2016-03-01  –  2019-12-31

243.508,00 EUR

Technische Universität München - Fakultät für Bauingenieur- und Vermessungswesen - Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft, Garching b. München, Bayern

03ET1396B

Energiesparende Industrieverfahren - Abwasser- und Brauchwassertechnik [EA3257]

01169210/1  –  UltraMethan: Steigerung der Energieeffizienz bei der Abwasserreinigung durch innovative Ultraschalldesintegration

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN4)

Energie

Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines neuen Verfahrens zur Steigerung der Energieeffizienz bei der kommunalen Abwasserreinigung. Die Energieeffizienz soll dabei durch die Steigerung des Biogasertrages bei der anaeroben Klärschlammstabilisierung verbessert werden, indem der Vergärungsprozess durch die vorherige mechanische Zerkleinerung der Schlammpartikel beschleunigt wird. Dies geschieht zum einen aufgrund der Auflösung von Schlammflocken und der vergrößerten Oberfläche die den anaeroben Mikroorganismen nach der Zerkleinerung zur Verfügung steht, sowie zum anderen durch die Freisetzung von intrazellulären Substanzen, insbesondere Enzymen, die den biologischen Abbau weiter beschleunigen. Ein weiterer Vorteil neben der Steigerung der Gasausbeute ist die damit einhergehende Verringerung der zu entsorgenden Klärschlammmengen durch einen beschleunigten Abbau und eine bessere Entwässerbarkeit. Der Aufschluss des Schlamms soll mittels ultraschallinduzierter Kavitation in einem zu entwickelnden hocheffizienten Flächen-Schwingsystem erfolgen, welches in bestehende Kläranlagen nachrüstbar ist. Zunächst sollen dafür die Grundmechanismen der Gasertragssteigerung durch den Aufschluss mit Labor-Ultraschallsystemen nach dem Flächenschwingprinzip im Labor der Technischen Universität München (TUM) genau verstanden werden. Anschließend sollen die Laborergebnisse auf drei unterschiedliche großtechnische Anlagen innerhalb der dreijährigen Projektdauer übertragen werden. Das Projektteam besteht dabei aus der TUM als wissenschaftlichen Partner, dem Hersteller verschiedenster Hochleistungs-Ultraschallsysteme BANDELIN und dem auf die Optimierung von Kläranlagen spezialisierten Ingenieurbüro GFM als Unterauftragnehmer. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse über die Wirkungsweise der Ultraschallbehandlung sowie möglicher Bauformen geeigneter Ultraschallreaktoren soll im Rahmen des Projektes ein nachrüstbares, leistungs- und marktfähiges Ultraschallsystem entwickelt werden.