Lambertsmühle - Nährstoffverwertung

Nährstofftrennung und -verwertung in der Abwassertechnik am Beispiel der 'Lambertsmühle'

Projektdaten
AntragstellerTeil 1: Wupperverband, Teil 2: Universität Bonn (IPE)
PartnerOttoWasser GmbH - Universität Duisburg-Essen (IWW) - Universität Bonn (IPE, Institut f. Hygiene und öffentliche Gesundheit) - Bauhaus Universität Weimar - Gewitra mbH - Rheinisch-Bergischer Kreis - Verein lambertsmühler e.V. - Institut für Abwasserwirtschaft und Gewässerschutz (AWW)
Beginn des Projektes06/2001
Abschluss des ProjektesTeil 1: 05/2003, Teil 2: 02/2005
FördermittelgeberMUNLV NRW
Bewachsener Bodenfilter
Bewachsener Bodenfilter
Ziel des Projektes

Am Beispiel der Lambertsmühle in Burscheid wurden unter Einsatz alternativer Sanitärtechniken die Stoffstromtrennung und die Schließung von Wasser- und Nährstoffkreisläufen untersucht. Das eingesetzte Abwasserkonzept besteht im Wesentlichen aus einer getrennten Ableitung und Behandlung der Teilströme Grau-, Braun- und Gelbwasser. Das vergleichsweise nährstoffarme Grauwasser wird in einer Pflanzenkläranlage gereinigt. Gelb- und Braunwasser werden in sortierenden Toiletten getrennt. Der nährstoffreiche Urin kann wie Gülle zur Düngung in der Landwirtschaft benutzt werden. Die Fäkalien werden in Rottesäcken kompostiert und ebenfalls als Dünger eingesetzt.

  • Erfahrung mit sortierenden Toiletten unter Praxisbedingungen
  • Grad der Trennung des Nährstoff- und Wasserkreislaufs
  • Teilstrombehandlung (Reinigungsleistung, Betriebsbeurteilung etc.) unter Praxisbedingungen
  • Untersuchungen der Teilströme hinsichtlich hygienischer Beschaffenheit, des Nährstoffgehalts und ausgewählter organischer Inhaltsstoffe (Arzneimittelrückstände etc.)
  • Stoffbilanzierung unter Praxisbedingungen
  • Entwicklung und Darstellung eines Verwertungskonzepts im Rahmen der Museumskonzeption und für landwirtschaftliche Betriebe
  • Verbesserung der Trennleistung und der Handhabung bei der Entnahme der Feststoffe
Arbeitsprogramm

Während im ersten Teil des Forschungsvorhabens generelle Aspekte des Abwasserkonzeptes im Vordergrund standen, befassten sich die Untersuchungen des letzten Jahres mit der Optimierung des Systems, mit organischen Mikroverunreinigungen (Arzneimittelrückständen) im Urin und mit der weitergehenden Behandlung der Teilströme. Auf dieser Grundlage wurden folgende Untersuchungen durchgeführt:

  • Aufbau und Einsatz einer problemorientierten Analytik mit dem Ziel eines Monitorings ausgewählter Pharmaka in Böden und Urin
  • Pharmaka im Urin: Abbau und Versickerung vs. Pflanzenaufnahme
  • Säulenversuche zum Rückhalt von Pharmaka in Bodenfiltern
  • Urin-/Pharmaka-Keimtest
  • Biologische Behandlung der Fäkalien Hygieneuntersuchung von Fäkalkomposten
  • Zeolithversuche zur Adsorption von Ammonium aus Urin und Herstellung von Depotdünger
Ergebnisse

Die Untersuchungen zum Abwasserkonzept Lambertsmühle haben folgende Ergebnisse:

  • Sanitär- und Behandlungstechniken weisen keine erhöhten Risiken gegenüber konventionellen Techniken auf
  • ästhetische und evtl. hygienische Nachteile lediglich in Bezug auf die Fäkalienkompostierung: Wartung des Fäkalienabscheiders, Entleeren der Filtersäcke und Ansetzen der Fäkaleinkompostierung müssen von Fachleuten ausgeführt werden. Sie sind dem Betreiber nicht zuzumuten.
  • Durch eine fast vollständige Abtrennung von Urin und Fäkalien, können Arzneimittel dem Gewässer weitgehend ferngehalten werden.
  • Bei Verwendung von lediglich gelagertem Urin in der Landwirtschaft, werden die enthaltenen Arzneimittel auf den Boden ausgebracht.
  • Ein Teil der Arzneimittel kann in der bewachsenen Bodenschicht zurückgehalten werden, ein Teil wird von Pflanzen abgebaut, der größte Teil versickert.
  • Der Transport der Arzneimittel im Boden ist im Wesentlichen abhängig von den Bodeneigenschaften: ein hoher Feinkornanteil reduziert die Transportgeschwindigkeit.
  • Über potenzielle Konzentrationen im Sickerwasser kann noch keine belastbare Aussage gemacht werden. Ein vollständiger Rückhalt im Boden ist nicht wahrscheinlich.
  • Das neue Konzept wird unter dem Aspekt Arzneimittelrückhalt besser eingeschätzt als konventionelle Hauskläranlagen, da bei der konventionellen Abwassertechnik die vollständige Arzneimittelfracht in die Fließgewässer abgegeben wird, bei der Verwundung von Urin als Dünger jedoch ein deutlicher Frachtrückgang erfolgt.
  • Die Herstellung von arzneimittelfreiem Dünger aus Urin erscheint möglich. Verfahren hierzu müssen noch weiterentwickelt werden.
  • Die Verwendung von Fäkalienkompost ist aus hygienischer Sicht akzeptabel.

Im Hinblick auf den Gewässerschutz weist das neue Konzept deutliche Vorteile gegenüber der konventionellen Abwasserbeseitigung auf. Eine Optimierung der Trenn- und Behandlungstechnik sowie die Nutzung der Stoffe in den Teilströmen sind zu empfehlen, um die identifizierten Schwachstellen zu beseitigen.

Im Rahmen des Forschungsprojektes entstand ein Tagungsband, den Sie unten auf der Seite finden.

Nutzen für den Wupperverband

Der Wupperverband ist für neue Ideen und Konzepte offen und bestrebt, diese mit zu entwickeln und in die Praxis umzusetzen. Bei der Projektsteuerung und Projektleitung von übergreifenden Projekten/Konzepten hat der Wupperverband einen reichhaltigen Erfahrungsschatz. Daher bietet das Projekt die Möglichkeit, neue Formen der Entwässerung für Außenbereiche anhand eines Pilotprojekts zu beurteilen und hinsichtlich der Übertragbarkeit auf andere Standorte zu überprüfen.

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