SynergAqua
Kommunales Abwasser ist die Ressource von SynergAqua.
Das System
SYNERGAQUA™ ist ein intelligentes, modulares und vollständig geschlossenes technologisches System, das als ergänzende Verfahrensstufe an bestehenden Kläranlagen installiert werden kann. Das System zielt auf eine Abwasserbehandlung nach den Anforderungen der strengsten, der sogenannten vierten Reinigungsstufe ab, mit besonderem Augenmerk auf die gezielte Behandlung von Mikroschadstoffen.
Der technologische Prozess von SynergAqua untersucht die Möglichkeit einer kontrollierten lokalen Nutzung des behandelten Wassers, der Energie und der sekundären Stoffströme. Die modulare Ausführung fügt sich in die bestehende Infrastruktur ein. Ziel der Entwicklung ist daher nicht, die Kläranlage zu ersetzen, sondern sie um einen messbaren und validierbaren technologischen Schritt zu ergänzen.
Wesentliche technologische Merkmale
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- Vierte Reinigungsstufe als Ergänzung bestehender Kläranlagen
- Modulare Ausführung in Containern
- Verbundfiltermedium: Biokohle, Alginit und Biopolymer
- Ozonvorbehandlung und UV-C-Nachbehandlung
- Untersuchung der lokalen Wiederverwendung des behandelten Wassers, vor allem zur Bewässerung
- Untersuchung der Verwertung von Stoffströmen aus Klärschlamm und lokaler Biomasse
Warum jetzt
Die Richtlinie (EU) 2024/3019 führt für die Behandlung von Mikroschadstoffen in kommunalem Abwasser schrittweise größen- und risikobasierte Anforderungen an eine vierte Reinigungsstufe ein. Die regulatorische Richtung ist eindeutig: In bestehenden Kläranlagen gewinnt eine messbare und validierbare vierte Reinigungsstufe schrittweise an Bedeutung.
Regulatorischer Hintergrund und Entwicklungsstand
Die Entwicklung von SynergAqua orientiert sich an dieser technologischen und regulatorischen Richtung. Ein in fachlicher Zusammenarbeit mit einer Universität entwickelter, funktionsfähiger Prototyp ist fertiggestellt. Die nächsten Entwicklungsschritte sind die Optimierung der Verbundfilterperlen, die Laborvalidierung und die Vorbereitung eines Pilotversuchs im Betrieb. Jede Phase des Entwicklungsprozesses ist an Messpunkte, Systemgrenzen und Abnahmekriterien gebunden.
Überblick über das Konzept
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- Klärschlamm und lokale Biomasse
- Thermische Behandlung: Biokohle
- Verbundfiltermedium
- Ozon- und UV-C-Behandlung
- Wiederverwendung des behandelten Wassers
- Ausgangsstoff für Bodenverbesserer, nach entsprechender Prüfung
Technologischer Prozess
SynergAqua ist ein dezentrales und modulares technologisches System, das an bestehende Kläranlagen angegliedert werden kann. Der Prozess beginnt mit der Bewertung der Qualität und Belastung des vorbehandelten Wassers. Auf dieser Grundlage lassen sich das Verbundfiltermedium, die intensive Nachbehandlung und die für den vorgesehenen Verwendungszweck erforderliche Wasserqualität bestimmen.
Das Verbundfiltermedium basiert auf Biokohle, Alginit und Biopolymer, die durch die Verarbeitung von Stoffströmen aus Klärschlamm und lokaler Biomasse hergestellt werden können. Der Filtrationsprozess wird durch eine gezielte Ozon- und UV-C-Nachbehandlung ergänzt. Die technologischen Schritte zielen auf die Behandlung von Mikroschadstoffen, Arzneimittelrückständen und Mikroplastik sowie auf die Wiederverwendung des behandelten Wassers für einen bestimmten Zweck ab.
In dezentralen, modularen Containern kann das Wasser am Ort seiner Entstehung oder Nutzung behandelt werden. Die zugehörige Logistik beschränkt sich auf die Handhabung des festen Filtermediums. Das System behandelt auch Stoffströme aus Klärschlamm und lokaler Biomasse: Der zur Deponierung bestimmte belastete Schlamm kann zu einer neuen Ressource werden. Am Ende des Prozesses entstehen verwertbare Produkte und gereinigtes Wasser, während die Umweltbelastung deutlich reduziert werden kann.
Messung und Validierung
Die Leistung von SynergAqua ist durch die gemeinsame Untersuchung der Wasserqualität, des Betriebs, der Restströme und der Konformitätsbedingungen zu bewerten. Die Untersuchung der Wasserbehandlung umfasst Zielverbindungen, Ein- und Ausgangskonzentrationen, Stabilität und den Probenahmeplan. Zur betrieblichen Bewertung gehören die Messung von Druckverlust, Energieverbrauch, Wartungsbedarf, Sättigung, Regeneration und Verfügbarkeit.
Betriebs- und Ressourcenbewertung
Die Anwendbarkeit des Systems vor Ort ist anhand der technologischen Linie der bestehenden Kläranlage, der Integrierbarkeit, der Behandlung des Filtermediums, der Regeneration und der erforderlichen Logistik zu bewerten. Grundlage des Vergleichs sind die aktuelle Betriebskostenbasis, die Qualität des behandelten Wassers, die Verfügbarkeit sowie die Energie- und Emissionsbilanz.
Die Bewertung der zirkulären Stoffverwertung basiert auf der Stoffbilanz der gemeinsamen thermischen Behandlung von Schlamm und Biomasse, der Wasserrückgewinnung und der weiteren Behandelbarkeit des festen Rückstands. Kohlenstoffbezogene Aussagen können ausschließlich auf Grundlage verifizierter Messungen, anerkannter Methodik und auditierbarer Daten bewertet werden.
Regulatorische und betriebliche Einbindung
Die vierte Reinigungsstufe, die erweiterte Herstellerverantwortung und die für einen bestimmten Verwendungszweck nachgewiesene Wasserqualität schaffen gleichermaßen ein Umfeld, in dem die technische Leistung und Nachweisbarkeit von Behandlungslösungen von besonderer Bedeutung sind. An kleineren oder abgelegenen Endpunkten können die Kosten des Ausbaus, die Schlammbehandlung und die Logistik die Untersuchung örtlicher, ergänzender Behandlungsmöglichkeiten rechtfertigen.
Vorbereitung der Betriebsuntersuchung
Die Vorbereitung der Betriebsuntersuchung beginnt mit der Auswahl des Standorts und des zu behandelnden Wasserstroms. Dazu gehören die Bewertung der Belastung, der bestehenden Behandlungstechnologie, der Schlamm- und Biomasseströme sowie der Genehmigungssituation.
Der Untersuchungsplan legt die Zielparameter, die Vergleichstechnologie, die aktuelle Kostenbasis sowie die Bedingungen des Arbeits-, Gesundheits- und Umweltschutzes fest. Der nächste fachliche Entscheidungspunkt ist die Festlegung des detaillierten Untersuchungsplans, der Verantwortungsmatrix und des Rahmens für den Datenaustausch.
Das Ausmaß des Problems und die Richtung der Behandlung
Kommunales Abwasser kann auch nach den herkömmlichen Reinigungsstufen Mikroschadstoffe enthalten, deren Behandlung einen gezielten technologischen Schritt erfordert. Dazu können Arzneimittelrückstände, hormonell wirksame Stoffe, Verbindungen industriellen Ursprungs und Mikroplastikpartikel gehören. Ihr Vorhandensein, ihre Konzentration und die Möglichkeit ihrer Entfernung können anhand von Probenahmen vor Ort, Laboruntersuchungen und Betriebsmessungen bestimmt werden.
Mikroplastik und andere persistente Schadstoffe können sich in Wasser- und Schlammströmen anreichern. Daher ist neben der Wasserbehandlung auch der Behandlungsweg des Filtermediums, des Schlamms und der Restströme in einem einzigen überprüfbaren System zu untersuchen.
Digitale Überwachung und Prozessoptimierung
SybraHUB ist ein in Entwicklung befindliches digitales Überwachungs- und Prozessoptimierungssystem. Seine Aufgabe ist die kontinuierliche Verknüpfung von Daten zur Wasserqualität, zum Betrieb und zu Stoffströmen sowie die Unterstützung bei der Feinabstimmung der technologischen Prozesse.
Das System kann auf Grundlage der Messergebnisse, des Energieverbrauchs, des Zustands des Filtermediums und der Betriebsdaten die Vorbereitung von Entscheidungen vor Ort unterstützen. Seine detaillierten technischen Funktionen und sein Datenverwaltungsrahmen werden auf Grundlage späterer fachlicher Unterlagen ergänzt.