In den letzten Jahren sind die gesetzlichen Vorschriften für den Umgang mit gereinigtem Abwasser restriktiver geworden, so dass die Abwasserindustrie gezwungen ist, effizientere Strategien zur Verringerung der Schadstoffe im Abwasser zu entwickeln. Im Projekt AnMBRA wurde eine Abwasserbehandlungsmethode entwickelt, die diesem Bedarf Rechnung tragen soll. (Förderkennzeichen: 02WIL1455)
Hierfür wurde ein anaerober Membran-Bioreaktor (AnMBRA) weiterentwickelt, optimiert, und mit einem Algenreaktor gekoppelt. Das System wurde zur Klärung von Abwasser aus der Lebensmittelindustrie eingesetzt und konnte die CO2-Bilanz des Prozesses bei gleichzeitiger Reduktion der Abfallprodukte (Nährstoffe wie Phosphat und Nitrat) im Vergleich zur konventionellen Wasseraufbereitung deutlich vermindern (s. Schema), da diese von den Algen zur Biomasseproduktion aufgenommen wurden. Während die Partner aus Israel den AnMBRA Bioreaktor sowie einen neuartigen Algenreaktor weiterentwickelten, lag der Schwerpunkt der Aufgabenstellung auf deutscher Seite in der verbesserten und angepassten Kultivierung und Auswahl der Algen, der Verminderung von Biofouling im Bioreaktor sowie der Prozessintegration und Steuerung der Ernte. Laborexperimente konnten nachweisen, dass die im Projekt entwickelte Technologie wichtige im Abwasser gebundenen Nährstoff-Ressourcen in einem nahezu emissionsfreien Prozess zurückgewinnt.
Für eine typische mittelgroße Kläranlage in Deutschland für eine Stadt mit 30000 Einwohnern und einem durchschnittlichen Abwasserzufluss von 7000 m3/Tag würden etwa 20 ha PBR und 2 ha AnMBR-Fläche benötigt werden. Das System würde den Nährstoffeintrag drastisch reduzieren, Biogas zur Energiegewinnung produzieren und hochwertige Produkte gewinnen. Um eine Wirtschaftlichkeit erzielen zu können, wird weiterer Forschungsbedarf in der Entwicklung geeigneter Methoden für die Extraktion der Nährstoffe aus dem wässrigen Konzentrat gesehen.
Das Werkzeug wurde im Rahmen des deutsch-israelischen Wassertechnologie-Kooperationsprojekts "Anaerober Membran-Bioreaktor und Algenproduktion für das Recycling von industriellem Abwasser" (AnMBRA) entwickelt.
