PURATREAT ist ein SPEZIELL ZIEL ORIENTIERTES FORSCHUNGS PROJEKT mit einer Laufzeit von 3 Jahren finanziert von der Europäischen Kommission. Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Methode zur dezentralisierten Behandlung von Abwasser mit minimalen Betriebs- und Wartungskosten, welche die wieder Benutzung von Abwasser ermöglicht. Das Projekt wird die bestmögliche Membran-Bio-Reaktor (MBR) Technologie zur Abwasserbehandlung für den Einsatz in außer städtischen Gegebieten testen. Im Wesentlichen besteht ein Membranbioreaktor aus einem Belbungsbecken mit getauchten Membranfilter Modulen. Das Schmutz-Wasser fließt durch die Membran und wird gefiltert wobei die Feststoffe im Bioreaktor bleiben, somit ist es möglich eine hohe Konzentration von Biomasse und Schadstoffen im Belebungsbecken zu erzielen welches den Biologischen Abbau Prozess positive begünstigt. Es wird ein Test MBR System entwickelt bei dem geringe Betriebs- und Wartungskosten im Vordergrund stehen um die drei führenden Hohlmembrantechnologien zu testen und zu vergleichen. Das Projekt wird eine neu herangehensweise für die Nutzung von MBR Systemen anregen, angepaßt an die finanziellen Zwänge vorstädtischer und ländlicher Gemeinden im südlichen Mittelmeerraum so wie im Mittleren Osten. Das Konsortium wird die Leistung und Durchführbarkeit des Bioreaktor Systems unter bestimmten Konditionen testen die es ermöglichen das System als Kosteneffektive dezentrale Abwasserbehandlung zu nutzen, gleichzeitig werden die Konstruktions- und Betriebskosten einer herkömmlichen dezentralen Kläranlage mit den Investitions Kapazitäten ländlicher Gemeinden im Mittelmeerraum, Nord-Afrika und im Mittleren Osten verglichen, wo Ausgaben für den öffentlichen Service ein kritischer Faktor ist.

Laufzeit: 2005-2008

Budget: (voraussichtlich) 1.150.824 €

Partner:

• TECHNOLOGIE-TRANSFER-ZENTRUM BREMERHAVEN (Deutschland) - Koordinator
• CENTRE DE BIOTECHNOLOGIE DE SFAX (Tunesien)
• UNIVERSITY OF BATH (Deutschland)
• UNIVERSITY CADI AYYAD (Marokko)
• AL-BAATH UNIVERSITY (Syrien)
• EUROPEAN MEMBRANE INSTITUTE (Niederlande)
• OFFICE NATIONAL DE L'ASSAINISSEMENT (Tunesien)
• SOCIEDAD GENERAL DE AGUAS DE BARCELONA (Spanien)
• THE INTER-ISLAMIC NETWORK ON WATER RESOURCES DEVELOPMENT AND MANAGEMENT (Jordanienn)
• BIOAZUL S.L. (Spanien)
• KING SAUD UNIVERSITY (Saudi Arabien)

Strategische Ziele des PURATREAT Projekts:

• Förderung der Einführung von Kosteneffektiven dezentralen Abwasserkläranlagen in der gesamten Mittelmeerregion.
• Beihilfe zur Einsparung entscheidender Wassermengen welches wiederum zur anhaltenden Entwicklung der Mittelmeerregion beiträgt.
• Förderung der Membrantechnologie zur Abwasserbehandlung auf beiden Seiten des Mittelmeerraumes.
• Einführung eines internationalen Forums für MBR-Forscher aus der EU und nicht-europäischen Mediterranen Ländern.

• Vergleich der Leistung von MBRs unter konventionellen Betriebsbedingungen und Bediengungen spezielle fur den Betrieb in Ländern des Mittelmeerraums.
• Vergleich der Leistung der führenden Membran Technologien unter verschiedene Bedingungen.
• Untersuchung der Leistung, Energieverbrauch und Wartungsbedürfnisse des MBRs unter kurzer Feststoffverweilzeit im Reaktor, als eine mögliche Betriebsbedingung in den peri-urbanen Regionen des Mittelmeerraumes
• Erforschung der Charakteristika der mikrobiellen Zusammensetzung im Reaktor unter den verschieden Betriebsbedingungen.
• Eine passende MBR-Technologie mit optimale Betriebsbedingung vorschlagen.
• Untersuchung der Durchführbarkeit von dezentralen Abwasserkläranlagen basierent auf MBR-Technologie.

Hintergrund:
Die traditionelle Lösung für dezentrale Kläranlagen in der Mittelmeer Region war die Nutzung von Klär- oder Jauchegruben Systemen, dieses ist aber nur unter ganz bestimmten Bedingungen und geringer Abwasserbelastung möglich. Diese Systeme führen zu Grundwasserverschmutzung, Faulgerüchen und erlauben auf keinsten Fall die Wiederbenutzung des behandelten Wassers. Eine effektivere Methode ist dieNutzung von Anlagen mit Belebtschlammbecken oder SBR (Sequencing Batch Reactor) Systemen. Diese Prozesse basieren auf der aeroben Digestion von Abwasser durch Mikroorganismen gefolgt von der Seperation des gereinigten Abwassers von der Biomasse. Diese Systeme sind relative effizient produzieren aber große Mengen Schlamm, erreicht nur eine unzureichende Desinfektion (Wasser Wiederbenutzung) und haben einen hohen Energieverbrauch.
Die effizienteste Methode in Bezug auf Energieverbrauch und Wasserreinheit sind MBR Systeme, eine Kombination aus Belebtschlammbecken und getauchten Membranfilter Modulen (Mikro- oder Ultrafiltration). Die Module bestehen aus Hohlfaser-Membraneelementen die mit einem Kopfstück verbunden sind. Die Kopfstücke werden mit einer Saugpumpe verbunden und das Abwasser wird dann aus dem Liquor durch die Membranwand gesaugt und im inneren des Kapillarsystems transportiert und letztendlich als gereinigtes Wasser ausgeschieden. Es ist bewiesen das allein diese Methode einen Keimfreien Ausfluß garantiert der eine Wiederbenutzung des Wassers für technische Anwendungen (Toilettenspühlung) ermöglicht und keinerlei toxische Verbindungen erzeugt.
Das generelle Problem aller existierenden MBR Systeme hängt mit der Charakteristik der Membran und der Betriebsweise der Bioreaktoren zusammen. Es zeigt sich das die MBR Komponenten nur einen geringen Durchflußrate zulassen und da die Membran dazu neigen durch die Ansammlung von organischem Material zu verstopfen ist eine kontinuierliche Durchströmung mit Sauerstoff notwendige um die Membran zu reinigen was einen beträchtlichen Energieaufwand darstellt. Das Faulen der Membrane an den Verbindungsstellen mit dem Kopfstück wärent des Langzeitbetriebs ist ein weiterer Nachteil dieses Systems, es führt dazu das zum reinigen Chemikalien eingesetzt werden müssen oder die Membran ausgetauscht werden muß. Darüber hinaus können durch den hohen mechanische Stress, verursacht durch die Belüftung, die Membran brechen. Diese Probleme führen zu einem hoher Wartungsaufwand, hohem Energieverbrauch sowie häufigem Austausch der Membran. In diesem Projekt werden drei verschieden Typen von Hohlfaser-Membran-Modulen getestete. Zwei Module der führenden Hersteller ZENON (ZEEWED) und Mitsubishi RAYON Co (modek SUN 105 43AD7) werden mit der neusten Entwicklung der Firma PURON (pat. WO 222243) verglichen. Der Hauptunterschied zwischen der PURON Membran und den anderen beiden Modellen ist einerseits die Verteilung der Poren in der Membran und andererseits der Aufbau der Module. PURATREAT wir dazu beitragen die Konkurenzfähigkeit Europas im Bereich der Membran Bioreaktor Forschung sicherzustellen und dadurch Europa zu ermöglichen schritt zu halten mit den innovativen Entwicklungen auf diesem Gebiet aus den USA, Kanada und Japan.