Abwasser und Wassermanagement

Die Forschungsthemen dieser Abteilung liegen im Rahmen der Versuchs- und Simulations­technik der kommunalen und industriellen Wasserwirtschaft. Schwerpunkte dabei sind und waren in den letzten Jahren die Entwicklung und Optimierung von:

• Verfahren der biologischen Behandlung von industriellen und kommunalen Abwässern (Stickstoffelimination/Deammonifikation, Phosphorelimination und -rückgewinnung, Rest-CSB/Spurenstoffe, Biofilm-, Anaerob- und Mikrofiltrationsverfahren).
• Verfahren der Kreislauf- und Abwasserwirtschaft in der industriellen Anwendung (Bilanz- und Prognosemodellierung, PIUS) unter Beachtung der Nachhaltigkeit (Wassereinsparung, Gewinnung erneuerbarer Energie und CO₂-Minimierung).
• Bemessungs-, Prozess- und Beobachtermodellen sowie dynamische Online-Simulationen u.a. zur Entwicklung von betriebsunterstützenden adaptiven Regelstrategien.
• Integrative Betrachtung und Modellierung von Kanalnetzen und Kläranlagen im Hinblick auf Flussgebietsmanagement.
• Medienübergreifende Bewertung von Verfahren im Umweltschutz (z.B. LCA, BREF) mit dem aktuellen Schwerpunkt der Quantifizierung von prozessinduzierten Treibhausgasemissionen (N₂O und CH₄).

Alle Forschungsarbeiten werden nicht nur grundlagenorientiert erörtert, sondern branchenspezifische und individuelle Lösungsansätze erarbeitet zur Unterstützung des Transfers aktueller Forschungsergebnisse in die Praxis.

Das am ISAH entwickelte ASM-Modell ASM3_1_N2O_ISAH wird über das Forschungsdaten-Repositorium der Leibniz Universität zur Verfügung gestellt (https://data.uni-hannover.de/de/dataset/asm-modell_asm3_1_n2o_isah). Dieses Modell dient insbesondere der Modellierung von N2O-Bildung und -Emission bei der Abwasserreinigung im Haupt- und Nebenstrom sowie der detaillierteren Abbildung der Stickstoffelimination (zweistufige Nitrifikation, dreistufige Denitrifikation, anaerobe Ammoniumoxidation). Dabei liegt hier ein Fokus auf der praktischen Anwendbarkeit; es wurden nur solche Parameter in das Modell integriert, die mit mäßigem Aufwand messtechnisch erfasst werden können. Das Modell kann bei der Ursachenanalyse hoher N2O-Emissionen sowie bei der Entwicklung von Emissionsminderungsmaßnahmen unterstützen. Neben dem ASM-Modell werden ein Leitfaden sowie drei Beispielanwendungen (CSTR, SBR, Biofilm) bereitgestellt.