Grüne Energie aus behandelten Klärschlamm
Klärschlamm ist das wichtigste Nebenprodukt aus der Abwasserbehandlung. Allerdings können bis zu 60% der gesamten Betriebskosten einer Kläranlage auf die Entsorgung von Klärschlamm entfallen, da dies enorme Mengen an Energie verbraucht. Das Projekt MFC4SLUDGE ("MFC4Sludge": Microbial fuel cell technologies for combined wastewater sludge treatment and energy production) arbeitete mit europäischen KMU zusammen, um eine geeignete kommerzielle Alternative zu bestehenden Klärschlammbehandlungen zu entwickeln. Das Konsortium hat einen innovativen Ansatz verwendet, um zu gewährleisten, dass die Auswirkungen auf die Umwelt minimal sind und aktuelle Kläranlagen keinen zusätzlichen Energiebedarf benötigen. Die nachhaltige Lösung der Projektpartner kommt in Form einer mikrobiellen Brennstoffzelle (MFC), die mit hydrolytisch-acidogener anaerober Vergärung (hydrolytic-acidogenic anaerobic di, gestionHA-AD) gekoppelt ist. Die Forscher verwendeten diese komplementären Technologien, um ein Energiesystem zu entwickeln, das die organischen Verbindungen im Abwasser um mehr als 90% reduzieren kann, während gleichzeitig Energie produziert wird. Die Entwicklung von MFC konzentrierte sich auf die Verbesserung der Systemeffizienz und der Kosteneffizienz. Dies wurde durch die Entwicklung von Steuerungsstrategien erreicht, um eine optimale Leistung zu erzielen und durch die Entwicklung neuer Zellkonfiguration und Kathoden. Ein HA-AD-Fermenter wurde im Labormaßstab entworfen und gebaut, und die ersten Tests wurden durchgeführt, um seinen Betriebsbereich zu bestimmen. Der Abstrom aus der teilweisen anaeroben Fermentation von Klärschlamm wurde im Hinblick auf die Produktion flüchtiger Fettsäuren untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass das Abwasser aus der teilweisen anaeroben Fermentation für die Biostrom-Produktion in MFC geeignet war. Mathematische Modelle wurden auch für den HA-AD, MFC und gekoppelte Prozesse entwickelt. MFC4SLUDGE wird die Umweltbelastung durch Klärschlamm reduzieren, indem es sein Volumen senkt und eine Energiequelle bietet und damit diese Abfälle verwertet. Jedoch ist dies nicht auf häusliche Abwasser beschränkt, da es auch auf Schlämmen aus industriellen Kläranlagen angewendet werden kann, die extrem niedrige pH-Werte oder organische Verbindungen mit hohem Stickstoff- oder Schwefelgehalt enthalten. Die Ergebnisse des Projekts werden auch die Wettbewerbsfähigkeit der beteiligten KMU verbessern, indem sie diesen wertvolles Know-how und erhöhte Beschäftigungsmöglichkeiten bereitstellen. Darüber hinaus wird es die Verwendung von Klärschlamm in der Landwirtschaft anregen, indem es lokalen Behörden, die Kläranlagen betreiben, ermöglicht, der Klärschlamm-Richtlinie 86/278 / EWG zu entsprechen. uc0
Schlüsselbegriffe
Klärschlamm, Abwasserbehandlung, MFC4SLUDGE, mikrobielle Brennstoffzelle, hydrolytische-acidogene anaerobe Vergärung
