4RS-E-VAK
Erweiterung der Versuchs- und Ausbildungskläranlage (VAK) Reinfeld mit Modulen einer sog. 4. Reinigungsstufe - Ergänzungsvorhaben
Laufzeit: 2022 bis 2025
Übersicht
Im Rahmes des derzeit laufenden Projektes (Prj. 4RS-VAK, 399) zur Erweiterung der Versuchskläranlage (VAK) Reinfeld erfolgt die Beantragung weiterer Module als Investvorhaben im Rahmen der gleichen Förderrichtlinie. Hierzu zählt ergänzend zu den aktuell in der Umsetzung befindlichen Module (Ozonung, MBR, GAK) Einheiten zur Pulveraktivkohle-Dosierung sowie eine Tuchfiltration. Alle Module dienen u.a. dem verbesserten Rückhalt von anthropogenen Spurenstoffen (u.a. Arzneistoffe) in der kommunalen Abwasserreinigung und werden im halbtechnischen Maßstab umgesetzt.
Projektbeschreibung
Die bisher auf der Versuchs-und Ausbildungskläranlagen (VAK) der TH Lübeck vorhandene Anlagentechnik (Belebtschlammverfahren) entspricht dem Stand der Technik der 1990er Jahre. Sie erlaubt vorrangig die Minimierung des Nährstoffgehaltes zum Schutz der Gewässer gegenüber einer Eutrophierung oder einem akuten Sauerstoffdefizit. Seit der Inbetriebnahme wurden in der Fachwelt zunehmend weitergehende Probleme hinsichtlich des Umgangs mit Abwasser und der notwendigen Reinigungsleistung identifiziert. Hierzu zählen insbesondere folgende Themenfelder:
- Die Notwendigkeit einer energieeffizienten und damit möglichst klimaneutralen Abwasserreinigung.
- Der Rückhalt von anthropogenen Spurenstoffen (u.a. Arzneistoffen), die bisher nicht vollständig in der kommunalen Abwasserreinigung zurückgehalten werden und die nachweislich zu einer negativen Beeinflussung der Ökosysteme in den Gewässern führen können.
- Rückhalt von Mikroplastik, das als Quellen von Weichmachern oder als Träger weiterer Spurenstoffe problematisch für die aquatische Umwelt g sein können.
- Rückhalt von (multiresistenten) Keimen, für die keine oder nur noch wenige Antibiotika zur Verfügung stehen und die aktuell zu gewissen Anteilen durch Kläranlagen in die Gewässer eingetragen werden.
Um diese Themenfelder zu adressieren und die VAK dem Stand der Forschung entsprechend auszustatten, wird das Vorhaben durchgeführt. Das Vorhaben hat somit zum Ziel, verschiedene Module einer sog. 4. Reinigungsstufe im halbtechnischen Maßstab als Pilotanlagen zu beschaffen, diese in Betrieb zu nehmen und für den testweisen Einsatz auf verschiedenen kommunalen Kläranlagen im Land SH sowie Untersuchungsprogramme in der VAK selbst vorzubereiten. Für den testweisen Einsatz kommen prinzipiell alle Kläranlagen in Schleswig-Holstein in Betracht. Neben dem Testbetrieb auf größeren Kläranlagen (GK 3-5) soll ebenfalls eine Untersuchung von Verfahrensvarianten möglich sein, die auch eine Aufrüstung kleiner Kläranlagen (GK 1 und 2, z.B. Teichkläranlagen) hinsichtlich eines verbesserten Spurenstoff-Rückhaltes ermöglichen.
Mithilfe der im Betrieb gewonnenen Erkenntnisse aus der Pilotanlage und der Versuchskläranlage können bspw. Vorgaben für den Nachweis der Wirksamkeit der 4. Reinigungsstufe entwickelt werden (u.a. Probenahme, Substanzauswahl, Analytik, Berechnung der Eliminationsleistung, Dokumentation). Des Weiteren können die Kläranlagenbetreiber in Schleswig-Holstein die neuen innovativen Verfahren bzw. Verfahrenskombinationen kennenlernen und den Umgang mit der Technik erlernen.
Es ist somit geplant, die VAK mit modularen Elementen unterschiedlicher Verfahrenstechniken der 4. Reinigungsstufe auszustatten. Diese einzelnen Module sollen entweder eigenständig oder in wechselnden Kombinationen betrieben werden können. Alle Module werden mit einer eigenen Steuerung ausgestattet, so dass sie im Betrieb autark sein können. Das zu reinigende Abwasser stammt von den kommunalen Kläranlagen und wird nach Behandlung dorthin wieder zurückgegeben. Es ist vorgesehen sowohl Rohabwasser als auch Klarwasser behandeln zu können. Die Module werden im By-Pass mit einem Volumenstrom von etwa 1 bis 2 m³/h betrieben. Die einzelnen Module werden so konzipiert, dass sie transportabel sind und damit auf verschiedenen kommunalen Kläranlagen im Land SH (jeweils für die Dauer einiger Monate) getestet werden können.
Folgende Module sind geplant, da diese (oder eine Kombination aus diesen) nach dem aktuellen Stand des Wissens die beste Reinigungsleistung erlauben:
- Eine MBR-Anlage (Membran-Belebungs-Reaktor) als Kompaktanlage als Alternative zu einer konventionellen Belebtschlammanlage zur vollbiologischen Behandlung. Alternativ kann die MBR-Anlage als eigenständige Ultrafiltrations-Anlage betrieben werden.
- Eine Ozonungsanlage als mögliche eigenständige oxidative Behandlungsstufe.
- GAK-Filtration (granulierte Aktivkohle) als mögliche eigenständige adsorptive Behandlungsstufe.
- Eine Anlage zur Behandlung mit Pulkveraktivkohle (PAK) einschließlich Kontaktbecken und Lamellenabscheider.
- Eine Tuchfiltration.
Projektleitung
| Prof. Dr.-Ing.
Kai Wellbrock | |
| Telefon: | +49 451 300 5791 |
| E-Mail: | kai.wellbrock@th-luebeck.de |
| Raum: | E.1 14-1.12 |
Projektbearbeitung
| Anna-Kathrin Retschko
M.Sc.
| |
| Telefon: | +49 451 300 5144 |
| E-Mail: | anna-kathrin.retschko@th-luebeck.de |
| Raum: | E.1 14-1.12 |
| Jascha Hödl
M.Sc.
| |
| Telefon: | +49 451 300 5144 |
| E-Mail: | jascha.hoedl@th-luebeck.de |
| Raum: | E.1 14-1.12 |
