MIKROPELLETS Phase 1 – Untersuchungen von Verfahren zur gezielten, integrierten MIKROschadstoffelimination mit aeroben PELLET

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Das übergeordnete Ziel des Projektes MIKROPELLETS unter Koordination des ISA ist die ntegration von Verfahren zur Mikroschadstoffelimination in innovative Pellet-Verfahren, um den Zustand der Gewässer in NRW zu verbessern. Die zentrale Forschungsfrage in der ersten Phase des Projekts liegt in der Entwicklung, Umsetzung und Optimierung von innovativen, patentfreien Pellet-Verfahren sowohl im Sequencing Batch Reactor (SBR) als auch in einem kontinuierlichen Prozess. Dabei sollen die bisherigen Erkenntnisse über Pellet-Verfahren zusammengeführt und die Betriebsstabilität und Reinigungseffizienz der Verfahren bei kommunalen Abwässern untersucht werden.

Durch aerobe, schnell sedimentierbare Biomassenzusammenschlüsse (Granula) sind beim Pellet-Verfahren auch mit kommunalem Abwasser hohe Raumumsatzleistungen erreichbar. Zudem können verschiedene biologische Prozesse, wie die Nitrifikation und Denitrifikation simultan in den verschiedenen funktionalen Schichten der Granula ablaufen. Insgesamt können dadurch kleinere Reaktoren bei gleicher Reinigungsleistung realisiert werden. Zudem entfallen energieintensive verfahrenstechnische Anlagenteile wie die Rezirkulation. Wichtige Vorteile der Pellet-Verfahren gegenüber dem konventionellen Belebungsverfahren sind daher:

  • Energieeinsparung
  • Kosteneinsparung
  • Platzeinsparung

Aus den in Phase 1 erlangten Erkenntnissen sollen praxisrelevante Empfehlungen mit Darstellung der betriebspraktischen, bemessungstechnischen und konstruktiven Besonderheiten dieser neuartigen Verfahren erarbeitet und der Wasserwirtschaft zur Verfügung gestellt werden.

Im Rahmen der ersten Projektphase wird durch das ISA ein neuartiges Reaktordesign für einen Pellet-Reaktor im SBR-Verfahren entwickelt. Anschließend wird der Reaktor gebaut und für mindestens ein Jahr auf der HTK Neuss betrieben. Der Betrieb wird intensiv durch verschiedene Analytik begleitet, unter anderem abwassertypische Standardanalysen und fotografisches Monitoring der Pellet-Größen. Darüber hinaus wird in Aktivitätstests die Widerstandsfähigkeit der Granula gegenüber ausgewählten Parametern getestet und mit Referenzansätzen verglichen, darunter Temperaturschwankungen, Xenobiotika und Industrie­chemikalien.

In einer geplanten zweiten Projektphase, soll die Integration von Verfahren zur Mikroschadstoffelimination in die untersuchten Pellet-Verfahren durchgeführt werden. Erfahrungen der Partner im Bereich der Mikroschadstoffelimination beim Einsatz von Ozon oder Pulveraktivkohle sollen in das Projekt einfließen.