommens.
Bisher entwickelte Verfahren zur Verringerung des Klärschlammaufkommens - zum Beispiel der Einsatz von Enzymen, oberflächenaktiven Chemikalien oder die Behandlung mit Ultraschall - sind entweder nur für bestimmte Anwendungen geeignet oder befinden sich noch in der Entwicklung und Erprobung. Ein Konsortium mit Verbänden aus Spanien und Europa soll unter der Leitung des Projektkoordinators Bioazul eine wirtschaftliche Alternative aufzeigen.
Die spezielle biotechnologische Wirkstoffkomposition LODOred-100k bewirkt im Belebtschlamm die Bildung von Mikro-Membranbioreaktoren, mikroskopisch kleinen Clustern aus Mikroorganismen. Sie werden von einer dünnen organischen Hülle umschlossen, die das Cluster von der Umgebung abgrenzt und wie eine Membran wirkt. Die dadurch erreichte Intensivierung der Stoffwechselprozesse steigert die Reinigungsleistung und reduziert das Schlammaufkommen. Bisher wurde das Konzept in zahlreichen Kläranlagen mit Ausbaugrößen von 5.000 bis 300.000 EW erfolgreich eingesetzt. Die Wirksamkeit kann bereits nach einer Anlaufzeit von sieben bis zehn Tagen einsetzen.
Das Abwasser von milch- und fleischproduzierenden Betrieben unterscheidet sich in der Zusammensetzung, z.B. Fettgehalt, Stickstoff-Kohlenstoff-Verhältnis oder den enthaltenen Feststoffen erheblich von kommunalem Abwasser. In dem Projekt WASTEred wollen die Partner erreichen, dass LODOred-100k auch unter den Einsatzbedingungen in der Lebensmittelindustrie die Schlammbildung im biologischen Aufbereitungsprozess um rund ein Viertel reduziert. Die EU fördert dieses Projekt im Rahmen des Programms Eco-Innovation. Kosten-Nutzen-Analysen auf Basis aktueller Untersuchungsergebnisse liefern Produzenten eine Entscheidungsgrundlage. Anwenderspezifische Trainings und Lehrmaterialien für den Einsatz des Produktes sollen Einsparpotentiale aufzeigen.
Quelle:
Britta Rollert - ttz Bremerhaven
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit,
Telefon +49 (0)471 48 32 -124
brollert@ttz-bremerhaven.de
www.ttz-bremerhaven.de
Sauberes Wasser - ganz ohne Chemikalieneinsatz
Dass Wasser zu den wertvollsten Ressourcen unseres Planeten gehört ist kein Geheimnis. Das Leitungswasser, das wir täglich verbrauchen, wird deshalb durch den Einsatz aufwändiger Verfahren gereinigt. In modernen Kläranlagen kommt hierzu eine Kombination aus biologischer Reinigung und sogenannten „getauchten Modulsystemen" zum Einsatz. Man spricht von Membranbioreaktoren (MBR). Die darin befindlichen Membranen sind in der Lage, z.B. Bakterien und Viren sowie andere gesundheitsgefährdende Inhaltsstoffe aus dem Abwasser herauszufiltern. Diese Methode ist zwar teurer als die konventionelle Kläranlagentechnologie, setzt sich aber vor dem Hintergrund zunehmenden Umwelt- und Gesundheitsbewusstseins immer mehr durch.
Der einzige Haken: Auf den Membranen bilden sich Deckschichten - es entstehen Ablagerungen, die den Reinigungsprozess behindern. Um diesem sogenannte „Fouling" zu begegnen sind regelmäßige Reinigungsmaßnahmen erforderlich. Dabei wird typischerweise Natriumhypochlorid eingesetzt, dessen Umweltgefährdungspotenzial sehr hoch ist. Und genau hier setzt das Forschungsvorhaben an: Durch den Einsatz der sogenannten Wirbelschichttechnologie soll der Einsatz umweltgefährdender Chemikalien überflüssig gemacht werden. Dabei wird das Fouling durch Kunststoffgranulate, die immer wieder an der Membranoberfläche entlangströmen, ständig beseitigt. Bereits seit zwei Jahren wird an der Fachhochschule Osnabrück zu diesem Thema geforscht. Dabei konnte die prinzipielle Machbarkeit dieser neuen Technologie nachgewiesen werden. Aber auch hier gibt es ein Problem: Je stärker man mit den Kunststoffgranulaten reinigt, umso schneller verschleißen die empfindlichen und auch teuren Membranen.
„Zusammen mit der Firma Microdyn-Nadir arbeiten wir an einer Technologie, die einen langfristig chemikalienfreien Betrieb von MBR in Kläranlagen zulässt. Die Förderung durch die DBU ist für unsere Forschung ein Meilenstein, weil sie uns ermöglicht, die entwickelte Methode unter realen Bedingungen in der Praxis zu untersuchen und zu optimieren. An dieser Stelle möchten wir uns auch für die Möglichkeit bedanken, unsere Forschungsanlage an der Kläranlage Eversburg der Stadtwerke Osnabrück aufstellen und betreiben zu dürfen", erklärt Frank Peter Helmus, Professor für Mechanische Verfahrenstechnik und Anlagenplanung der FH Osnabrück.
Sandra Rosenberger, Professorin für Nachhaltige Energietechnik, betont: „Der chemikalienfreie Betrieb von Kläranlagen mit MBR-Technologie soll nicht nur für neue Anlagen möglich sein. Durch die Einfachheit der neuen Technologie mit Wirbelschicht soll die Übertragung auch auf bereits bestehende Anlagen mit nur geringfügigen Modifikationen ermöglicht werden."
Hier erweist sich die Kooperation mit Microdyn-Nadir als besonders vorteilhaft, da das Unternehmen über eine langjährige Expertise im Bereich Membrantrennverfahren verfügt. Von den Fördergeldern sollen zirka 150.000 Euro an die Firma und rund 290.000 Euro an die Fakultät Ingenieurwissenschaften und Informatik der FH Osnabrück gehen. Die voraussichtliche Laufzeit des Projekts beträgt drei Jahre. Sowohl die Fachhochschule als auch das Unternehmen sprechen von einer „gelungenen Partnerschaft."
(nach oben)VDMA-Arbeitskreis Scaling, Fouling in Membrananlagen
Entwurf VDMA-Einheitsblatt 24655 „Membrananlagen Vermeidung und Verminderung von Scaling und Fouling" veröffentlicht.
Dieses VDMA-Einheitsblatt stellt für unterschiedliche Membranverfahren Vermeidungs- und Reinigungsstrategien zur Erreichung eines sicheren und wirtschaftlichen Anlagenbetriebes vor.
Das VDMA-Einheitsblatt soll dazu beitragen, dass bei der Planung, Projektierung und dem Betrieb von Membrananlagen Maßnahmen zur Vermeidung und Verminderung von Scaling und Fouling getroffen werden. Membranverfahren haben sich in vielen Bereichen der Industrie und Kommunen zur Wasseraufbereitung und Abwasserbehandlung bewährt und sind heute fester Bestandteil von Kombinationsverfahren bzw. Aufbereitungsprozessen. Aufgrund unterschiedlicher Wasserzusammensetzungen und Reaktionsmechanismen kann es durch Fouling und Scaling zu Beeinträchtigungen des Anlagenbetriebes bis hin zum kompletten Ausfall von Membranlagen durch Verblockung kommen.
Dieses VDMA-Einheitsblatt wurde von Mitgliedsfirmen der VDMA-Fachabteilung Wasser- und Abwassertechnik des Fachverbandes Verfahrenstechnische Maschinen und Apparate unter Einbeziehung weiterer Unternehmen erarbeitet.
Es soll als Handlungsanleitung dazu beitragen, dass bereits bei der Planung und Projektierung von Membrananlagen die wesentlichen verfahrenstechnischen, anlagentechnischen und betriebstechnischen Faktoren zur Minimierung und Vermeidung von Deckschichtbildung berücksichtigt werden.
Der Entwurf kann beim Fachverband Verfahrenstechnische Maschinen und Apparate kostenlos bezogen werden.
DE-brane, F & E Netzwerk zur Förderung der Membrantechnik
DE-brane ist ein internationales Forschungs- und Entwicklungsnetzwerk zur Förderung und Weiterentwicklung der Membrantechnik in der Prozess- und Abwasserbehandlung.
DE-brane bringt Membranhersteller, Anlagenbauer, Forschungsein-
richtungen, Universitäten und Endanwender auf internationaler Ebene zusammen.
DE-brane vertieft die internationale Zusammenarbeit speziell mit China und Japan.
Das gemeinsame Ziel aller Netzwerkpartner ist die Verbesserung der Prozess- und Abwasserbehandlung durch den Einsatz von Membrantechnik.
Im Hinblick auf diese Schlüsseltechnologie wird DE-brane dazu beitragen, die Kompetenz und die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Industrie im Internationalen Wassermarkt weiter zu steigern.
Bisherige Netzwerkpartner:
Deutschland
- WEHRLE Umwelt GmbH
- RWTH Aachen
- DGMT
- Inge AG
China
- Tsinhua University
- Sichuan University Chengdu
- Membrane industry Association of China
Japan
- Japan Sewage Works Agenc, Tokyo
Autor / Quelle: Dr.-Ing. Bernd Fitzke
Weitere Informationen unter:http://wehrle-umwelt.com
Membrantechnik zur Abwasserbehandlung
Am 4. und 5. Juni 2007 fand in Berlin die zweite IWA Konferenz zu diesem Thema statt.
Die International Water Association veranstaltet jedes Jahr eine Reihe von Konferenzen und Seminaren zu den Themen Wassermanagement und Abwassertechnik in unterschiedlichen Orten weltweit.
Die Veranstaltung wurde durch das Kompetenzzentrum Wasser Berlin ausgerichtet.Insgesamt 24 technische Vorträge und 30 Posterbeiträge zum Thema und zahlreiche Beiträge von namhaften internationalen Rednern dienten als Basis für einen regen Informations- und Erfahrungsaustausch zwischen den Teilnehmern.
Die vollständigen Tagungsunterlagen sind über das Kompetenzzentrum Wasser (ISBN 978 - 3- 9811684 -0 -2 )und zum Download über das Internet verfügbar.
www.mbr-network.eu
Den aussführlichen Artikel kann man in der KA Korrespondenz Abwasser Abfall Heft 7/2008 auf Seite 738 nachlesen
Die Kläranlage im Keller
Schwemmkanalisation und zentrale Abwasserreinigung haben sich vielerorts historisch durchgesetzt. In der Schweiz sind heute über 95 Prozent der Bevölkerung einer Kläranlage angeschlossen. Doch das saubere System hat auch Grenzen: Wertvolle Ressourcen - Wasser, Nährstoffe - werden verschwendet, Bau und Unterhalt der kilometerlangen Kanalisationsnetze sind aufwändig, die Reinigungsleistung grosser Kläranlagen ist bei Regenwetter reduziert, weil das Abwasser stark verdünnt wird. Die Eawag entwickelt und optimiert daher auch dezentrale Alternativen für die Abwasserbehandlung. Eine Pilotanlage steht im Keller eines Einfamilienhauses bei Solothurn. In einem Membranbioreaktor wird das häusliche Abwasser gereinigt, so dass es als Brauchwasser (zur WC-Spülung oder Gartenbewässerung) wieder zur Verfügung steht. Aus dem Klärschlamm entsteht Kompost. Auch eine Urinbehandlung zur Nährstoffrückgewinnung wird untersucht. Dies aufgrund der Erfahrungen aus dem Projekt Novaquatis, einem breit abgestützten Forschungsvorhaben zu den Möglichkeiten der Urinseparierung. Von der Eawag begleitet wird ausserdem die wohl höchstgelegene Kläranlage Europas auf der Bergstation Hohtälli (3286 m ü. M.) ob Zermatt. Die Alternative zu (oft stinkenden) Trockentoiletten schont Umwelt und Ressourcen, indem aus Abwasser wieder Brauchwasser wird.
http://www.eawag.ch/forschung/siedlungswasserwirtschaft/index
Membrantechnologie in der kommunalen und industriellen Abwasserbehandlung
DWA-Workshop
im Rahmen des 14. Europäischen Wasser-, Abwasser- und
Abfall-Symposiums während der IFAT 2008
Am 5. Mai 2008
öffnet zum fünfzehnten Mal die IFAT - Internationale
Fachmesse für Wasser, Abwasser, Abfall und Recycling - auf dem
Gelände der Neuen Messe in München ihre Tore. Parallel zu
dieser weltweit größten und wichtigsten Umweltmesse gibt
es für die Besucher vom 5. bis 9. Mai 2008 ein ausgesuchtes
internationales Konferenzprogramm. Im Rahmen des Abwassersymposiums
der IFAT 2008 findet am 9. Mai 2008 der von der DWA veranstaltete
Workshop "Membrantechnologie"
statt. Der Workshop besteht aus den Veranstaltungsblöcken
"Kommunales Abwasser"
und "Industrieabwasser" mit jeweils vier
Vorträgen.
Veranstaltungssprachen sind deutsch und englisch.
Einsatzbeispiel von Membrankleinkläranlagen
Anlässlich der 17. Aachener Tagung Ende Oktober 2007 stellte Martin Freund vom Lippeverband das Projekt "AKWA Dahlener Feld" vor. Bei dem Versuch " Alternativen der kommunalen Wasserver -und Abwasserentsorgung " wurde die Zweckmässigkeit von Membrankleinkläranlagen im ländlichen Raum getestet.
Ausgewählt wurde ein Wohngebiet der Stadt Selm mit etwa 100 Einwohnern. Die Siedlung hat keine zentrale Trinkwasserversorgung und auch keine Abwasserentsorgung. Aktuell sind 21 Membrankleinkläranlagen in Betrieb und die ersten Erfahrungen zeigen, dass der vorgeschriebene Überwachungswert von 150 Milligramm pro Liter für die CSB-Konzentration eingehalten wird. Erfreulich und wichtig ist, dass in hygienischer Sicht sogar die Anforderungen der EU-Badegewässer -Richtlinie eingehalten werden.
Im Jahr 2006 hat das Fraunhofer Institut auf seiner Homepage das Projekt so vorgestellt:
Das Fraunhofer ISI hat ein neues Geschäftsmodell für den Einsatz dezentraler Membrankläranlagen entwickelt. Hohe Investitionen für Gemeinden und Nutzer entfallen - ideal für abseits gelegene Wohngebiete. Auch die Umwelt profitiert: Das Abwasser erreicht Badegewässerqualität.
Wie bringt man Innovationen schneller zur Anwendung? Mit neuen
Geschäftsmodellen zum Beispiel, sagt das Fraunhofer-Institut für
System- und Innovationsforschung in Karlsruhe. Beispiel Kläranlagen:
Weil die Stadt Selm im Kreis Unna kein Geld für den Abwasseranschluss
von 25 Häusern im Wohngebiet Dahler Feld hatte, hätten die Hausbesitzer
ihre maroden alten Kläranlagen auf eigene Rechnung ersetzen müssen. Das
gelang erst dank eines neuen Geschäftsmodells des Fraunhofer ISI, das
mit Unterstützung der West-LB entwickelt wurde. Es sieht vor, dass die
modernen, aber in der Anschaffung teureren Membrankleinkläranlagen
zunächst von einem Unternehmen - in diesem Fall vom Lippe-Verband
- gekauft, eingebaut und betrieben werden und nach zehn Jahren in den
Besitz der Hauseigentümer übergehen. Die schlagen zwei Fliegen mit
einer Klappe: Zum einen entfallen für sie die Anschaffungskosten von
rund 6000 Euro pro Anlage für einen Vierpersonenhaushalt, in den ersten
zehn Jahren zahlen sie nur eine Gebühr. Zum anderen erzielen die
Membrankläranlagen eine Abwasserqualität, die auch in Zukunft selbst
schärfste Grenzwerte einhält. Das Abwasser, das am Ende des
dreistufigen Reinigungsprozesses die Kläranlage im Garten verlässt, hat
Badegewässerqualität nach EU-Richtlinie und kann problemlos im Erdreich
versickern.
Das Fraunhofer ISI begleitete die Umsetzung des Geschäftsmodells
"Zentraler Betrieb dezentraler Anlagen" mit vier
Informationsveranstaltungen für die Bürger sowie einer soeben
abgeschlossenen Umfrage, die die Zufriedenheit der Bewohner mit dem
Umsetzungsprozess und der Leistung der Kläranlagen bewertete. Die
Rückmeldungen sind durchweg positiv: Gelobt werden die
Zukunftssicherheit des Konzepts, die kompetente Betreuung durch das
Projekt-Team sowie das gute Reinigungsergebnis der Anlagen, das zum
Teil besser ist als die Abwasserreinigung in großen Kläranlagen. Zwei
weitere Umfragen bis zum Abschluss des Projekts in zwei Jahren sollen
klären, ob der Betrieb weiter stabil läuft und wo noch
Optimierungsbedarf besteht.
Das Potenzial des Geschäftsmodells, das mit dem Lippe-Verband, RUFIS,
der RWTH Aachen sowie dem Ingenieurbüro Prof. Stein&Partner
entwickelt wurde, ist enorm. Viele Abwasserkanäle in Deutschland sind
marode und müssten dringend saniert werden, doch den Gemeinden fehlt
das Geld. Der Betrieb dezentraler Kläranlagen im Rahmen eines
Betreibermodells würde die Abwasserreinigung auch im ländlichen Raum
auf eine professionelle Basis stellen. Selbst für dichter besiedelte
Gebiete wäre das Konzept eine wirtschaftlich und technisch interessante
Alternative. "In der Wohnungswirtschaft könnte sich ein großer Markt
für dezentrale Abwasseranlagen entwickeln", sagt ISI-Projektleiter
Dominik Toussaint. Auch für Entwicklungsländer sei das Geschäftsmodell
eine interessante Variante.
Die Presseinformationen des Fraunhofer ISI finden Sie auch im Internet unter www.isi.fraunhofer.de/pr/presse.htm.
Das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI)
untersucht Marktpotenziale technischer Entwicklungen und deren
Auswirkungen auf Wirtschaft, Staat und Gesellschaft. Die
interdisziplinären Forschungsgruppen konzentrieren sich auf neue
Technologien, Industrie- und Serviceinnovationen, Energiepolitik und
nachhaltiges Wirtschaften sowie auf die Dynamik neuer Märkte und die
Innovationspolitik.
Membranverfahren in der kommunalen Abwasserbehandlung
In den letzten anderthalb Jahrzehnten hat eine eindrucksvolle Entwicklung der
Membranverfahren bei der Abwasserreinigung stattgefunden. Wurden Membranverfahren
in den 80iger Jahren noch ausschließlich für die Behandlung stark verunreinigter
Abwässer, z.B. Deponiesickerwasser oder produktionsspezifische Abwässer,
eingesetzt, so hat sich das Membranbelebungsverfahren ausgehend von ersten
Versuchen im Labormaßstab Anfang der 90iger Jahre hin zu einer konkurrenzfähigen
und zukunftsweisenden Abwasserreinigungstechnologie entwickelt. Die Anwendung
der Membrantechnik erstreckt sich dabei nicht nur auf kleine Anlagen; vielmehr
zeigen neue Projekte im Bereich der Abwasserreinigung...
Informationen zu MBR- Anlagen
Ende Oktober gab Prof. Pinnekamp vom Institut für Siedlungswasserwirtschaft der RWTH Aachen in seinem Vortrag anlässlich der „Aachener Tagung Wasser und Membrane" einen Überblick über die derzeit eingesetzte Membrantechnik. So gibt es in Deutschland 17 kommunale Anlagen unterschiedlicher Größe, weltweit haben die Anlagen in den letzten 10 Jahren aber stark zugenommen. Derzeit behandeln etwa 800 Anlagen mit einer Gesamtausbaugröße von knapp 1,2 Mio. Kubikmeter kommunale Abwässer. Asien und Nordamerika haben mit knapp 600 die meisten Anlagen, in Europa sind es 169, von denen die meisten in Großbritannien und Deutschland stehen. Zu den großen. Anbietern zählt die Zenon-GE, weiter kommen als Anbieter die japanische Kubota und aus Deutschland KMS-Puron, Rhodia-Orelis, Huber und A3 hinzu.
Prof. Pinnekamp ist der Ansicht, dass die Zukunft der Membrantechnik im Bereich der Abwasserbehandlung nicht unbedingt im Bereich von Membranbioreaktoren liege. Diese Technik käme für ihn nur in Frage, wenn alte Kläranlagen aus dem Betrieb genommen und durch neue Anlagen ersetzt werden. Interessanter sei die Technik als nachgeschaltete Zusatzklärung, um höhere Reinigungsstandards zu erzielen.
BR 11-07
