Lösungsstrategien zur Verminderung von Einträgen von urbanem Plastik in limnische Systeme - PLASTRAT - Synthesebericht

Der Einsatz von Plastik gehört zu den großen Errungenschaften unserer Zeit. Die Nutzung von Plastik in unseren verschiedenen Lebensbereichen ermöglicht uns heute Vieles. Dabei setzen wir Plastik oft ein, ohne dass uns dies bewusst ist. Wieviel „virtuelles Plastik“ war allein notwendig, um diesen Synthesebericht zu erstellen? Wieviel Plastik benötigen Sie gerade, um diesen Synthesebericht zu lesen? Wie so oft, so hat auch der Einsatz von Plastik zwei Seiten: den positiven Errungenschaften stehen negative Auswirkungen gegenüber, vor allem nach der Nutzung von Plastik. Im Fokus stehen hierbei Fragestellungen der Toxikologie sowie der Abfallverwertung. Im Gegensatz zu vielen anderen Stoffen, mit denen wir täglich in Berührung sind, hat Plastik die Eigenschaft, dass sich kleinste Partikel bilden. So ist es nicht verwunderlich, dass sich mittlerweile in allen Umweltmedien Mikroplastikpartikel finden lassen. Die Idee von PLASTRAT war es, in einem interdisziplinären Team Ansätze für die Verminderung von Einträgen von Plastik in Gewässer zu untersuchen. Dabei standen über den Ansatz der systemischen Risikoanalyse die unterschiedlichen Sektoren im Fokus, angefangen von der Erzeugung, über die Nutzung bis hin zu den Eintragspfaden und die toxikologische Bewertung. Der Synthesebericht fasst die Ergebnisse von PLASTRAT zusammen. Vor allem zeigt der Synthesebericht die großen Herausforderungen sowie Lösungsansätze zum Thema Mikroplastik auf. Dabei wird auch deutlich, dass wir bei vielen Fragestellungen zum Umgang mit Plastik erst am Anfang stehen. Die ersten Ideen zu PLASTRAT entstanden 2016. In den vergangenen fünf Jahren stand das Thema Plastik im Fokus von Öffentlichkeit und Presse. In dieser Zeit gab es bereits wichtige Veränderungen beim Einsatz von Plastik bei diversen Produkten, beispielsweise durch die Substitution durch alternative Materialien. Dies zeigt deutlich, dass eine Bewusstseinsveränderung stattgefunden hat, die sich sicherlich in der Zukunft fortsetzten wird. Die Arbeiten und Diskussionen im Projektteam von PLASTRAT waren spannend. In vielen Projektbesprechungen wurde an den Forschungsfragestellungen gearbeitet und nach Lösungen gesucht. Es gab einen intensiven persönlichen Austausch mit allen am Projekt beteiligten Personen, so dass uns die seit 2020 geltenden Einschränkungen durch die Corona-Pandemie nicht immer leichtgefallen sind. Wir möchten uns bei allen bedanken, die bei PLASTRAT mitgewirkt haben. Allen Lesern des Syntheseberichts wünschen wir viele Freude beim Lesen und hoffen, dass wir Ihnen einen Impuls für den zukünftigen Umgang mit (Mikro-)Plastik geben können

Sauerstoffzufuhr und α-Werte feinblasiger Belüftungssysteme beim Belebungsverfahren - Abhängigkeiten und Bemessungsempfehlungen

Grundlage des Belebungsverfahrens und von wesentlicher Bedeutung für eine betriebssichere und prozessstabile biologische Behandlung des Abwassers ist die Sauerstoffversorgung der Mikroorganismen. Diese wird durch die Sauerstoffzufuhr über Belüftungssysteme in das Belebungsbecken sichergestellt. Bei der Bemessung der erforderlichen Sauerstoffzufuhr als Ausgangspunkt für die Dimensionierung von Belüftungssystemen ist der Grenzflächenfaktor α neben dem Sauerstoffverbrauch der Mikroorganismen der maßgebende Parameter. Um ein Belüftungssystem betriebssicher, energieeffizient und somit wirtschaftlich betreiben zu können, bedarf es einer präzisen Bemessung, angepasst an die im kommunalen Bereich typischen Zulaufschwankungen. Hierfür ist die erforderliche Sauerstoffzufuhr entsprechend dem DWA-Merkblatt 229-1 (2012) und ergänzend zum ATV-Arbeitsblatt 131 (2000) für den maximalen, den mittleren und den minimalen Lastfall zu ermitteln. Dabei ist der Sauerstoffverbrauch für den jeweiligen Lastfall zu berechnen, aber auch der α-Wert ist entsprechend anzusetzen: für den maximalen Lastfall der minimale α-Wert (α_min), für den mittleren und den minimalen Lastfall die entsprechend höheren α-Werte (α_mittel und α_max). Aus den in dieser Arbeit durchgeführten Untersuchungen werden α-Werte als α_min, α_mittel und α_max für die Bemessung abgeleitet und entsprechend der unterschiedlichen Reinigungsziele Kohlenstoffelimination, Stickstoffelimination und aerobe Stabilisierung angegeben. Für die verschiedenen Verfahrensvarianten zur Umsetzung dieser Reinigungsziele der kontinuierlich durchflossenen Denitrifikation, dem SBR-, dem MBR-Verfahren sowie der simultanen aeroben Stabilisierung werden je nach Bemessungslastfall α-Werte vorgeschlagen. Durch die Empfehlungen dieser Arbeit kann ein feinblasiges Belüftungssystem angepasst an alle relevanten Lastfälle bemessen und somit flexibel, betriebssicher und energieeffizient betrieben werden

Sauerstoffzufuhr und a-Werte feinblasiger Belüftungssysteme beim Belebungsverfahren : Abhängigkeiten und Bemwessungsempfehlungen

Grundlage des Belebungsverfahrens und von wesentlicher Bedeutung für eine betriebssichere und prozessstabile biologische Behandlung des Abwassers ist die Sauerstoffversorgung der Mikroorganismen. Diese wird durch die Sauerstoffzufuhr über Belüftungssysteme in das Belebungsbecken sichergestellt. Bei der Bemessung der erforderlichen Sauerstoffzufuhr als Ausgangspunkt für die Dimensionierung von Belüftungssystemen ist der Grenzflächenfaktor α neben dem Sauerstoffverbrauch der Mikroorganismen der maßgebende Parameter. Um ein Belüftungssystem betriebssicher, energieeffizient und somit wirtschaftlich betreiben zu können, bedarf es einer präzisen Bemessung, angepasst an die im kommunalen Bereich typischen Zulaufschwankungen. Hierfür ist die erforderliche Sauerstoffzufuhr entsprechend dem DWA-Merkblatt 229-1 (2012) und ergänzend zum ATV-Arbeitsblatt 131 (2000) für den maximalen, den mittleren und den minimalen Lastfall zu ermitteln. Dabei ist der Sauerstoffverbrauch für den jeweiligen Lastfall zu berechnen, aber auch der α-Wert ist entsprechend anzusetzen: für den maximalen Lastfall der minimale α-Wert (α_min), für den mittleren und den minimalen Lastfall die entsprechend höheren α-Werte (α_mittel und α_max). Aus den in dieser Arbeit durchgeführten Untersuchungen werden α-Werte als α_min, α_mittel und α_max für die Bemessung abgeleitet und entsprechend der unterschiedlichen Reinigungsziele Kohlenstoffelimination, Stickstoffelimination und aerobe Stabilisierung angegeben. Für die verschiedenen Verfahrensvarianten zur Umsetzung dieser Reinigungsziele der kontinuierlich durchflossenen Denitrifikation, dem SBR-, dem MBR-Verfahren sowie der simultanen aeroben Stabilisierung werden je nach Bemessungslastfall α-Werte vorgeschlagen. Durch die Empfehlungen dieser Arbeit kann ein feinblasiges Belüftungssystem angepasst an alle relevanten Lastfälle bemessen und somit flexibel, betriebssicher und energieeffizient betrieben werden

Design of aeration systems in activated sludge plants at different wastewater temperatures

The standard oxygen transfer rate (SOTR) is the decisive factor in the dimensioning of activated sludge plants. It depends on the required oxygen uptake rate (OUR) by microorganisms. The dependencies of the SOTR and OUR on the wastewater temperature (range 5–30 °C) are discussed. It is shown that the absolute values of the SOTR depend only slightly on the wastewater temperature, while the specific values, in relation to the aerated tank volume, increase considerably as a function of the wastewater temperature. Within this context, the decisive dimensioning temperature is discussed. In addition, two design approaches for determining the SOTR, temperature-dependant and temperature-independent, are presented and compared, showing the impact of the water dependency. Finally, the sensitivity of the decisive factors for determining the SOTR is discussed, particularly addressing the influence of the α-value

Lösungsstrategien zur Verminderung von Einträgen von urbanem Plastik in limnische Systeme - PLASTRAT - Synthesebericht

Der Einsatz von Plastik gehört zu den großen Errungenschaften unserer Zeit. Die Nutzung von Plastik in unseren verschiedenen Lebensbereichen ermöglicht uns heute Vieles. Dabei setzen wir Plastik oft ein, ohne dass uns dies bewusst ist. Wieviel „virtuelles Plastik“ war allein notwendig, um diesen Synthesebericht zu erstellen? Wieviel Plastik benötigen Sie gerade, um diesen Synthesebericht zu lesen? Wie so oft, so hat auch der Einsatz von Plastik zwei Seiten: den positiven Errungenschaften stehen negative Auswirkungen gegenüber, vor allem nach der Nutzung von Plastik. Im Fokus stehen hierbei Fragestellungen der Toxikologie sowie der Abfallverwertung. Im Gegensatz zu vielen anderen Stoffen, mit denen wir täglich in Berührung sind, hat Plastik die Eigenschaft, dass sich kleinste Partikel bilden. So ist es nicht verwunderlich, dass sich mittlerweile in allen Umweltmedien Mikroplastikpartikel finden lassen. Die Idee von PLASTRAT war es, in einem interdisziplinären Team Ansätze für die Verminderung von Einträgen von Plastik in Gewässer zu untersuchen. Dabei standen über den Ansatz der systemischen Risikoanalyse die unterschiedlichen Sektoren im Fokus, angefangen von der Erzeugung, über die Nutzung bis hin zu den Eintragspfaden und die toxikologische Bewertung. Der Synthesebericht fasst die Ergebnisse von PLASTRAT zusammen. Vor allem zeigt der Synthesebericht die großen Herausforderungen sowie Lösungsansätze zum Thema Mikroplastik auf. Dabei wird auch deutlich, dass wir bei vielen Fragestellungen zum Umgang mit Plastik erst am Anfang stehen. Die ersten Ideen zu PLASTRAT entstanden 2016. In den vergangenen fünf Jahren stand das Thema Plastik im Fokus von Öffentlichkeit und Presse. In dieser Zeit gab es bereits wichtige Veränderungen beim Einsatz von Plastik bei diversen Produkten, beispielsweise durch die Substitution durch alternative Materialien. Dies zeigt deutlich, dass eine Bewusstseinsveränderung stattgefunden hat, die sich sicherlich in der Zukunft fortsetzten wird. Die Arbeiten und Diskussionen im Projektteam von PLASTRAT waren spannend. In vielen Projektbesprechungen wurde an den Forschungsfragestellungen gearbeitet und nach Lösungen gesucht. Es gab einen intensiven persönlichen Austausch mit allen am Projekt beteiligten Personen, so dass uns die seit 2020 geltenden Einschränkungen durch die Corona-Pandemie nicht immer leichtgefallen sind. Wir möchten uns bei allen bedanken, die bei PLASTRAT mitgewirkt haben. Allen Lesern des Syntheseberichts wünschen wir viele Freude beim Lesen und hoffen, dass wir Ihnen einen Impuls für den zukünftigen Umgang mit (Mikro-)Plastik geben können