CARISMO

Für den Betrieb von Kläranlagen werden ca. 20% des gesamten Energiebedarfes der städtischen Infrastruktur benötigt. Davon wird über die Hälfte für die Belüftung des Abwassers im Belebtschlammverfahren verbraucht, um die organischen Stoffe – gemessen als chemischer Sauerstoffbedarf (CSB) – in das Treibhausgas CO2 zu mineralisieren. Dieser organische Gehalt im Abwasser ist eine größtenteils ungenutzte Quelle für erneuerbare Energie.

Durch eine erhöhte Abscheidung der organischen Stoffe in den Klärschlamm, der nachfolgend gefault wird, kann die Rückgewinnung von Energie und auch Nährstoffen aus Abwasser deutlich erhöht werden.

Im Projekt CARISMO wurden zwei Prozesse über einen Zeitraum von 18 Monaten sowohl im Labormaßstab als auch in Pilotanlagen mit Abwasser einer vergleichsweisen hohen CSB-Konzentration von 1000 Miligramm O2 pro Liter getestet und evaluiert. Im ersten Prozess wurde Abwasser des Klärwerks Stahnsdorf nach der mechanischen Reinigungsstufe mittels Koagulation und Flockung behandelt und anschließend der gebildete Schlamm mit einem Mikrosieb abgeschieden. Der zweite Prozess beinhaltete einen zusätzlichen, dem Koagulationstank vorgeschalteten Biofilmreaktor. Zum Vergleich des Faulungsverhaltens wurde der Faulungsreaktor zunächst mit dem Primärschlamm der Kläranlage und anschließend mit den beiden Schlämmen aus der Mikrosiebung beschickt.

Ergebnisse des Projekts

Die Ergebnisse der ganzheitlichen Energiebilanz zeigen, dass beide Verfahren die Energierückgewinnung aus Abwasser über Biogasverwertung von 50 % auf 70-80 % im Vergleich zu Referenzverfahren (Belebtschlammverfahren mit Nitrifikation/Denitrifikation) steigern können. Beide CARISMO-Verfahren sind damit dem Referenzprozess mit einem Nettoenergiebedarf von +0.2 kWh/m³ überlegen. Im Modell liefert das Verfahren Koagulation, Flockung und Mikrosieb eine positive Energiebilanz und eine CO2-neutrale Abwasserbehandlung.

Das Projekt gelangte 2014 unter die TOP 3 des Deutschen Nachhaltigkeitspreises im Bereich Forschung.