MIKROPELLETS – Phase 1

Untersuchungen von Verfahren zur gezielten, integrierten MIKROschadstoffelimination mit aeroben PELLETS

Das biologische Reinigungsverfahren mit aerob granuliertem Schlamm (AGS, Synonym Pelletverfahren) bietet eine interessante Alternative zu konventionellen Belebtschlammverfahren angesichts der steigenden Anforderungen an Kläranlagen: verschärfte Ablaufwerte, Energiekosten, Ressourcenknappheit sowie geringe Platzverfügbarkeit.

Durch den Einsatz granulierter Biomasse können aufgrund der höheren Trockensubstanzgehalte im Reaktor und hervorragenden Absetzeigenschaften des Schlamms die Beckenvolumina im Vergleich zu einer konventionellen biologischen Reinigungsstufe deutlich reduziert werden. Dies hat einen relevanten Einfluss auf die zu erwartenden Investitionskosten sowie den Flächenbedarf, welcher auf vielen deutschen Kläranlagen nur in einem überschaubaren Maße zur Verfügung steht.

Darüber hinaus können durch die Reduktion der Beckenvolumina und des

Energiebedarfs in zukünftigen Kläranlagenerweiterungen in einem erheblichen Maße CO₂-Emissionen eingespart werden. Hinzu kommt eine Reduktion chemischer Fällmittel durch ausgeprägte biologische Phosphorelimination, mit positiver Auswirkung auf die Ressourceneffizienz. Weitere Vorteile ergeben sich aus einer hohen Toleranz gegenüber plötzlich auftretenden Hemmstoffen durch die hohe Robustheit von Biofilmverfahren sowie der hohen Flexibilität durch Variation von Zykluslängen beim Sequencing Batch Reaktor (SBR) bzw. den Einsatz einer intermittierenden Belüftung im kontinuierlichen Verfahren.

In der ersten Phase des Projekts MikroPellets galt es, Verfahren mit AGS für die kommunale Abwasserreinigung zu etablieren, so dass ihre Vorteile außerhalb von patentierten Verfahren genutzt werden können. Folgende Ziele wurden dabei verfolgt:

• Entwicklung und Optimierung von neuen und patentfreien Pellet-Verfahren im SBR und im kontinuierlichen Prozess mit hoher Betriebsstabilität gegenüberSchwankungen, guter Granulabildung sowie hoher Reinigungsleistung hinsichtlich der organischen Fracht und Nährstoffen
• Erarbeitung von praxisrelevanten Empfehlungen bezüglich der Pelletverfahren mit einer Darstellung der Besonderheiten dieser neuartigen Verfahren im Vergleich zu etablierten Verfahren

• Beratung bei Reaktordesign, Bemessung und Betrieb
• Beratung bei Verfahrensoptimierung und -bewertung
• Erarbeitung von Empfehlungen für das Land NRW
• Patentrecherche AGS Verfahren

• Griebel, K.; Palmowski, L.; Fabry, J.; Bruszies, D.; Ihsane-Montazem, V.; Kohlgrüber, V.; Winkens, R.; Benstöm, F.; Wintgens, T. (2023): Aerob granulierter Schlamm im Sequencing Batch Reaktor – Einflussfaktoren und Betrieb, Aachener Tagung Wassertechnik, Eurogress Aachen
• Griebel, K.; Alt, K.; Benstöm, F.; Berzio, S.; Bruszies, D.; Fabry, J.; Heetkamp, J.; Ihsane-Montazem, V.; Jagemann, P.; John, P.; Kohlgrüber, V.; Lübken, M.; Nettmann, E.; Palmowski, L.; Phan, L.; Wichern, M.; Winkens, R.; Wintgens., T. (2023): Untersuchungen von Verfahren zur gezielten, integrierten Mikroschadstoffelimination mit aeroben Pellets – MIKROPELLETS – Phase 1. Abschlussbericht zum gleichnamigen Forschungsvorhaben, gefördert vom Ministerium für Umwelt, Naturschutz und Verkehr des Landes Nordrhein-Westfalen.
• Palmowski, L.; Griebel, K.; Fabry, J.; Bruszies, D.; Ihsane-Montazem, V.; Kohlgrüber, V.; Winkens, R.; Benstöm, F.; Wintgens, T. (2023): Aerob granulierte Schlämme in Sequencing Batch Reaktoren – Ergebnisse aus dem Projekt MikroPellets, Essener Tagung 08.03.2023, Aachen
• Bruszies, D.; Klasen, H.; Benstoem, F.; Kohlgrüber, V.; Palmowski, L.; Griebel, K.; Wintgens, T. (2021): Innovative Pellet-Verfahren im SBR zur Reinigung kommunalen Abwassers, Aachener Tagung Wassertechnik, Eurogress Aachen

Institut für Siedlungswasserwirtschaft der RWTH Aachen (ISA)

Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Umwelttechnik der Ruhr-Universität Bochum (LSU)

Emschergenossenschaft (EG)

Hydro Ingenieure (HI)

Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen (LANUV)

17-04.02.01-1e/2019

n/a

Herr Dr. F. Benstöm

Herr J. Heetkamp