Forschungsprojekt PIRAT Systems

PIRAT-Systems

Energetische Prozessoptimierung und Implementierung von Ressourceneffizienten Abwassertechnologien auf kommunalen Kläranlagen

 

PIRAT-Systems ist ein Forschungsprojekt, koordiniert vom Fachgebiet Ressourceneffiziente Abwasserbehandlung der Technischen Universität Kaiserslautern, im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Vorhabens CLIENT II China.

Das Projekt läuft vom 01.09.2018 - 31.08.2022.

Die Abwasserentsorgung unterliegt derzeit einem Paradigmenwechsel, weg von einer Entsorgungswirtschaft hin zu einer ressourcenorientieren Betrachtungsweise, bei der wichtige Abwasserinhaltsstoffe genutzt und rückgewonnen werden sowie der Energieeinsatz reduziert wird. Während in Deutschland erste Ansätze hierzu umgesetzt werden, bedarf es weltweit der Weiterentwicklung und Anpassung von entsprechenden Systemkomponenten und Konzepten. Das Projekt PIRAT-Systems verfolgte den Ansatz mit einem interdisziplinär zusammengesetzten Team aus deutschen und chinesischen Akteuren (Planer, Anlagenbauer, Betreiber, Firmen aus der Düngemittelverarbeitung, Behörden und Forschungseinrichtungen), ausgewählte Technologienangepasst für den chinesischen Markt weiter zu entwickeln und anhand großtechnischer chin. Modellkläranlagen Konzepte zur Steigerung der Energieeffizienz und Integration nachhaltiger Komponenten zu erarbeiten. Um diese innerhalb und außerhalb Chinas auf andere Abwasseranlagen übertragen zu können, wurden Bemessungsansätze und Simulationsmodelle als Planungswerkzeuge ebenso entwickelt wie Leitfäden zur Entscheidungsfindung. Dadurch lassen sich für verschiedene Randbedingungen geeignete Betriebseinstellungen und MSR-Strategien für einen integrierten Betrieb der Systemkomponenten ermitteln und Transitionswege bewerten.

In enger Kooperation der deutschen und chinesischen Partner wurde die Umsetzung und Anwendung der Ergebnisse auf KA in China in theoretischen Modellen angewendet, da die Corona-Pandemie Reisen sowie Umplanungen auf den KA nicht möglich machte. Die Konzepte wurden für typische Kläranlagen erweitert, die Vermarktungsmöglichkeiten von Recyclingprodukten untersucht und die Aufbereitung und Einspeisung von Biogas ins Erdgasnetz geprüft. Fördernde und hemmende Umsetzungsfaktoren, einschließlich Akzeptanz in der Bevölkerung, wurden ermittelt. Das übergeordnete Ziel des Projektes war die Schließung von Stoffkreisläufen bei Gewährleistung einer extrem guten Reinigungsleistung von Kläranlagen zur Einhaltung der strengen Grenzwerte in China und damit verbunden die Verbesserung der Umweltsituation (Klimaschutz, Verminderung von Emissionen, Schutz von Wasser, Luft und Boden). Dies konnte trotz der erschwerten Bedingungen erreicht werden. 

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