Klimafreundlich Gewässer schützen – CO2-Fussabdruck verkleinern bei der Elimination organischer Spurenstoffe auf Kläranlagen

Aqua & Gas N° 2, 2020

Fachbeitrag von A. Meier (VSA) und C. Remy (Kompetenzzentrum Wasser Berlin).

Zusammenfassung

Beim Treibhauseffekt handelt es sich nicht um das entscheidende Kriterium bei der Verfahrenswahl zur Spurenstoffelimination auf ARA, aber er kann in die Bewertung der Verfahren einfliessen und Hinweise für Betriebsoptimierungen liefern.

Mithilfe des Modells für eine Spurenstoff-Stufe einer typischen Kläranlage in der Schweiz unter Berücksichtigung der Betriebsmittel haben wir gezeigt, dass die Ozonung unter den getroffenen Annahmen die geringsten Treibhausgasemissionen verursacht. Verglichen damit ist der CO2-Fussabdruck von Pulveraktivkohle-Anlagen etwa um Faktor sechs und derjenige von granulierten Aktivkohlefiltern um Faktor zwei höher. Die GAK schneidet deutlich besser ab als die PAK, weil sie regenerierbar ist. Die Annahme zum Strommix hat einen grossen Einfluss auf den CO2-Fussabdruck der Ozonung und diejenige zum Rohstoff auf die Aktivkohle. Folglich ist es wichtig, bei der Gegenüberstellung von Verfahren stets die getroffenen Annahmen diesbezüglich zu kommunizieren und verschiedene Szenarien zu rechnen.

Der Beitrag der Spurenstoffentfernung an die Treibhausgasemissionen der gesamten ARA liegt je nach Verfahren bei maximal einem Fünftel. Zudem verursachen ARA nur rund 1% der Schweizer Treibhausgasemissionen. Trotzdem sollen die zusätzlichen Emissionen möglichst gering ausfallen. Die Verringerung des Materialaufwands für die Infrastruktur hat dabei eine untergeordnete Bedeutung. Die grössten Einsparungen sind durch einen optimier- ten Betrieb der Spurensto elimination möglich.

Falls die Ablaufkonzentrationen der Biologie bezüglich DOC und Nitrit noch nicht optimiert sind, bieten sich für ARA-Betreiber prioritär mit der Prüfung der Reduktion des inerten DOC im Einzugsgebiet und ausreichender Belüftung der Biologie grosse Einsparungsmöglichkeiten für den CO2-Fussabdruck der Spurenstoffelimination und gleichzeitig auch der Gesamtanlage. Bei Aktivkohle-Anlagen ist die Wahl einer PAK oder GAK aus erneuerbaren Rohsto en oder mit hohem Reaktivat-Anteil die wirkungsvollste Massnahme. Eine optimierte Dosiermenge hat ebenfalls einen grossen Einfluss. Dies erreichen ARA-Betreiber beispielsweise, wenn sie ein PAK-Produkt mit hoher Reinigungsleistung für ihr Abwasser einsetzen sowie bedarfsgerecht dosieren. Bei Ozonungen können Betreiber mit einer Kombination aus minimiertem Ozonverbrauch und Optimierungen des Stromverbrauchs der einzelnen Aggregate wie Generatoren sowie der bewussten Wahl eines Ökostroms den CO2-Fussabdruck reduzieren.

Erfreulich ist, dass bereits heute viele der grosstechnischen Anlagen zur Spurenstoffelimination in der Schweiz einen geringeren CO2-Fussabdruck aufweisen, als bei der Modell-Spurenstoff-Stufe erwartet. Und die Optimierungen gehen weiter, denn der tiefe Betriebsmittelverbrauch und der niedrigere Stromverbrauch führen nicht nur zu weniger Klimaerwärmung, sondern schlagen sich auch positiv in den Betriebskosten nieder. Damit lassen sich die beiden Ziele Gewässerschutz und Klimaschutz erfolgreich in Einklang bringen und ökonomisch vertretbar realisieren.

  • Année de publication:  2020

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