15 Nov 2016

Abwasser: wertvolle Ressource im Anlagenbetrieb

Aufbereitetes Abwasser ist eine interessante und wichtige Ressource für Trinkwasser, Energie und Nährstoffe

15 Nov 2016

Aufbereitetes Abwasser (sog. „Grauwasser“, nicht fäkalhaltiges Abwasser, z.B. Dusch- und Badewasser) kann als Ressource für Trinkwasser, Energie und Nährstoffe dienen. Ein schönes Beispiel für die Vielzahl der Möglichkeiten haben Wissenschaftler der TU Darmstadt zusammen mit Industriepartnern kürzlich vorgestellt.

Konventionelle Abwasserbehandlung nutzt Energiepotenial nicht

In der konventionellen Abwasseraufbereitung wird das Abwasser, z.B. aus dem kommunalen Bereich, zwar mechanisch und chemisch gereinigt, die technischen Möglichkeiten einer weitergehenden Nutzung von Wärmeinhalt und Brauchwasserverwendung werden jedoch in aller Regel nicht genutzt; in den allermeisten Fällen wird das Wasser direkt nach der Reinigung wieder an Oberflächengewässer (Flüsse, Bäche, …) abgegeben.

Kläeranlage herkömmlicher Art

Foto: Wikipedia / CC 4.0

Der Schlüssel für eine nachhaltige Lösung liegt im Aufbau einer geeigneten Infrastruktur zur weiteren Nutzung des aufbereiteten Wassers, die nicht zentral (wie die meisten regulären Kläranlagen) und auch nicht dezentral (auf der Basis einzelstehender Klärgruben), sondern sozusagen „semizentral“ aufgebaut ist. Eine solche Lösung ist flexibel genug, um mit den Städten mitzuwachsen.

So kann ein erhebliches zusätzliches Recycling-Potential nutzbar gemacht werden, wie das Team am Beispiel eines größeren Hotelkomplexes zeigen konnte.

Hotel-Komplex, China

Foto: pixabay / public domain

Das aufgezeigte Konzept vereint im Grunde eine umfassende Wasser- und Abwasseraufbereitung mit einer Klärschlammvergärung. Der beispielhaft für eine künftige kommunale Abwasseraufbereitung beschriebene Gebäudekomplex liegt in Qingdao, China.

Zukunft der kommunalen Abwasserbehandlung ist semizentral

Hier hat ein Team von verschiedenen Industriepartnern bereits im Jahr 2014 das erste semizentrale Resource Recovery Center (RRC) in Betrieb genommen. Dieses versorgt ca. 12.000 Personen (Hotelgäste in 3 verschiedenen Hotels, Hotelangestellte und Anwohner)

Das RRC ist modular aufgebaut und beinhaltet vier Sektoren: eine Behandlung von Grauwasser (das später als Brauchwasser wieder verwendet werden kann), eine Schwarzwasserbehandlung (fäkalhaliges Abfallwasser, das nach der Aufbereitung noch zur  Bewässerung verwendet werden kann), eine mechanische Vorbehandlung von Lebensmittelabfällen sowie einen Energie-Sektor (Nutzung von elektrische Energie durch anaerobe, thermophile Behandlung von Klärschlamm). Die anfallenden unterschiedlichen Abwasserströme werden entsprechend ihres Verschmutzungsgrades separat aufbereitet und behandelt. Alle für den Betrieb des Systems erforderliche Energie wird ausschließlich in der Anlage erzeugt.

Weitergehende Abwassernutzung auch in industriellen Prozessen möglich

Doch nicht nur in Wohnbereichen ist eine weitergehende Nutzung von aufbereitem Abwasser möglich, auch in der Industrie gibt es vielfältige Möglichkeiten einer nachhaltigen Wassernutzung. So wurde beim 5. Internationalen Symposium „Re-Water“ in Braunschweig ein Projekt vorgestellt, das über eine Laufzeit von drei Jahren neuartige Technologien für die Wiederverwendung von Abwasser aufzeigen soll.

Industriekomplex Petrochemie

Foto: Symbolbild Petrochemie / CC0, Public Domain

Es umfasst unter anderem die Aufbereitung von Abwasser aus den spanischen Städten Salou, Tarragona und Vilaseca in der Anlage für Fortgeschrittene Wasserrückgewinnung von Camp de Tarragona (Ctawrp, aus dem Englischen Camp de Tarragona Advanced Water Reclamation Plant). Mit technisch aufwendigen Filtertechnologien (wie Umkehrosmose) wird das aufbereitete Wasser an verschiedene Anlagen in dem Industriekomplex umgeleitet, wo es bei den industriellen Prozessen genutzt wird, anstatt wie bisher ausschließlich in das Mittelmeer entsorgt zu werden.

Die angestoßenen Projekte tragen dazu bei, Süßwasser-Ressourcen in der unter extremer Wasserknappheit leidenden Region für die Nutzung in kommunaler Wasserversorgung, für den Tourismus (Hotellerie und Ferienwohnungen) oder die Landwirtschaft frei zu setzen. So besteht das in den Kühltürmen eines petrochemischen Produktionskomplex verwendete Zusatzwasser heute bereits aus 40 % aufbereitetem Abwasser, der Anteil soll in naher Zukunft auf 90 Prozent steigen.

Zero Liquid Discharge (ZLD) in Produktionsprozessen ist das Ziel

Letztlich reihen sich Projekte wie dieses in das große Ziel der abwasserfreien industriellen Produktion ein (Zero Liquid Discharge / ZLD), das letztlich auf den umfassenden Nachhaltigkeitszielen der Vereinten Nationen für das 21. Jahrhundert fußt (Sustainable Development Goals / SDG). Süsswasser ist auf unserem Planeten eine begrenzte Ressource und daher alle Anstrengungen wert, um es vordringlich als Trinkwasser für die Menschen zu nutzen und nicht in industriellen Prozessen als Kühl- und Waschwasser zu verschwenden. Die beschriebenen Projekte zeigen, dass es heute bereits eine Vielzahl von Techniken und Technologien gibt, Brauchwasser einer weiteren Verwertung zuzufügen, und dass es nur ausreichend technischen Sachverstand und Erfahrung benötigt, um diese Technologien zu schlüssigen Gesamtprojekten zusammenzuführen.

Für weitere Informationen rund um die Hygiene und Gesundheit in Wasser, Luft und Boden , wie z.B. Trinkwasserqualität und -hygiene, Prozesswasseraufbereitung, sowie Raumlufthygiene und Desinfektion, schauen Sie sich gerne die Beiträge auf meiner Web-Site an und nutzen Sie das Kontaktformular der Web-Site für Ihre spezielle Anfrage.

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Blog-Beiträge Dr. Matthias Brück

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