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Exportorientierte Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet - EXPOVAL „Anakoma 2.0 - Evaluierung und Verifizierung der Ergebnisse von AnaKomA (Anaerobe Kommunale Abwassereinigung)"

Leitung:Dr.-Ing. Dirk Weichgrebe
Bearbeitung:Klaus Nelting, M.Sc.
Laufzeit:02/2012 - 01/2016
Förderung durch:Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Bild Exportorientierte Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet - EXPOVAL
 „Anakoma 2.0 - Evaluierung und Verifizierung der Ergebnisse von AnaKomA (Anaerobe Kommunale Abwassereinigung)"

AnaKoma (Anaerobe Kommunale Abwassereinigung):

Die anaerobe Behandlung von Kommunalabwasser eignet sich aufgrund der hohen erforderlichen Temperaturen insbesondere für den Einsatz in subtropischen und tropischen Regionen und wird dort bereits in einigen Ländern eingesetzt. Ziel des Vorhabens war es, anaerobe Verfahrenstechniken zur Kommunal-Abwasserbehandlung an außereuropäische Randbedingungen und Verhältnisse anzupassen und weiterzuentwickeln, um Bewässerungswasser und Biogas aus kommunalem Abwasser zu gewinnen.

Insbesondere sollten Kennwerte für AnaKomA im Rahmen von Laboruntersuchungen ermittelt und zur Erstellung eines Bemessungsansatzes genutzt werden.

Im Rahmen dieses Teilvorhabens wurde sowohl eine Batch-Anlage als auch eine kontinuierliche Laboranlage (Reaktorvolumen ~ 100 L) unter verschiedenen Randbedingungen in Deutschland über drei Jahre betrieben. Zusätzlich wurde ein etwa achtmonatiger Betrieb unter Realbedingungen in Ägypten wissenschaftlich begleitet. Die Ergebnisse bestätigen die starke Temperaturabhängigkeit von Hydrolyse und Methanbildung für die formelle Zusammenhänge aufgestellt werden konnten. Insgesamt wurden CSB-Eliminationsleistungen von 20 % bei 10°C bis hin zu 70 % bei 35°C ermittelt. Auf Basis der Untersuchungsergebnisse wurde ein in fünf Abschnitte gegliederter Bemessungsansatz gebildet, der für die Bemessung von UASB-Reaktoren zur anaeroben Kommunalabwasserbehandlung bei Temperaturen von 10-35 °C und Aufstromgeschwindigkeiten von 0,10-0,75 m/h herangezogen werden kann.

Nachteilig für die Klimabilanz -insbesondere bei geringen Abwasserkonzentrationen und niedrigen Umgebungstemperaturen- ist der Verbleib eines geringen Teils des Treibhausgases Methan im Ablauf, das unkontrolliert in die Atmosphäre entweichen kann.

AnaKoma 2.0 (Evaluierung und Verifizierung der Ergebnisse von AnaKomA):

Hauptziel des aktuellen Forschungsprojektes ist die im vorangegangenen Projekt entwickelten Bemessungsalgorithmus zu erweitern, zu validieren und auf großtechnische Anlagen zu übertragen. Basis hierfür werden ausführliche Messphasen an Labor-, Pilot- und großtechnischen Anlagen sein.

Damit soll ein praxistaugliches Werkzeug zur Planung, Dimensionierung und zum Betrieb von kommunalen UASB-Reaktoren bereitgestellt werden. Neben dem Temperatureinfluss mit dem Fokus auf heiße Klimate sollen auch hohe Salzgehalte berücksichtigt und in die Anwendungsgrenzen einfließen. Der Bemessungsalgorithmus soll neben der Anlagen-dimensionierung auch eine Überwachungspraxis sowohl anhand von Mittelwerten (international verbreitet) als auch anhand von 2-Stunden-Mischproben bzw. qualifizierten Stichproben (Überwachungspraxis in Deutschland) ermöglichen.

Zusätzlich werden geeignete Gasrückgewinnungs­-massnahmen im Labor- sowie Pilotmaßstab entwickelt und getestet, um die Treibhausgasemissionen des Gesamtverfahrens weitestgehend zu reduzieren.

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