A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Kosten und Erlöse bei der Co-Vergärung von mechanisch aufbereitetem Bioabfall in Faultürmen kommunaler Kläranlagen
Zusammenfassung Die moderne Abwasserbehandlung weist ein großes Potenzial zur Bereitstellung erneuerbarer Energien auf. Auf Kläranlagen kann die chemische Energie im Abwasser genutzt werden, indem in den Faultürmen Biomethan produziert wird. Diese Biomethanproduktion kann durch die gezielte Zugabe organischer Abfälle in die Faultürme gesteigert werden (= Co-Vergärung). Abfälle, die in den Faulturm als Co-Substrate zugegeben werden, müssen pumpfähig und in den Faulschlamm einmischbar sein. Typische Abfallströme, die dafür in Frage kommen sind z. B. Speisereste aus Großküchen oder Molkereiabfälle. Derartige Abfälle können meist nach geringer mechanischer Aufbereitung dem Faulturm beigemischt werden. Diese Abfälle sind begehrte Reststoffe der Kläranlage, da sie im Allgemeinen weitgehend frei von Störstoffen wie Glas, Steinen oder Kunststoffen sind. Die begrenzte Verfügbarkeit von Speiseresten oder Molkereiabfällen führt zunehmend dazu, dass auch Bioabfälle aus der Getrenntsammlung oder überlagerte Lebensmittel mechanisch aufbereitet und in den Kläranlagen mitverarbeitet werden. Bei der Nutzung derartiger Substrate ist vermehrt mit Folgeproblemen auf der Kläranlage zu rechnen, da sie stärker mit Störstoffen belastet sind. Durch Abrasion an Aggregaten, verlegte Leitungen oder Sedimenten im Faulturm ergeben sich Mehrkosten für die Kläranlage. Bei der Betrachtung der Mehrkosten durch die Co-Vergärung von mechanisch aufbereitetem Bioabfall müssen neben den Aufwendungen, die auf Störstoffe zurückzuführen sind, auch Kosten für den Schlammanfall aus den Co-Substraten und der Rückbelastung, insbesondere von Stickstoff, in die Abwasserreinigung der Kläranlage berücksichtigt werden. In dieser Arbeit wird eine ökonomische Betrachtung aufgestellt, die die relevanten Kosten der Co-Vergärung erfasst und den Erlösen aus der Verwertung des zusätzlich produzierten Biomethans gegenüberstellt.
Abstract The production of methane in wastewater treatment plants can be increased by applying co-digestion. Leftovers from canteens or waste from dairy production are frequently used for co-digestion in wastewater treatment plants. These substrates are free from impurities and pumpable and hence almost no further mechanical treatment is necessary before adding these wastes to the fermentation process. Due to the limited availability of suitable leftovers etc., also separately collected municipal biowastes or packed food wastes from supermarkets are used as co-substrates. These waste materials need to be milled or shredded before digestion. Although impurities like plastic films are separated, other impurities, such as stones and glass particles, can reach the digester. These impurities are a cause for extra costs for the wastewater treatment plant operators because they can provoke plant malfunctions, increased equipment wear, pipe clogging, or accumulation of sediments in the digester. These costs caused by impurities in the pretreated biowaste are investigated in this work. Furthermore, the costs for the ensuing additional sludge disposal and additionally required removal of nitrogen because of added co-substrates are considered. All additional costs caused by the co-digestion of biowaste in wastewater treatment plants are compiled and compared with the revenue generated by the additionally produced methane from biowaste (production of electrical power for use at the wastewater treatment plant, selling the produced energy or selling the methane).
Kosten und Erlöse bei der Co-Vergärung von mechanisch aufbereitetem Bioabfall in Faultürmen kommunaler Kläranlagen
Zusammenfassung Die moderne Abwasserbehandlung weist ein großes Potenzial zur Bereitstellung erneuerbarer Energien auf. Auf Kläranlagen kann die chemische Energie im Abwasser genutzt werden, indem in den Faultürmen Biomethan produziert wird. Diese Biomethanproduktion kann durch die gezielte Zugabe organischer Abfälle in die Faultürme gesteigert werden (= Co-Vergärung). Abfälle, die in den Faulturm als Co-Substrate zugegeben werden, müssen pumpfähig und in den Faulschlamm einmischbar sein. Typische Abfallströme, die dafür in Frage kommen sind z. B. Speisereste aus Großküchen oder Molkereiabfälle. Derartige Abfälle können meist nach geringer mechanischer Aufbereitung dem Faulturm beigemischt werden. Diese Abfälle sind begehrte Reststoffe der Kläranlage, da sie im Allgemeinen weitgehend frei von Störstoffen wie Glas, Steinen oder Kunststoffen sind. Die begrenzte Verfügbarkeit von Speiseresten oder Molkereiabfällen führt zunehmend dazu, dass auch Bioabfälle aus der Getrenntsammlung oder überlagerte Lebensmittel mechanisch aufbereitet und in den Kläranlagen mitverarbeitet werden. Bei der Nutzung derartiger Substrate ist vermehrt mit Folgeproblemen auf der Kläranlage zu rechnen, da sie stärker mit Störstoffen belastet sind. Durch Abrasion an Aggregaten, verlegte Leitungen oder Sedimenten im Faulturm ergeben sich Mehrkosten für die Kläranlage. Bei der Betrachtung der Mehrkosten durch die Co-Vergärung von mechanisch aufbereitetem Bioabfall müssen neben den Aufwendungen, die auf Störstoffe zurückzuführen sind, auch Kosten für den Schlammanfall aus den Co-Substraten und der Rückbelastung, insbesondere von Stickstoff, in die Abwasserreinigung der Kläranlage berücksichtigt werden. In dieser Arbeit wird eine ökonomische Betrachtung aufgestellt, die die relevanten Kosten der Co-Vergärung erfasst und den Erlösen aus der Verwertung des zusätzlich produzierten Biomethans gegenüberstellt.
Abstract The production of methane in wastewater treatment plants can be increased by applying co-digestion. Leftovers from canteens or waste from dairy production are frequently used for co-digestion in wastewater treatment plants. These substrates are free from impurities and pumpable and hence almost no further mechanical treatment is necessary before adding these wastes to the fermentation process. Due to the limited availability of suitable leftovers etc., also separately collected municipal biowastes or packed food wastes from supermarkets are used as co-substrates. These waste materials need to be milled or shredded before digestion. Although impurities like plastic films are separated, other impurities, such as stones and glass particles, can reach the digester. These impurities are a cause for extra costs for the wastewater treatment plant operators because they can provoke plant malfunctions, increased equipment wear, pipe clogging, or accumulation of sediments in the digester. These costs caused by impurities in the pretreated biowaste are investigated in this work. Furthermore, the costs for the ensuing additional sludge disposal and additionally required removal of nitrogen because of added co-substrates are considered. All additional costs caused by the co-digestion of biowaste in wastewater treatment plants are compiled and compared with the revenue generated by the additionally produced methane from biowaste (production of electrical power for use at the wastewater treatment plant, selling the produced energy or selling the methane).
Kosten und Erlöse bei der Co-Vergärung von mechanisch aufbereitetem Bioabfall in Faultürmen kommunaler Kläranlagen
Costs and revenues for co-digestion of mechanically pretreated biowaste in wastewater treatment plants
DI Jank, Anna (author) / Dr. Ebner, Christian (author) / Dr.-Ing. Müller, Wolfgang (author) / Fimml, Christian (author) / Markt, Rudolf (author) / Univ.-Prof. Dr.-Ing. Bockreis, Anke (author)
Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaft ; 69 ; 388-396
2017-06-28
9 pages
Article (Journal)
Electronic Resource
German
Co-Vergarung von Klarschlamm und Bioabfall
| British Library Online Contents | 1999
| Springer Verlag | 2017