Im Jahr 2022 startete das TBZ Flensburg eine Reihe kurzer Messkampagnen, um die Hauptquellen von Lachgas in seinen Prozessen zu ermitteln. Das Projekt ist Teil des Ziels der Kläranlage, Klimaneutralität zu erreichen. Jan Philipp Schnack, Bauingenieur und Leiter von Innovationsprojekten, war in Zusammenarbeit mit Robin Schauser, Student an der Hochschule Flensburg, für das Projekt verantwortlich.
Die Flensburger Anlage enthällt mehrere Schritte, die vom typischen Aufbau abweichen. Daher hat das Team 7 Messpunkte in den Verfahrensschritten ausgewählt, in denen der Stickstoffabbau stattfindet.
| Reactor | Main Selection Criterion |
|---|---|
| 1: Pre-Denitrifikation | Denitrifikation |
| 2: Belebungsbecken | Nitrifikation |
| 3: Tropfkörper | Nitrifikation |
| 4: Schlammbettreaktor | Denitrifikation |
| 5: Festbettreaktor Hauptstrom | Nitrifikation |
| 6: Festbettreaktor Teilstrom | Nitrifikation, hohe NH4 Konzentration |
| 7: Feinfiltration Denitrifikation | Denitrifikation |
N2O kann sowohl während Nitrifikation und Denitrifikation, als Nebenprodukt der biologischen Umwandlung von Stickstoff, entstehen (Abb. 1).
Flexible Messungen zeigen N2O-Variationen
Die Messkampagnen von 1-2 Wochen Dauer an jedem Ort fanden zwischen Oktober bis Februar statt. “Den flexiblen Einsatz zwischen den verschiedenen Messstellen in Verbindung mit dem Datenlogger war ein Vorteil. Dadurch konnten wir einfach die gespeicherten Daten auf einen USB-Stick ziehen, betrachten und auswerten“, erzählt Jan Philipp Schnack.
Die Ergebnisse der Messkampagnen zeigten eine niedrige Lachgasbildung im Hauptstrom und eine niedrige bis typische Lachgasbildung in der Teilstrombehandlung. “Unsere Ergebnisse zeigen, dass wir es mit niedrigen Lachgaswerten zu tun haben. Wir konnten aber zwei Orte ausmachen, an denen sich Lachgas bildet.”, erklärt Jan Philipp. Es ist allerdings bekannt, dass N2O Produktion oft starke saisonale Unterschiede aufweist, so dass es notwendig ist, sie über ein Jahr hinweg zu überwachen um ein umfassendes Bild zu erhalten.
Effiziente Steuerung geplant
Die Lachgasmessungen werden in Zukunft Daten für die CO2-Äquivalenzbilanzierung der Kläranlage Flensburg auf dem Weg zur Klimaneutralität liefern.
Das TBZ Flensburg hat weitere Pläne für das System: “Als einen unserer nächsten Schritte für das N2O Abwassersystem sehen wir die Einbindung in unser Prozessleitsystem. Angedacht ist ein möglicher Einsatz zur Steuerung unserer C-Quellen Dosierung. Weiter wollen wir durch den langfristigen Einsatz an einer Messstelle, Erkenntnisse ber mögliche Schwankungen in der Lachgasbildung gewinnen. Unser Ziel wird es dann sein, Maßnahmen zur Gegensteuerung zu ergreifen, um damit eine Verbesserung der Kläranlage zu erzielen.”
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