Kommunale Abwässer

Integriertes Konzept zu Wassermanagement und Biogasgewinnung in Brasilien

Inhalt des Forschungsvorhabens ist die Untersuchung semizentraler Anlagen zur Aufbereitung von Abwasser und zur Gewinnung von Biogas in Brasilien.Für die Entwicklung eines nachhaltigen Wassermanagements die örtlichen Gegebenheiten untersuchen die Projektbeteiligten bereits bestehende Kläranlagen und die Abwasserzusammensetzung. Außerdem optimieren sie importierte Technologien im Hinblick auf den Einsatz vor Ort. 

 

Zusammenfassung

Im vorliegenden Forschungsprojekt sollen (semi)dezentrale Verfahren zum urbanen Wassermanagement  in subtropischen Gebieten Südamerikas untersucht und für die Modellregion Piracicabecken (Brasilien) angepasst werden. Im Vordergrund steht die Nutzung von Regen- und Brauchwasser sowie die Energiegewinnung durch die anaerobe Aufbereitung von biologischen Abfällen. Hierfür wurden zunächst die Verfahren der bestehenden (Klein-)Kläranlagen sowie die Beschaffenheit der Abwasserströme untersucht. Zur Vergärung organischer Abfälle und zur anaeroben Aufbereitung von Abwasser wurden Pilotanlagen entwickelt und aufgebaut. Die Wachstumsgeschwindigkeiten der methanogenen Mikroorganismen in den Anaerobanlagen (Abwasser) sind zu gering, daher wurden im Projekt verschiedene Varianten von Schlaufenreaktoren (u.a. mit Rotationsscheibenfilter) und Festbettreaktoren zur Erhöhung des Biomasseanteils untersucht.

 

Ergebnisse:

  • Die Kläranlage der Stadt Piracicaba hat zu wenig Sauerstoffeintragskapazität; die Gelöstsauerstoffkonzentration liegt zwischen 0,1 und 0,2mg/l und der Schlamm ist schwarz und damit im Wesentlichen anaerob. Als Lösungsvorschlag wird eine aerobe Nachbehandlung empfohlen. 
  • Insbesondere bei der Schlammfaulung und Schlammentwässerung reicht die realisierte Kapazität der Kläranlage Carioba der Stadt Americana nicht aus. Während der Projektlaufzeit wurde der Bau einer zweiten Faulung begonnen.
  • Die Zusammensetzung des brasilianischen kommunalen Abwassers unterscheidet sich kaum von der des deutschen kommunalen Abwassers. Lediglich die Hydraulik ist unterschiedlich, die auf Einwohner bezogenen Frachtzahlen stimmen überein.
  • Die errichtete Pilotanlage (Vorklärung, vorgeschaltete Anaerobstufe mit Bypass, Denitrifikation, Nitrifikation, Schlammabtrennung) zur anaeroben Abwasserreinigung erzielt einen CSB (chemischer Sauerstoffbedarf)-Umsatz von ca. 80%.
  • Die Pilotanlage mit dem Prozessablauf Denitrifikation, Nitrifikation, Absetzen, Abzug des Wassers, Abzug des Überschussschlamms konnte ein CSB-Abbau von 90% realisieren. 
  • Die Pilotanlage zur Vergärung kann mit Küchenabfällen bei 35°C betrieben werden. Sie liefert zwischen 30 und 60l Biogas pro Tag.

Weitere Projektdaten

Projekttitel: Verbundvorhaben: Dezentrale Wasserver- und -entsorgung verbunden mit Stoff- und Energiegewinnung unter Berücksichtigung hygienischer Aspekte für die Region Piracicaba, Brasilien, Teilvorhaben 1: Projektkoordination, Konzeption und Verfahrensentwicklung für ein dezentrales Wassermanagement

Projektnummer: 02WD0507

Projektzeitraum: 2004 - 2008

Projektort: Deutschland (Baden-Württemberg), Brasilien

Projektansprechpartner:

Herr Dr.-Ing. Sternad

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Quelle: Technische Informationsbibliothek Hannover (TIB)