En-RecoTreat – Innovative Membrandestillation zur Wertstoff- und Energierückgewinnung in der kommunalen Abwasserbehandlung

Die konventionelle kommunale biologische – aerobe Abwasserreinigung ist ein energieintensiver Prozess. Der Energielieferant Kohlenstoff bzw. die in Kohlenstoff gebundene Energie wie auch Nährstoffe -der Wertstoff Stickstoff- werden mit hohem elektrischen Energieaufwand (aerobe Belüftung) vernichtet. In Österreich müssen pro Jahr rund 546.000 Megawattstunden elektrische Energie für die kommunale Abwasserreinigung aufgewandt werden.

Die Senkung des hohen Energieverbrauchs für die kommunale Abwasserreinigung stellt das übergeordnete Projektziel dar. Durch Abtrennung und Rückgewinnung von Ammonium aus dem kommunalen Abwasser mittels energieeffizienter Membrandestillationverfahren kann der Sauerstoffbedarf und damit auch der Energiebedarf für biologische Oxidation des Ammoniums massiv reduziert werden. Durch dessen Entnahme als Handelsware „Ammoniumwasser“ können sowohl Erlöse generiert als auch Kosten gespart werden.

Die Aufkonzentration des kommunalen Abwassers durch Abtrennung von Klarwasser oder Ammoniumwasser durch energieeffiziente Membrandestillation ermöglicht durch Erhöhung der Kohlenstoffkonzentration den effizienten Betrieb eines anaeroben Hochleistungsreaktors. Dies  ist ein weiteres Projektziel, das verfolgt wird. Der Einsatz von anaeroben Reinigungstechnologien ermöglicht die energetische Verwertung der Abwasserinhaltstoffe in Form von Biogas.

Die Membrandestillation bietet eine energieeffiziente Alternative mit geringerem thermischen als auch elektrischen Energieverbrauch auf niedrigem Temperaturniveau und ermöglicht darüber hinaus die Nutzung von Abwärme oder Solarthermie.

Die Analyse des Verhaltens des Membrandestillations-Verfahrens unter realen Betriebsbedingungen wird durch die Installation und den Betrieb der Technikumsanlage direkt in einer Kläranlage ermöglicht. Hierbei kann auch das Langzeitverhalten der Membrandestillation bei der Ammoniumabtrennung und der Aufkonzentration von Abwasser umfassend betrachtet werden. Im Rahmen des Projektes wird ein Konzept für die Integration der Membrandestillations-Anlage zur Ammoniumabtrennung und Rückgewinnung aus Schlammwasser und der Abwasseraufkonzentration für den Betrieb eines Anaerob-Hochleistungsreaktor erarbeitet und die Potentiale für die Nutzung von Abwärme und Solarthermie dargestellt.

Das Ergebnis des Projektes wird eine optimierte Membrandestillations-Technikumsanlage und charakterisierte Membranmodule zur Abtrennung von Ammonium, Ammoniumwasser und Klarwasser mit genauer Kenntnis der Prozessparameter wie z.B. Durchfluss, Temperaturen, Energieverbrauch sein.