Projekt 38353/01

Schwarzes Gold – Entwicklung eines integrierten, energie- und ressourcenschonenden Abtrennverfahrens (hydrograv adapt-PAK) für Pulveraktivkohle aus nachwachsenden Rohstoffen zur Spurenstoffentfrachtung von Oberflächengewässern

Projektträger

Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule (RWTH) Aachen Institut für Siedlungswasserwirtschaft Lehrstuhl für Siedlungswasser- und Wassergütewirtschaft
Mies-van-der-Rohe-Str. 1
52056 Aachen
Telefon: +49 241 8025207

Zielsetzung

Zur Elimination von Spurenstoffen (Arzneimittelrückstände, Diagnostika, Hormone, Chemikalienreste) in kommunalen Kläranlagen – die den Haupteintragspfad für Spurenstoffe in Oberflächen- und Grundwässer darstellen – wird aufgrund ihrer Breitbandwirkung Pulveraktivkohle (PAK) verwendet. Zu deren Abscheidung nach erfolgter Dosierung und Spurenstoffadsorption werden bislang Sandfilter eingesetzt, die bis zu 15 % des Gesamtenergieverbrauchs (Beschickung, Spülung, Rückführung Spülabwässer) kommunaler Kläranlage verursachen. Da Kläranlagen in vielen Kommunen den größten Einzelenergieverbraucher darstellen, tragen klassische Filter erheblich zur Freisetzung von CO2-Äquivalenten bei. Zudem werden erhebliche Mengen von CO2-Äquivalenten beim Bau der Filter (Beton, Bewehrungsstahl) – sofern verwendet – und bei der üblichen Verwendung von PAK aus fossilen Rohstoffen (Braun-/Steinkohle oder Torf) freigesetzt.
Im Projekt „Schwarzes Gold“ soll eine PAK aus nachwachsenden Rohstoffen in einem großtechnischen Versuch verwendet werden. Diese soll in einem im Nachklärbecken integrierten sogenannten adaptiven Einlaufsystem („hydrograv adapt“) durch Nutzung des Flockenfiltereffekts ohne zusätzliche Filtrationsbauwerke sicher abgeschieden werden. Zudem könnten damit sehr niedrige Phosphorgrenzwerte eingehalten werden, die zukünftig seitens der Wasserrahmenrichtlinie zum Schutz der Oberflächengewässer zu erwarten sind. Bei diesem neuartigen „hydrograv adapt-PAK“, das zudem als digitaler Zwilling im Rahmen des Projekts umgesetzt werden soll, wird bauartbedingt keine zusätzliche Fläche auf Kläranlagen versiegelt, praktisch keine Energie für den Betrieb benötigt (lediglich Antrieb zur automatischen Höhenanpassung) und der Ausstoß von CO2-Äquivalenten durch Verwendung von PAK aus nachwachsenden Rohstoffen wird auf ein Minimum beschränkt. Das Vorhaben wird durch Ablauf-Messung des PAK-Schlupfs und der Feststoffe zur Sicherstellung der hinreichenden PAK-Abscheidung begleitet. Zudem wird eine Ökobilanzierung, eine Kostenbetrachtung und Nutzwertanalyse sowie ein CFD (Computational Fluid Dynamics) Modell zur Übertragung auf andere Kläranalagen durchgeführt.

Übersicht

Fördersumme

248.883,00 €

Förderzeitraum

03.07.2023 - 31.07.2024

Bundesland

Nordrhein-Westfalen

Schlagwörter

Ressourcenschonung
Umwelttechnik