Ziel der Entwicklung

Ziel des Projektes war die Entwicklung einer innovativen modular aufgebauten Anlage zur Desinfektion des Ablaufwassers aus Kleinkläranlagen. Zur Gewährleistung der angestrebten Zielparameter für das behandelte, hygienisch unbedenkliche Wasser wurden folgende Entwicklungsstufen vorgesehen:
– Entwicklung eines, für die Klarfiltration geeigneten Filters aus keramischem Material, der eine Anti-Fouling-Funktionalität aufweist (Modulkomponente F – Filtration)
– Einsatz der Hypocell-Technologie, die durch elektrolytische Hypochlorit-Erzeugung eine Keimabtötung garantiert (Modulkomponente D – Desinfektion)
– Konservierung des behandelten Wassers unter Erhalt der hygienischen Unbedenklichkeit durch Einsatz der Silvertex-Technologie (Modulkomponente K – Konservierung)
– Realisierung erster technologischer Schritte zur IuK-gestützten (Informations- und Kommunikations-Technik) Funktions- und Qualitätssicherung der Wasserbehandlung durch Einsatz geeigneter, problemangepasster Sensorik unter Beachtung der Wirtschaftlichkeit
– Aufbau einer Demonstrationsanlage und Praxistests mit realen Ablaufwässern aus bestehenden Kleinkläranlagen
– Prüfung der Module auf Eignung in alternativen Anwendungsfeldern (z. B. Trinkwasserspender)
Der Gesamtdurchsatz an zu behandelndem Ablaufwasser aus den Kleinkläranlagen ist dabei auf typischerweise ca. 1 bis 1,5 m³ pro Stunde beschränkt.

Durch eine durchgängig konzipierte Baukastenstruktur der einzelnen Modulkomponenten wird eine modulare Anpassung aller Stufen an die jeweiligen Ausgangsparameter und bei Bedarf eine maßstäbliche Vergrößerung bzw. Verkleinerung gewährleistet. Gegebenenfalls wird so, abhängig von der jeweils vorliegenden Praxisanforderung, neben dem Einsatz als Kompaktmodul auch die Anwendung der einzelnen Behandlungsstufen als selbständige Behandlungsmodule ermöglicht. Die konzeptionelle Auslegung der Behandlungstechnik erfolgt unter Berücksichtigung des Aspekts der Systemmobilität, d. h. der Möglichkeit eines stromnetzunabhängigen Einsatzes.

Vorteile und Lösungen

Im Verlauf des Projekts konnte die erfolgreiche Desinfektion und Langzeitkonservierung von Ablaufwasser aus Kleinkläranlagen erreicht werden. Dazu wurde ein aus drei Modulen bestehender Prototyp an der Kläranlage Lunzenau erfolgreich in Dauerversuchen über die frostfreien Zeiten der Jahre 2012 (zwei Modulkomponenten) und 2013 (drei Modulkomponenten) betrieben. Die mikrobiologische Analyse erfolgte nach Trinkwasserverordnung 2001, DIN EN ISO 9308-1 (E. coli); 6222 (KZ), 7899-2 (Enterokokken), 16266 (Ps. aeruginosa) und Anl. 5, Nr.1 TW-VO 2001 (Cl. perfringens).
Mit der 2-Modul-Kombination aus Klarfiltermodul und Hypocell-Modul konnte sicher eine Keimreduktion um 3 log-Stufen, für Escherichia coli sogar um 4 log-Stufen, erreicht werden. Damit ist die 2-Modul-Kombination für die Nachbehandlung von Ablaufwasser von Kleinkläranlagen und folgende Einleitung in Badegewässer geeignet.
In der 3-Modul-Kombination konnte durch die zusätzliche Einwirkzeit in den Speicherbehältern eine Keimreduktion um 5 log-Stufen erreicht werden und über den Versuchszeitraum von mindestens 76 Tagen durch die Konservierung mit besilbertem Gewirk der Firma Silvertex erhalten werden. Eine Reduktion der Keimzahlen um 5 log-Stufen gilt als erfolgreiche Desinfektionsmaßnahme nach DIN 10516. Das desinfizierte und konservierte Wasser kann damit auch zur Bewässerung von Feldfrüchten verwendet werden, die für den menschlichen Verzehr in Verkehr gebracht werden sollen.
Die vorbereitenden Arbeiten zur Anbindung von Sensorik und die Bereitstellung von Fernsteueranschlüssen wurden durchgeführt und werden vom Projektpartner Bergmann in Zusammenarbeit mit der GNF in die Anlagensteuerung im Zuge der Produktentwicklung integriert werden.

Zielgruppe und Zielmarkt

Das Ziel des Projekts war die Desinfektion von vorgeklärten Abwässern mit dem Ziel der nachfolgenden Wiederverwendbarkeit für kommunale Zwecke, in Sekundärkreisläufen von Gebäuden und für Bewässerungszwecke. Aufgrund der dargestellten Ergebnisse kann der Schluss gezogen werden, dass das Projektziel vollständig erreicht wurde.
Neben der Anlage zur Behandlung von Volumenströmen mit maximal zwei Kubikmeter pro Stunde, wurden abgeleitete kleinere elektrolytische Wasserbehandlungsanlagen entwickelt und getestet. Erste Prototypen dieser kleinen Wasserbehandlungsanlagen wurden an potenzielle Kunden zu Testzwecken ausgeliefert. Aus den gewonnenen Erfahrungen mit der großen Anlage konnten wertvolle Erkenntnisse zur Verbesserung der kleinen Elektrolysezellen gewonnen
werden, die bereits in die aktuell an Kunden ausgelieferten Austauschzellen eingeflossen sind.