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Dieses Fachbuch dient als Planungswerkzeug für nachhaltiges Bauen im Wohnungsbau, sowohl bei Neubauten als auch beim Bauen im Bestand. Es werden alle relevanten Kriterien erläutert, die beim nachhaltigen Bauen zu beachten sind. Neben konkreten Maßnahmen zur Zielerreichung wird erläutert, wie die vorgestellten Kriterien bei einer Nachhaltigkeitszertifizierung mit dem Deutschen Gütesiegel für nachhaltiges Bauen (DGNB) und dem Qualitätssiegel Nachhaltiger Wohnungsbau (NaWoh) einbezogen und bewertet werden. Jedes Kapitel bietet zusammenfassende Checklisten, mit denen anstehende Bau- und Modernisierungsaufgaben systematisch angegangen werden können.
Die Rückführung von Prozesswasser aus der Faulschlammentwässerung kommunaler Kläranlagen führt insbesondere durch dessen hohe Ammoniumkonzentration zu einer stofflichen Rückbelastung der Abwasserbehandlung. Zur separaten Prozesswasserbehandlung wurde auf der Hauptkläranlage Münster eine großtechnische Membrankontaktorenanlage mit Vorbehandlung installiert. Es wurden Stickstoffentfernungsleistungen von durchschnittlich ca. 74 % erreicht. Betriebserfahrungen zeigen, dass neben pH-Wert, Temperatur und Volumenstrom insbesondere die Feststoffabscheidung durch die Vorbehandlung des Prozesswassers einen maßgeblichen Einfluss auf den stabilen Betrieb der Membrankontaktorenanlage hat. Mit den Membrankontaktoren konnte aus dem Prozesswasser Stickstoff als Ammoniumsulfatlösung mit einem mittleren Stickstoffanteil von ca. 2,7 % N zurückgewonnen werden.
Wastewater Generation Model to Predict Impacts of Urine Separation on Wastewater Treatment Plants
(2023)
Wastewater treatment plants are under increasing pressure to enhance resource efficiency and reduce emissions into water bodies. Separation of urine within the catchment area may be an alternative to mitigate the need for costly expansions of central wastewater treatment plant. While previous investigations assumed a spatially uniform implementation of urine separation across the catchment area, the present study introduces a modelling framework which allows to determine the influence of targeted urine separation on the operation and emissions of central wastewater treatment plants. The framework includes an adapted stochastic wastewater generation model, the Stormwater Management Model, and Activated Sludge Model No. 3 with Bio-P module (SIMBA#). The entire application is embedded in the R programming language. The model is validated by an extensive sampling and measurement campaign. Preliminary results based on observed and simulated wastewater generation and transport for a catchment area of 436 residents indicate the suitability of the model for wastewater generation and transport modelling, but also show further need for calibration.
Im Zuge des Klimawandels wird der landwirtschaftliche Bewässerungsbedarf auch in Deutschland zukünftig steigen. Die EU-Verordnung 2020/741 stellt Mindestanforderungen an die Wiederverwendung weitergehend aufbereiteten kommunalen Abwassers zur landwirtschaftlichen Bewässerung, um die Nutzung natürlicher Wasserressourcen hierfür zu begrenzen. Die EU-Verordnung wird am 26. Juni 2023 Gültigkeit erlangen und soll in Deutschland in das Wasserhaushaltsgesetz eingebettet und um eine neue Bundesverordnung ergänzt werden. Zentrales Element der Wasserwiederverwendung wird der für jeden Einzelfall zu erstellende Risikomanagementplan sein, der der Minimierung möglicher hiermit verbundener Risiken dient. Als Hilfestellung für die praktische Umsetzung von Wasserwiederverwendung wird die DWA die Merkblattreihe M-1200 veröffentlichen.
Sediment bypass tunnels are an effective countermeasure against reservoir sedimenta-tion. They are operated at supercritical sediment-laden open channel flow conditions. The major drawback of these tunnels, besides high construction costs, is the severe invert abrasion caused by these flows provoking high annual maintenance costs. The project goal was to analyze the fundamental physical processes and to develop design criteria to decrease these negative effects. A laboratory study was performed in a scaled hydraulic model flume. The project was divided in three main test phases giving new insights into the dynamics of turbulence structures and particle motions, resulting bed abrasion and their interactions in a supercritical open channel flow, respectively. In phase A the mean and turbulent flow characteristics were investigated. In phase B single sediment particle motion was analyzed. In phase C the invert abrasion development in time and space was examined.
Phase A revealed that secondary current cells affect the turbulent flow pattern leading to high bed shear stress at the wall vicinity. In phase B it was found, that particles were dominantly transported in saltation. Relationships between the saltation probability, and particle hop lengths and heights to the flow Shields parameter were found. The specific impact energy was determined by the impact velocity, number of impacts and the amount of particles transported in time. In phase C the results show that bed abrasion progresses with time both in the lateral and vertical direction. Two lateral incision chan-nels developed along the flume side walls at narrow flow conditions occurring at low flume-width to flow-depth aspect ratios b/h < 4-5, whereas randomly distributed pot-holes were found at wide channels where b/h > 4-5. The observed abrasion patterns match well with the spanwise bed shear stress distributions found in phase A. Further-more it was found that the abraded mass linearly increases with the transported sedi-ment mass allowing for a linear fit. Further results showed that abrasion increased with flow intensity and sediment transport rate, with highest values for the mean particle diameter category, whereas abrasion decreased with increasing material strength.
Finally, a new formulation was developed based on Sklar’s saltation abrasion model. A new abrasion coefficient CA is introduced correlating the impact energy and material properties with the gravimetric abrasion rate.