Neuer Ansatz für die Klärschlammbehandlung

Klärschlamm (auch als Abwasserschlamm bezeichnet) ist das hauptsächliche Nebenprodukt der Abwasserbehandlung. Allerdings kann die Entsorgung von Klärschlamm bis zu 60% der Gesamtbetriebskosten einer Kläranlage (ARA) ausmachen, da sie enorme Mengen an Energie verbraucht.

Das Projekt MFC4SLUDGE arbeitet mit europäischen KMU zusammen, um eine geeignete kommerzielle Alternative zu bestehenden Methoden der Klärschlammbehandlung zu entwickeln. Das Konsortium wählt einen innovativen Ansatz, um minimale Umweltauswirkungen zu erreichen und jeden zusätzlichen Energiebedarf für aktuelle Kläranlagen zu vermeiden.

Die nachhaltige Lösung der Projektpartner umfasst eine mikrobielle Brennstoffzelle (MFC) sowie die hydrolytisch-acidogene anaerobe Vergärung (HA-AD). Mithilfe dieser ergänzenden Technologien wollen die Forscher ein System entwickeln, mit dem sich organische Verbindungen im Abwasser um mehr als 90% reduzieren lassen, während es gleichzeitig Energie produziert.

Die Entwicklung der Brennstoffzellen konzentriert sich auf die Verbesserung von Effizienz und Wirtschaftlichkeit. Hierfür sollen Steuerstrategien für eine optimale Leistung entworfen und eine neue Zellkonfiguration und Kathoden entwickelt werden. Eine HA-AD-Anlage im Labormaßstab wurde ebenfalls entworfen und gebaut und erste Tests durchgeführt, um die Betriebsbereiche zu bestimmen.

Der Ablauf von der teilweise anaeroben Vergärung von Klärschlamm wurde im Hinblick auf die Bildung von flüchtigen Fettsäuren untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass der Ablauf zur Produktion von Bioelektrizität durch Brennstoffzellen geeignet ist. Außerdem wurden mathematische Modelle für die HA-AD, die Brennstoffzellen und die gekoppelten Prozesse entwickelt.

MFC4SLUDGE wird die Umweltbelastung durch Klärschlamm reduzieren, indem dessen Volumen verringert und eine Energiequelle erschlossen wird, was zur Valorisierung dieser Abfälle führt. Darüber hinaus wird durch das Projekt die Wettbewerbsfähigkeit der beteiligten KMU gestärkt, indem diese wertvolles Know-how erhalten und mehr Arbeitsplätzen bieten können.