Technische Feuchtgebiete zur Abwasserdesinfektion, Denitrifikation und Retention und Nachbehandlung bei großen Regenereignissen

Stipendiatin/Stipendiat: Dr. Sabine Rühmland

Technische Feuchtgebiete (Pflanzenkläranlagen und Abwasserteiche) sind energiesparsame, flächenintensive, naturnahe Verfahren mit denen Kohlenstoff sicher aus dem Abwasser entfernt wird. Darüber hinaus ist dieses Abwasserreinigungsverfahren in der Lage Stickstoff und Krankheitserreger soweit zu entfernen, dass auch höhere Anforderungen erfüllt werden. Technische Feuchtgebiete haben als nachgeschalteter Abwasserbehandlungsschritt Potenziale zur • weitestgehenden Nitratentfernung [PLATZER, 1998; KADLEC & WALLACE, 2008]• Abwasserdesinfektion zur Sicherstellung einer Bewässerung in ariden Gebieten und zur Erlangung der Badegewässerqualität [HAGENDORF et al., 2002; BARJENBRUCH et al., 2008] und• Retention und Behandlung bei großen Regenereignissen.Um technische Feuchtgebiete gezielt für die Aufgaben der weitergehenden Abwasserreinigung einzusetzen, fehlen jedoch entsprechende Untersuchungen, um Bemessungsvorgaben (hydraulische und stoffliche Flächenbelastung, Denitrifikationsleistung) zu entwickeln [NOWAK et al. 2009]. Ziel der Promotion ist es deshalb, eine Grundlage für die Bemessung von nachgeschalteten technischen Feuchtgebieten zur kommunalen Abwasserbehandlung für weitergehende Anforderungen (Stickstoffentfernung, Desinfektion) zu erarbeiten. Als Basis werden dafür Aufbau und Leistung drei bestehender Anlagen im technischen Maßstab in Berlin untersucht. Die Anlagen sind in Lage, Größe, Zulaufqualität und Alter identisch. Die Denitrifikationsleistung und die Desinfektionsleistung werden in Abhängigkeit von variablen Parametern wie • hydraulische und stoffliche Belastung• Einstauhöhe • Jahreszeiten und• Temperaturbestimmt. Die sich einstellenden physikalischen Milieubedingungen wie Sauerstoffkonzentration und Redoxpotenzial werden gemessen und zur Interpretation der Prozesse in den Anlagen herangezogen. Eine hohe Denitrifikationsleistung soll durch das Einstellen sehr geringer Sauerstoffkonzentrationen, durch Überstauen und die Versorgung mit Kohlenstoffverbindungen aus dem Bestandsabfall der Sumpfpflanzen, ermöglicht werden. Die Fähigkeit, Belastungsspitzen der kommunalen Kläranlagen im Regenwetterfall sowohl hydraulisch abzufangen als auch Ammoniumspitzen zu nitrifizieren wird getestet. In den technischen Feuchtgebieten laufen naturnahe Prozesse ab, so dass sie eine Übergangsposition zwischen der technischen Abwasserbehandlung auf der einen Seite und den natürlichen Lebensräumen auf der anderen Seite einnehmen. Die positiven (z.B. Biodiversität) und negativen (Flächenverbrauch) Umweltauswirkungen werden anhand von Ökosystemparametern abgeschätzt. Die Aussagekraft wird mit Resultaten und Betriebserfahrungen anderer nachgeschalteter technischer Feuchtgebiete untermauert.Als Ergebnis wird für die entscheidenden Kriterien eine Empfehlung für die Auslegung und den Betrieb getroffen. Für welche Einsatzmöglichkeiten die Verwendung dieser technischen Feuchtgebiete wirtschaftlich ist, wird anhand eines Vergleichs der Investitions- und Betriebskosten mit denen konventioneller Abwasserreinigungsverfahren ermittelt.

Förderzeitraum:
01.01.2010 - 30.06.2014

Institut:
Technische Universität Berlin
Fakultät Planen - Bauen - Umwelt
Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft

Betreuer:
Prof. Dr. Matthias Barjenbruch

E-Mail: E-Mail schreiben

URL: www.siwawi.tu-berlin.de

Technische Feuchtgebiete zur Nachreinigung von Abwasser
Technische Feuchtgebiete zur Nachreinigung von Abwasser