Abwasser-Kreislauf. Kaskadische Verwertung der Abwasser- und organischen Reststoffströme in Gebäuden

Es wird Grundlagenforschung für ein nachhaltiges kreislauforientiertes System zur gebäudeintegrierten Verwertung von Abwasser und Speiseresten betrieben. Dieses umfasst Nährstoffrückgewinnung für ein nachhaltiges Kreislaufsystem (Erzeugung von Pflanzendünger und Biokohle), Stromproduktion für die Bedarfsdeckung (bis 15 %) von Plus-Energie-Gebäuden, sowie Nutzwassergewinnung für die Bewässerung objekteigener oder urbaner Begrünung und zur Sommerkühlung.

Kurzbeschreibung

Ausgangssituation/Motivation

Unser derzeitiges Abwassersystem ist zwar sehr gut entwickelt, aber kein nachhaltiges Kreislaufsystem. Nährstoffe, die über menschliche Ausscheidungen in das Abwasser eingebracht werden, können nicht mehr in die Nahrungsmittelproduktion rückgeführt werden da es in den Klärwerken schon zu viele Verunreinigungen gibt. Auch der Energiegehalt der Stoffe im Abwasser kann durch die aerobe Behandlung im Klärwerk nicht mehr gut genutzt werden. Der Klärschlamm wird daher getrocknet, verbrannt und die Asche u.a. deponiert. Die Speisereste der Haushalte werden überwiegend über den Restmüll entsorgt und ebenfalls verbrannt, womit die enthaltenen Nährstoffe verloren gehen.

Inhalte und Zielsetzungen

Aufbauend auf vorhergehenden Projekten (z.B. KREIS in Hamburg) und durch Nutzung, Erweiterung und Kombination neuer Komponenten und Verfahren und mit Laborversuchen soll ein neues, innovatives Stoff- und Energiekreislaufsystem erprobt werden.

Methodische Vorgehensweise

Das Langzeitverhalten der neuen Urin-Trenntoilette (Gewinnerin des internationalen Wettbewerbs „Reinventing the Toilette") und die Abtrennung von Spülwasser und Feststoffen werden experimentell und empirisch untersucht.
Aus Urin und Faulschlammwasser wird Pflanzendünger und Nutzwasser rückgewonnen. Hierbei wird das Eawag-Urinrecyclingverfahren um die Nährstoffrückgewinnung auch aus Gärrestwasser erweitert und erprobt, um auch aus dieser Fraktion Nährstoffe rückzugewinnen. Erfassung und Optimierung der Medikamenten-, Drogen- und Hormonresteabscheidung auch aus dem Gärrestwasser.
Die Hochtemperatur-Vergärung und Biogasproduktion von Fäkalien und Speiseabfällen wird forschend optimiert und das Mindestvolumen ermittelt. Dazu wird auch die Hygiene, die verfahrenstechnische Robustheit bei Fehlwürfen und durch eingeleitete Haushaltschemikalien überprüft.
Das gewonnene Biogas wird nach Zeit, Qualität und Quantität analysiert und das Strom- und Wärmepotenzial via Brennstoffzelle oder Mikroturbine errechnet.
Konzepte zur Nutzung von Speiseresten aus Haushalten werden verfahrenstechnisch und bautechnisch untersucht.
Nutzerakzeptanz und Nutzerpräferenzen werden erhoben. - Konzepte zur Nutzung des Gärrestes über Karbonisierungsverfahren und der Phosphat-Rückgewinnung werden analysiert und bewertet.

Erwartete Ergebnisse

Dieses geplante Projekt soll eine ökonomisch und ökologisch nachhaltigere Kreislauf-Nutzung von Gebäudeabwasser und Haushalts-Speiseresten ermöglichen. Dabei sollen neben wissenschaftlichen Erkenntnissen realistische und rasch multiplizierbare Anwendungsbeispiele für die Technologie und die Kreislaufprodukte entstehenKreislaufwirtschaft und Lehre (Aus-/Weiterbildung).

Projektbeteiligte

Projektleitung

Schöberl & Pöll GmbH

Projekt- bzw. Kooperationspartner:innen

AAT - Abwasser- und Abfalltechnik GmbH
BOKU Wien, Institut für Umweltbiotechnologie, Institut für Verfahrens- und Energietechnik
Eawag (Eidgenössische Anstalt für Wasserversorgung, Abwasserreinigung & Gewässerschutz
LAUFEN Austria AG
Dr. Alexander Keul – Umweltpsychologie, Angewandte Psychologie

Kontaktadresse

Schöberl & Pöll GmbH
Lassallestraße 2/6-8, 1020 Wien
Tel.: +43 (1) 726 45 66
E-Mail: office@schoeberlpoell.at
Web: www.schoeberlpoell.at