NareDeni Großtechnik
Die nachgeschaltete Rest-Denitrifikation (NAREDENI) bietet die Möglichkeit, die Stickstoffelimination bestehender Kläranlagen ohne umfassende Umbauten gezielt zu verbessern. Im Rahmen des Projekts begleitet die Technische Hochschule Augsburg den deutschlandweit ersten großtechnischen NDN-Reaktor auf der Zentralkläranlage Ingolstadt wissenschaftlich. Durch die Auswertung von Betriebsdaten und ergänzende Laboruntersuchungen werden Betriebsstrategien entwickelt und die Übertragbarkeit des Verfahrens auf weitere Kläranlagen untersucht.
Finanzierung über:
- Bayerisches Landesamt für Umwelt – LfU
- Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz – StMUV
Bearbeitungszeitraum:
2024 - 2026
Beteiligte Personen:
Prof. Dr.-Ing. Rita Hilliges
Benedict Montau, M.Eng
Sophia-Marie Enderle, B.Eng.
Kontakt via:
wasser(at)hs-augsburg.de
Kläranlagen der Größenklasse 5 unterliegen strengen Anforderungen an die Einhaltung der Ablaufgrenzwerte, insbesondere für Stickstoff. Steigende Belastungen können dazu führen, dass etablierte Verfahren der Stickstoffelimination an ihre Grenzen stoßen. Dies gilt auch für steigende Anforderungen, beispielsweise durch die neue Kommunalabwasserrichtlinie KARL. Gleichzeitig sind Erweiterungen und Umbauten bestehender biologischer Reinigungsstufen häufig mit erheblichem baulichem und finanziellem Aufwand verbunden.
Die nachgeschaltete Rest-Denitrifikation (NAREDENI) stellt dabei einen innovativen Ansatz dar, bei dem die Nitratkonzentration im bereits biologisch gereinigten Abwasser in einem zusätzlichen Behandlungsschritt weiter reduziert wird. Durch die Zugabe einer externen Kohlenstoffquelle kann die Stickstoffkonzentration im Ablauf minimiert werden. Ziel des Verfahrens ist eine Reduktion der Nitratstickstoffkonzentration auf unter 5 mgNO3-N/l.
Auf der Zentralkläranlage Ingolstadt wurde Ende 2024 der deutschlandweit erste Reaktor zur nachgeschalteten Rest-Denitrifikation (NDN-Reaktor) im Wirbelschwebebettverfahren großtechnisch umgesetzt. Der NDN-Reaktor behandelt einen dynamisch geregelten Teilstrom des bereits gereinigten Abwassers im Bypass. Ziel ist es, die Nitratsickstoffkonzentration im Bypass von etwa 13 mg/l auf unter 5 mg/l zu reduzieren und damit die Stickstoffkonzentration im Gesamtablauf sicher unter den Überwachungswerten zu halten.
Im Rahmen des Projekts begleitet die Technische Hochschule Augsburg die Inbetriebnahme und Einfahrphase des Verfahrens wissenschaftlich. Dabei wurden die biologischen, technischen und betrieblichen Prozesse untersucht und die Betriebsdaten des NDN-Reaktors kontinuierlich ausgewertet. Ergänzend wurden an der THA Versuche im Labormaßstab durchgeführt. Hierfür wurde der Versuchsreaktor „DENI-DUO“ betrieben, der die Bedingungen des NDN-Reaktors der ZKA Ingolstadt im Labormaßstab mit synthetischem Abwasser in zwei parallelen Straßen nachbildet. Dadurch konnten Versuche unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen (sowohl stofflich als auch betrieblich) durchgeführt und Betriebsstrategien entwickelt werden.
Der Fokus der wissenschaftlichen Begleitung ist die Analyse und Optimierung des Betriebs des NDN-Reaktors sowie die Ableitung praxisnaher Handlungsempfehlungen für eine Übertragbarkeit auf andere Kläranlagen.