LabDEA
Förderer | Weesbachstiftung
Forschungszeitraum | 2018 bis 2019
Der kommunale Stromverbrauch wird zu ca.20 % von den kommunalen Kläranlagen bestimmmt. Von allen Klärstufen verbraucht die Kohlen- und Stickstoffelimination am meisten Energie. Hierbei wird über biologische Stoffwechselwege (Nitrifikation/Denitrifikation) der enthaltene Ammonium-Stickstoff über Nitrat und Nitrit zu elementarem Stickstoff umgesetzt. Dabei wird ein großer Teil der im Abwasser enthaltenen organischen Fracht umgesetzt. Für die Nitrifikation wird Sauerstoff benötigt, der mit Hilfe einer energieintensiven Belüftung ins Abwasser eingetragen wird.
In diesem Projekt wird der Einsatz der Deammonifikation im Hauptstrom untersucht. Durch den erfolgreichen Einsatz der Deammonifikation kann der Verbrauch an Organik Kohlenstoff und Sauerstoff während der Stickstoffelimination verringert werden. Somit kann dem Faulturm mehr Kohlenstoff zugeführt werden, wodurch mehr Energie generiert werden kann. Durch den geringeren Sauerstoffbedarf kann der Energieverbrauch für die Belüftung gesenkt werden. Der Stoffwechselweg der Deammonifikation ist bereits bekannt und wird auf wenigen Anlagen großtechnisch eingesetzt. Hierbei handelt es sich vorwiegend um eine Behandlung von Abwässern mit einer hohen Temperatur und hohen Ammoniumgehalten. Die Umsetzung im auf kommunales Abwasser ist jedoch weiterhin problematisch und konnte nicht vollständig erfolgreich etabliert werden. Die exakt benötigten Betriebsparameter, um einen stabilen Prozess der Deammonifikation zu erreichen und dauerhaft beizubehalten, sind weiterhin unbekannt. Daher ist die Untersuchung verschiedener Parameter notwendig, um die Deammonifikation zur Stickstoffelimination im Hauptstrom erfolgreich einsetzen zu können.
Zur Erreichung dieses Ziels werden im Rahmen dieses Projektes die Parameter des CSB/N-Verhältnis, der Temperatur und des pH-Wertes untersucht. Hierzu wird eine Laborkläranlage eingesetzt, durch die gleichzeitig sechs Versuchsansätze durchgeführt werden können. Als Testsubstrat soll Abwasser verwendet werden, das aus Deammonifikationsstufen unterschiedlicher Kläranlagen stammt. Das Ergebnis der Untersuchung ist die genaue Ermittlung der Prozessparameter für die Deammonifikation. Durch die erlangten Erkenntnisse innerhalb dieses Projektes soll die deutschlandweit flächendeckende Umsetzbarkeit der Deammonifikation bewertet werden können.