Projekte
P-Opt - Phosphorfraktionierung: Ableitung von Optimierungsmaßnahmen zur Phosphorelimination
Fertigstellung: April 2024
Im Rahmen des Projektes soll, als Unterstützung bei der Umsetzung der Pges-Optimierungsmaßnahmen zur Umsetzung der EU-WRRL aufgezeigt werden, wie und unter welchen Bedingungen weitergehende Optimierungsmaßnahmen der Phosphorelimination auf kommunalen Kläranlagen mit den derzeit vorhandenen Verfahren und kosteneffizienten Maßnahmen realisiert werden können. Die grundlegenden Ziele des Projektes können wie folgt definiert werden:
- Statistische Ermittlung und Darstellung der Phosphorfraktionierung im Ablauf von rheinland-pfälzischen Kläranlagen
- Ermittlung und Darstellung der möglichen Minderungspotentiale für Rheinland-Pfalz
- Darstellung der minimal möglichen Ablaufkonzentrationen von konventionellen Fällungsverfahren anhand von Praxisbeispielen
- Darstellung der Implementierung der Phosphorelimination insbesondere auch auf kleinen und mittelgroßen Kläranlagen (< 10.000 E)
- Ableitung von Handlungsempfehlungen zur Optimierung der Phosphorelimination basierend auf der vorangegangenen Phosphorfraktionierung des Ablaufs auf rheinland-pfälzischen Kläranlagen (Best-Practice Leitfaden)
© MKUEM
Mikro System: Entwicklung eines systematischen Ansatzes zur Einführung 4. Reinigungsstufen auf kommunalen Kläranlagen an problematisch belasteten Gewässern in Rheinland-Pfalz
Fertigstellung Teilprojekt: Dezember 2019.
Im Folgeprojekt zu Mikro_N wurde in einem integralen Ansatz auf Basis einer geeigneten gestaffelten Vorgehensweise eine Systematik entwickelt und angewendet, die eine modellbasierte Maßnahmenauswahl auf Teileinzugsgebietsebene ermöglicht. Der Fokus lag dabei auf der Ermittlung des Minderungspotentials der Spurenstoffemissionen als auch der Pges-Emissionen in Gewässereinzugsgebieten. Beispielhaft wurde dies im Gewässereinzugsgebiet Lauter sowie Wiesbach durchgeführt. Diese Vorgehensweise unterstützt die zielgerichtete Einführung 4. Reinigungsstufen auf kommunalen Kläranlagen unter ergänzender Berücksichtigung der Pges-Situation im Gewässer. Auf diese Weise wird es möglich die Kläranlagen zu identifizieren, die in Zukunft bzgl. Mikroschadstoffen und/oder mit Blick auf den Nährstoffeintrag Maßnahmen ergreifen müssen um das Erreichen der (zukünftigen) Orientierungswerte in den Gewässern zu erreichen.
Das Teilprojekt wurde im Dezember 2019 abgeschlossen.
Im Folgeprojekt zu Mikro_N wurde in einem integralen Ansatz auf Basis einer geeigneten gestaffelten Vorgehensweise eine Systematik entwickelt und angewendet, die eine modellbasierte Maßnahmenauswahl auf Teileinzugsgebietsebene ermöglicht. Der Fokus lag dabei auf der Ermittlung des Minderungspotentials der Spurenstoffemissionen als auch der Pges-Emissionen in Gewässereinzugsgebieten. Beispielhaft wurde dies im Gewässereinzugsgebiet Lauter sowie Wiesbach durchgeführt. Diese Vorgehensweise unterstützt die zielgerichtete Einführung 4. Reinigungsstufen auf kommunalen Kläranlagen unter ergänzender Berücksichtigung der Pges-Situation im Gewässer. Auf diese Weise wird es möglich die Kläranlagen zu identifizieren, die in Zukunft bzgl. Mikroschadstoffen und/oder mit Blick auf den Nährstoffeintrag Maßnahmen ergreifen müssen um das Erreichen der (zukünftigen) Orientierungswerte in den Gewässern zu erreichen.
Das Teilprojekt wurde im Dezember 2019 abgeschlossen.
Mikro N: Möglichkeiten und Kosten einer Elimination von Mikroschadstoffen auf kommunalen Kläranlagen in Rheinland-Pfalz, aufgezeigt am Beispiel der Nahe
Im Projekt wurden für das Referenzgewässer Nahe die Gesamteinträge an ausgewählten Spurenstoffen/Mikroschadstoffen mit dem georeferenzierten Modell GREAT-ER abgebildet, wodurch räumliche Konzentrations- und Frachtverteilungen in allen Gewässerabschnitten realitätsnah für unterschiedliche Wasserstände simuliert werden konnten. Grundlage für die Bilanzierung sind Ergebnisse einer Messkampagne einer Stoffauswahl an Kläranlagen und Gewässern. Die Analyse von verschiedenen Szenarien, in welchen z.B. der Ausbau von ausgewählten Kläranlagen mit einer 4. Reinigungsstufe untersucht wurde, stellen die Grundlage zur Ableitung von Handlungsempfehlungen dar. Es wurde auch eine Kosten / Nutzenbetrachtung durchgeführt.
Im November 2015 wude das Projekt im Rahmen einer Fachtagung in Kaiserslautern abgeschlossen.
Machbarkeitsstudie Spurenstoffelimination KA Flonheim
Im Projekt „Mikro-System“ wurde für den Wiesbach die KA Flonheim als zielführende Anlage identifiziert. In einem zweiten Teilprojekt wurde eine Machbarkeitsstudie zur Verfahrensauswahl und Umsetzung einer Spurenstoffelimination unter Berücksichtigung der örtlichen Gegebenheiten und Bausubstanz erstellt. Die Studie soll als repräsentatives Beispiel für weitere Studien in Rheinland-Pfalz (RLP) dienen.
CoMinGreat: COMPETENCE PLATFORM FOR MICROPOLLUTANTS IN THE GREATER REGION
Übergeordnetes Ziel des Projektes CoMinGreat ist die Sammlung und Harmonisierung von Wissen in der Großregion, bestehend aus der französischen Region Grand Est, der belgischen Wallonie, Luxemburg und den Bundesländern Saarland und Rheinland-Pfalz im Themenfeld Mikroschadstoffe, dem Ausbau vorhandener Kompetenzen, dem Wissenstransfer, sowie der Förderung der grenzüberschreitenden Zusammenarbeit. Hierzu soll eine umfassende Internetplattform zu Mikroschadstoffen, Reinigungsverfahren und Synergieeffekten kombiniert mit einer interaktiven Karte erstellt werden. Hinzu kommt ein Informations- und Demonstrationszentrum als zentrale Anlaufstelle für die Akteure und Entscheidungsträger in der GR.
Ein weiteres Ziel ist die Entwicklung eines modellgestützten Planungs- und Betriebswerkzeuges, welches einen immissionsbasierten und ressourcenorientierten Betrieb der Anlagen ermöglichen soll. Dazu werden ein Gewässermodell und ein Kläranlagenmodell gekoppelt sowie verschiedene Verfahren zur Mikroschadstoffelimination parallel auf einer Kläranlage errichtet und gleichzeitig modelltechnisch abgebildet.
EmiSure: Entwicklung von Strategien zur Reduzierung des Mikroschadstoffeintrags in Gewässer im deutsch-luxemburgischen Grenzgebiet
Übergeordnete Ziel des Projektes „EmiSûre“ ist die Entwicklung grenzüberschreitender Strategien auf Basis eines georeferenzierten Stoffflussmodells zum Umgang mit Mikroschadstoffen aus der Abwasserentsorgung. Die Strategien sollen auf Basis des Flusseinzugsgebiets der „Sauer“, als grenzüberschreitendes Gewässer der Länder Deutschland und Luxemburg entwickelt werden. Daneben werden ressourceneffiziente Reinigungstechniken auf der Basis von Bodenfiltern erprobt. Ausgehend vom Status Quo soll für ausgewählte Mikroschadstoffe anhand von Szenarien die Wirksamkeit von verschiedenen Maßnahmen - zur Reduzierung der Mikroschadstoffeinträge analysiert und bewertet werden. Zudem sollen Strategien für einen ressourcenorientierten Betrieb der Technologien entwickelt werden, um den Energie- und Materialeinsatz sowie die monetäre Belastung zu minimieren.
Das Projekt wurde im Dezember 2020 abgeschlossen, die Ergebnisse bei der Fachtagung am 28.4. und 29.4.2021 vorgestellt.
ZEBRAS: Einbindung der Faulung und Faulgasverwertung in die Verfahrenskette der Abwasserreinigung, Schlammbehandlung und -verwertung in Rheinland-Pfalz
Zusätzlich zur Energieeinsparung ist die Erhöhung der Energieerzeugung auf Faulungsanlagen ein wichtiger Baustein. Wichtige Maßnahmen hierbei
- die Nachrüstung von Faulungsanlagen ohne KWK- mit einer KWK-Anlage (z. B. BHKW),
- der Ersatz älterer KWK-Anlagen durch Anlagen mit erhöhtem elektrischen Wirkungsgrad,
- die Erhöhung der Auslastung vorhandener Faulraumkapazitäten durch Annahme von Fremdschlämmen bzw. geeigneten Co-Substraten,
- Anpassungen bei der Abwasserreinigung
- sowie eine weitergehende Flexibilisierung des Betriebs.
Im Rahmen des Projektes "Zukunftsorientierte Einbindung der Faulung und Faulgasverwertung in die Verfahrenskette der Abwasserreinigung, Schlammbehandlung und -verwertung in Rheinland-Pfalz - ZEBRAS" wurden Ansätze entwickelt, wie und unter welchen Rahmenbedingungen der Prozessschritt "Faulung" bei bestehenden Kläranlagen mit getrennter anaerober Schlammstabilisierung (sogenannte Faulungsanlagen) optimiert werden kann.
Grundlage des Projektes ZEBRAS stellt eine detaillierte Bestandsaufnahme (Bestands- bzw. Zwischenbericht) der Basisdaten der Faulungsanlagen in Rheinland-Pfalz dar, anhand derer die erschließbaren Potenziale zur Steigerung der Faulgaserzeugung und -verwertung im Bestand abgeschätzt wurden. Die Ergebnisse der Untersuchungen lassen ein beachtliches Potenzial zur Steigerung der Faulgaserzeugung und -verwertung und damit der Stromproduktion auf den bestehenden Faulungsanlagen in Rheinland-Pfalz erkennen.
Es wurden Checklisten entwickelt, die die Vorgehensweise bei der Ermittlung von Optimierungspotenzialen beschreiben und die anlagenspezifischen Gegebenheiten der jeweiligen Kläranlage berücksichtigen. Mit Hilfe der Checklisten und dem dazugehörigen Datenkatalog kann ein individuelles Konzept zur Optimierung erstellt werden. Die Checklisten berücksichtigen Anpassungen bei der Abwasserreinigung, Optimierungen bei der Schlammbehandlung, die Verbesserung der Faulgasverwertung und die Flexibilisierung des Betriebs.
NAwaS; Neubewertung von Abwasserreinigungsanlagen mit anaerober Schlammbehandlung vor dem Hintergrund der energetischen Rahmenbedingungen und der abwassertechnischen Situation
Die Umstellung von aerober auf anaerobe Schlammstabilisierung des anfallenden Schlammes in Faultürmen ist in den letzten Jahren auch für mittlere und zum Teil auch kleine Kläranlagen wirtschaftlich darstellbar. In der Broschüre "Umstellung von Kläranlagen auf Schlammfaulung - Projekt NAwaS" wird das energetische und ökonomische Optimierungspotenzial für Rheinland-Pfalz dargestellt.
Weitergehende Informationen zum Projekt finden sich nebenstehend. Modul 1 enthält die grundlegenden Untersuchungen, Modul 2 widmet sich weitergehenden Untersuchungen, die u. a. eine Analyse und Beschreibung unterschiedlicher Bau- und Betriebsformen, eine Konzeptentwicklung zur Umstellung auf Faulungsbetrieb, eine Prüfungsmethodik zur Umstellung sowie die Untersuchung einer Modellanlage umfassen.
Fallbeispiele
Die Nutzung der vorhandenen Erfahrungen und innovativer Ansätze im Bereich der Abwasserbeseitigung bieten eine besondere Chance, die genannten Aufgaben und Herausforderungen anzugehen. Innovative und bewährte Fallbeispiele sind hier abrufbar.