S7

Schwarzwasser und Schwarzwasserbehandlung für Biogaserzeugung

Diese Lösung umfasst zwei Kern-AF-Technologien zur Behandlung von Schwarzwasser und Bioabfall auf Gebäudeebene, einschließlich der effizienten Sammlung und Zerkleinerung vor Ort.

Lösung S7A basiert auf der Behandlung von Schwarzwasser und zerkleinertem Bioabfall im Gebäude- (Pilot-)Maßstab für die Nassfaulung mit AnMBR-Lösung (Anaerobic Membrane Bioreactor) . Die Lösung sieht die Rückgewinnung von >95% von Speiseresten und >95% von organischen Stoffen aus dem Schwarzwasser vor. Dadurch kann Folgendes erreicht werden:

  • >90% Wiederverwendung von behandeltem Schwarzwasser für Toilette oder Fertigation;
  • Erzeugung erneuerbarer Energie aus Biogas (verbunden mit S7C);
  • Komposterzeugung (in Verbindung mit S8) auf Haushaltsebene zur Verwendung durch BewohnerInnen, NachbarInnen oder zur Nutzung in öffentlichen Gärten.

In HOUSEFUL wird ein innovatives AnMBR-System für die gemeinsame Behandlung von Schwarzwasser und zerkleinertem Bioabfall im Labor- und Pilotmaßstab als kompakte und transportable Einheit konstruiert und gebaut. Das Design legt den Schwerpunkt auf eine geringe Geruchsproduktion. Die Anlagen werden mit realen Abwässern und zerkleinerte Bioabfällen in Betrieb genommen und optimiert. Biogas wird mit Absorptionstechnologien (Solution S7C) behandelt, die eine Biogasqualität gewährleisten, die der Spezifikation des Erdgasnetzes für potenzielle Einspeisung, Verwendung in μCHP (Combined Heat and Power, engl. Kraft-Wärme-Kopplung), Verbrennung in einem Erdgaskessel oder anderen von Stakeholdern vorgeschlagenen Valorisierungsrouten entspricht. Sobald die Sicherheit des Systems gewährleistet ist, wird das System entleert und in einem Container zur endgültigen Integration in Demo 1 in einer Betriebsumgebung im vorkommerziellen Maßstab transportiert. Das Biogasumwandlungssystem wird zunächst für die erneuerbare Energiegewinnung aus Biogas von 2600 kWh/Jahr dimensioniert.

Lösung S7B: Nach Auftrennung des nicht-getrennten Abwassers in Demo 3 werden die feste Fraktionen aus Abwasser und zerkleinerten Bioabfall gemischt und in einer trockenen anaeroben Vergärungsanlage für die Produktion von Biogas und Kompost verwendet. Ziele, die mit diesen Lösungen erreicht werden sollen, sind eine minimale Wiedergewinnung von >95% des Lebensmittelabfalls und >95% des organischen Materials der festen Bestandteile des Abwassers für die Produktion von erneuerbarer Energie in Form von Biogas (Lösung 8) und Kompost (Lösung 7C) auf Gebäudeebene. Um das existierende System zu automatisieren, müssen einige Modifikationen vorgenommmen werden. Der Gärschlamm am Boden der anaeroben Vergärungsanlage kann regelmäßig geleert werden (alle 6 Monate), um qualitativ hochwertigen Kompost zu erzeugen.

Lösung S7C: Das erzeugte Biogas can mittels Absorption gereinigt werden, um den CH4-Gehalt zu erhöhen, und in aufblasbaren und undurchlässigen Strukturen gespeichert werden. Aus diesem Speicher kann das Gas ins öffentliche Netz eingespeist werden, in Kraft-Wärme-Kopplungsgeräten verwendet werden, oder in einem Gaskessel verbrannt werden. Diese Technik unterstützt die Möglichkeit eines Nearly Zero Energy Buildings oder sogar eines Passivhauses, um auch in den Wintermonaten (Dezember – Februar) autark zu sein, wenn Heizungssysteme am dringensten gebraucht werden und Sonnenenergie dafür nicht ausreicht.

Schwarzwasser und Schwarzwasserbehandlung für Biogaserzeugung