Das mit 2,7 Millionen Euro geförderte Projekt „SchussenAktivplus“ untersucht Wirkungen von Klärmaßnahmen.

Wasser ist eine unserer wichtigsten Lebensgrundlagen. Um diese auch zukünftig nachhaltig zu sichern, fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) in den nächsten drei Jahren im Rahmen des Schwerpunktes Risikomanagement von neuen Schadstoffen und Krankheitserregern im Wasserkreislauf (RiSKWa) Forschungsprojekte zu diesem Thema. Eines davon ist der von der Universität Tübingen koordinierte Projektverbund SchussenAktivplus. Das Vorhaben umfasst 2,7 Mio. Euro, von denen der Bund 2,3 Mio. Euro übernimmt und das Land Baden-Württemberg eine Viertel Million Euro beisteuert. Den Rest tragen die beteiligten Kommunen und Firmen.

Drei Jahre lang werden 19 Partnereinrichtungen aus Wissenschaft, freier Wirtschaft und öffentlicher Hand im Einzugsgebiet der Schussen, das für den Trinkwasserspeicher Bodensee bedeutsam ist, Untersuchungen durchführen. Dank seines hohen Praxisbezugs ist das Projekt nicht nur für die Region wichtig, sondern auch bundesweit und international als Modell für die Abwasserreinigung und allen damit zusammenhängenden Betrachtungen relevant. „Ziel des Projektes ist es, den Erfolg von weitergehenden Reinigungsmaßnahmen an Kläranlagen unterschiedlicher Größe und an Regenwasserbehandlungssystemen zu dokumentieren und dies nicht nur über Konzentrationen von Chemikalien wie z.B. Arzneimitteln oder Industriechemikalien sowie Keimen, sondern auch über deren Wirkungen“, erklärt Prof. Rita Triebskorn von der Universität Tübingen bei der Auftaktpressekonferenz beim Abwasserzweckverband Mariatal im Landkreis Ravensburg. Die Projektkoordinatorin betont, dass es hierbei darum gehe, „Vorteile nicht nur für den Menschen, sondern auch für Fische und Kleinlebewesen in der Schussen aufzuzeigen.“

Ein wichtiges Testsystem ist die Kläranlage Langwiese, in der nächstes Jahr eine großtechnische Pulveraktivkohleanlage in Betrieb geht. Mit dieser weitergehenden Reinigungsstufe wird die Wasserqualität der Schussen künftig deutlich verbessert. Alternativen hierzu wären Ozon und/ oder granulierte Aktivkohle. Diese Möglichkeiten werden in Eriskirch und Merklingen untersucht. Verbesserungen bei der Regenwasserbehandlung erfassen Messungen in Ravensburg (Regenüberlaufbecken) und Tettnang (Retentionsbodenfilter). Dr.-Ing. Klaus Jedele, Ingenieurbüro JuP aus Stuttgart, der die Anlagen im Projektgebiet betreut, betont: „Im Sinne des Vorsorgeprinzips sollten möglichst viele Mikroverunreinigungen bereits bei der Abwasserreinigung entfernt werden und nicht erst in der Trinkwasseraufbereitung, weil dann auch die Gewässer entlastet werden. Das ist eine zentrale Zukunftsaufgabe.“

In Bezug auf den Bodensee erläutert der stellvertretende Leiter des Instituts für Seenforschung der Landesamt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg LUBW in Langenargen, Dr. Herbert Löffler: „Bei keinem der im Freiwasser nachgewiesenen Spurenstoffe wurden geltende nationale und internationale Grenzwerte überschritten. Zu den langfristigen Auswirkungen dieser Substanzen auf die Umwelt liegen aber nur wenige gesicherte Erkenntnisse vor und einige dieser Stoffe können bereits in sehr geringen Konzentrationen nachteilige Wirkungen auf die aquatischen Ökosysteme haben. Im Trinkwasser sind anthropogene Spurenstoffe generell unerwünscht.“
SchussenAktivplus gehört zu den 13 vom Bund geförderten Projekten, die aus 67 beantragten Verbundvorhaben ausgewählt wurden. Es ist Teil des Förderschwerpunkts Nachhaltiges Wassermanagement NaWaM. In diesem bündelt das BMBF seine Aktivitäten im Bereich der Wasserforschung innerhalb des BMBF-Rahmenprogramms Forschung für nachhaltige Entwicklungen FONA. Beteiligt an dem Projekt sind neben der Universität Tübingen die Universitäten Frankfurt/Main, KIT Karlsruhe, Stuttgart und Brno, das ISF Langenargen, das TZW Karlsruhe, Dr.-Ing. Jedele & Partner GmbH, Stuttgart, Ökonsult GbR, Stuttgart, BBW Achberg, GÖL Starzach, Hydra Konstanz, die Städte bzw. Gemeinden Ravensburg, Eriskirch, Tettnang, Merklingen, der AZV Mariatal, der AV Unteres Schussental sowie das Regierungspräsidium Tübingen.

Kontakt:
Prof. Dr. Rita Triebskorn
Universität Tübingen
Fachbereich Biologie
Physiologische Ökologie der Tiere
Konrad-Adenauer-Str. 20
72072 Tübingen
Telefon +49 7071 75 73 555
rita.triebskorn@uni-tuebingen.de

http://www.uni-tuebingen.de/fakultaeten/mathematisch-naturwissenschaftliche-fakultaet/fachbereiche/biologie/institute/evolutionecology/lehrbereiche/physiologische-oekologie-der-tiere/research/schussenaktivplus.html

Idee:
Das Thema meiner Abschlussarbeit im Fachbereich Bioingenieurwesen entstand aus der Idee, durch den Einbau einer Ammonium-Nitrat-Sonde und die dazugehörige Online-Steuerung den Energieverbrauch einer Kläranlage < 5.000 Einwohner zu senken. Allein in Bayern gibt es insgesamt rund 900 Anlagen ähnlicher Kapazität, mit einer Gesamtausbaugröße von insgesamt 2,3 Millionen Einwohnerwerten. Daraus ergibt sich die große Relevanz dieses Untersuchungsprojektes.
Ein schonender Umgang mit Ressourcen wird in Zukunft immer wichtiger. Ständig steigende Energiekosten und die Bereitstellung von Energie sind nur einige Punkte, die in Zukunft dominant werden. Ziel ist, mit Energie möglichst sparsam umzugehen. Kläranlagenbetreiber, die sich bereits heute auf eine Modernisierung einlassen, erreichen frühzeitig Kosteneinsparung und werden in Zukunft immer größeren Nutzen daraus ziehen.

Innovative Anlagen, wie die Kläranlage dieses Untersuchungsprojekts, nehmen eine Vorreiterrolle ein und sollten als Beispiel für Anlagen dieser Ausbaugröße wahrgenommen werden.
Die Anforderungen an die Reinigungsleistung auch kleinerer Kläranlagen werden immer differenzierter und komplexer. Gemeinden werden große Anstrengungen unternehmen müssen, um die Reinigungsleistungen ihrer Kläranlagen den zukünftigen Anforderungen anzupassen. Besonders wichtig ist, dass der optimale Betrieb dieser Anlagen mit minimalem Energieaufwand und umweltschonend erfolgt. Ständige Modernisierungen und permanent kritische Reflexion der Systemabläufe sind hierzu notwendig. Beim Einbau einer Steuerung ist für eine Gemeinde von etwa 3.000 Einwohner im Hinblick auf die zunächst hohen Investitionskosten relevant, ob diese Modernisierung sinnvoll ist und mit welcher Amortisationsdauer der Kosten zu rechen ist. Ferner soll untersucht werden, ob die Innovation mit einer Ammonium-Nitrat-Sonde auch zu höherer Betriebssicherheit und zur Verbesserung der Ablaufwerte führt.

Untersuchungsobjekt:
Als Untersuchungsobjekt diente eine Kläranlage circa 50 Kilometer nordwestlich von München. Bei dem eingeleiteten Abwasser in die Kläranlage handelt es sich überwiegend um kommunales Schmutzwasser. Die Anlage wird als Schreiber-Gegenstromanlage mit aerober Schlammstabilisierung betrieben und hielt schon zu Projektbeginn die Grenzwerte prozessstabil ein. Die Belüftung der biologischen Reinigung soll in Zukunft so gesteuert werden, dass Nitrifikation und Denitrifikation automatisiert ablaufen. Bei Belastungsspitzen im Zulauf, insbesondere beim Parameter Ammonium- Stickstoff soll die Belüftungszeit und somit die Nitrifikationszeit automatisch verlängert werden.
Der Einbau sowie die Inbetriebnahme der Ammonium-Nitrat-Sonde fand Ende November 2011 statt. Für die neue Steuerungstechnik ist eine genaue Bestimmung der Sauerstoffkonzentration im Belebungsbecken von großer Bedeutung, deshalb wurde im Rahmen der Modernisierung, auch die Sauerstoffsonde ersetzt. So bilden die Sonden zur Ermittlung der relevanten Onlineparameter NH₄-N, NO₃-N und O₂ eine Einheit, um mit der erneuerten Steuerungstechnik einen möglichst optimalen O₂-Eintrag in die biologische Reinigungsstufe sicherzustellen, ähnlich der Kläranlagen großer Städte.

Ergebnisse:

Die Versuchskläranlage ist vom Wasserwirtschaftsamt verpflichtet, die nötigen Ablaufanalysen einmal im Monat durchzuführen. Dieser Rhythmus ist bei Anlagen dieser Ausbaugröße durchaus üblich. Um eine zur Beurteilung repräsentativere Datenmenge zu erhalten, wurde der Rhythmus der Analysen im Ablauf der Kläranlage ab September 2011 auf zweimal pro Woche angehoben.
Die durch den Einbau der Ammonium-Nitrat-Sonde und der dazugehörigen Steuerungstechnik eingeleitete Veränderung der Bedingungen im Belebungsbecken sorgte für eine Verbesserung der gemessenen Ablaufwerte in Bezug auf den abwasserabgabenrelevanten Parameter Nges. Dies hat positive Auswirkungen auf den Vorfluter und ist ein aktiver Beitrag zum Umweltschutz. Darüber hinaus kann auch mit einer Senkung der Abgaben nach dem Abwasserabgabengesetz für den Parameter Nges. gerechnet werden.

Nach dem Einbau der Ammonium-Nitrat-Sonde und der dazugehörigen Steuerungstechnik konnte der Stromverbrauch für den Betrieb der Gebläse der biologischen Reinigungsstufe der Kläranlage in erfreulichem Umfang reduziert werden. Zur Hochrechnung der Energieersparnis dienten als Basis zum Untersuchungszeitraum Dezember 2011 bis Februar 2012 analog die Monate Dezember bis Februar der fünf vorangegangen Jahre.

Fazit:
Die im Rahmen des Untersuchungsprojekts durchgeführte Modernisierung der Kläranlage (3.000 EW) ist ein großer Erfolg für den Umweltschutz. Sie führt zu einer deutlichen Entlastung des Vorfluters und vergrößert die Kapazität der Anlage. Unter ökonomischen Gesichtspunkten ist die Optimierung der Anlage, allein im Hinblick auf die Energieersparnis, eine rentable Investition. Darüber hinaus ist auf Grund der Verringerung des Parameters N_ges. im Ablauf der Kläranlage mit zukünftigen Einsparungen an Abgabekosten nach dem Abwasserabgabegesetz zu rechnen.

Sollten Sie Interesse an dieser Abschlussarbeit (Note 1,0) haben und diesen Erfahrungsbericht über den Verlauf sowie die detaillierten Ergebnisse des Projekts kennenlernen wollen, so stehe ich gerne zur Verfügung. Es kann auch ein Exemplar gegen Aufwandsentschädigung erworben werden.
Vielen Dank für Ihr Interesse.

Autor:
Ralf Feuchtenberger, cand. Bioingenieur (FH)

Kontaktmöglichkeit:
klaeranlagenoptimierung@gmx.de

Die Wasser- und Abwasserwirtschaft kann nach Meinung der Bundesregierung einen erheblichen Beitrag zur Energiewende leisten. So würden allein die rund 10 000 Kläranlagen in Deutschland jährlich 4400 Gigawatt Strom verbrauchen – rund 3 Prozent des in Deutschland erzeugten Stroms. Würden hier die Potenziale zur Energieeinsparung genutzt, könnte damit ein wesentlicher Beitrag zur Energiewende geleistet werden, heißt es in einer Antwort (Bundestags-Drucksache 17/8675) der Bundesregierung auf eine Kleine Anfrage von Bündnis 90/Die Grünen über Energiesparmöglichkeiten in der Wasser- und Abwasserwirtschaft. Weitere Einsparpotenziale sieht die Regierung in der Nutzung von kinetischer und thermischer Energie, die in den Wasserversorgungs- und Abwasseranlagen vorhanden ist. Allerdings bestünden für eine mögliche Energieeinsparung Probleme darin, dass dazu hohe Anfangsinvestitionen nötig seien und „Zweifel an der Wirksamkeit der Maßnahmen“ bestünden, schreibt die Regierung. Durch entsprechende Aufklärung und eine Reihe von beispielhaften Programmen möchte das Bundesumweltministerium für die Anlagenbetreiber einen Anreiz schaffen, die entsprechenden Potenziale in der Zukunft zu nutzen.

http://www1.gfa-news.de/gfa/news/news.nsf/web/6853D528DE55D673C12579B900507CBF

Film-Klo bis Sex-Klo: Emschergenossenschaft präsentiert bunte Toiletten-Ausstellung im RRZ
Emschertal. Kein Scherz: 21 mobile Toilettenhäuschen (!) stehen im Blickpunkt des Interesses, wenn die Emschergenossenschaft zur Ausstellung „Besetzt!“ ins Rhein-Ruhr-Zentrum (Mülheim an der Ruhr) einlädt. Dr. Jochen Stemplewski, Vorstandsvorsitzender der Emschergenossenschaft, Oberbürgermeisterin Dagmar Mühlenfeld und Center-Manager Sascha Schönherr haben die Ausstellung am Montag offiziell eröffnet. Die kunterbunte Schau dreht sich rund um die Sanitärkultur und um den Weg des (Ab)-Wassers. Die Häuschen widmen sich diversen Themen: Klo-Geschichte, Film-Klos, Kunst-Klos, Sex-Klos, Klo-Technik, oder Klo-Papier. Das Eintreten bei „Besetzt“ ist ausdrücklich erwünscht, von der Benutzung jedoch wird abgeraten!
„Keramikabteilung“, „gekachelte Nebenräume“, „für kleine Jungs“ – dies sind nur einige der unzähligen Synonyme für jenen Ort, an dem jeder Mensch reichlich Zeit seines Lebens verbringt. Und dennoch spricht niemand gerne darüber. Denn das meist „kleinste Zimmer der Wohnung“ ist ein besonders privater Raum.

Erst im 19. Jahrhundert wurde in Europa der Ausbau eines Kanalisationsnetzes vorangetrieben, das alle Häuser und Wohnungen verbindet und vom Klo bis in die Kläranlage reicht. In dieser Zeit gründete sich auch die Emschergenossenschaft, die seitdem unter anderem den Abfluss und die Reinigung des Abwassers in der Emscherregion sicherstellt.

Vergangenheit und Gegenwart zeigen, dass der Umgang mit der Toilette historisch gewachsen und oft auch kulturell und individuell geprägt ist. Die Ausstellung mit dem selbsterklärenden Titel „Besetzt!“ möchte dies auf kreative Weise veranschaulichen – und zwar im wahrsten Sinne des Wortes. Denn der Innenraum der TOI TOI-Häuschen wird dabei als Ausstellungsfläche genutzt. Und so viel sei verraten: Das Öffnen jeder Tür wird zu einem neuen Erlebnis.

http://www.eglv.de/wasserportal/meta/presse/presseinformationen/presseinformationen-detail/article/besetzt-eintreten-dennoch-erwuenscht-2.html?tx_ttnews%5BbackPid%5D=287&cHash=e7e072caa880832a3068c92e775d1714

Die Insel Riems ist Standort bundeseigener Tierseuchenforschung. Im Zug umfangreicher Erweiterungen musste das veraltete Institutsklärwerk einem Neubau Platz machen – ein sensibles Vorhaben, das nach sicherer Prozesstechnik verlangt. Denn die Behandlung der Abwässer aus unterschiedlicher Herkunft mit teilweise sehr hohen Frachten erfolgt inmitten der Bade- und Erholungsregion Greifswalder Bodden in direkter Nachbarschaft zu Rügen.

Auf dem winzigen Eiland Riems, wenige Kilometer südlich der turbulenten Ferienhochburg Rügen, betreibt das Friedrich-Loeffler-Institut (FLI, s. Kasten) seit über 100 Jahren Tierseuchenforschung in der dafür erforderlichen Abgeschiedenheit. Seit 2006 wird der Standort umfangreich ausgebaut. Bei laufendem FLI-Betrieb ist die Ostseeinsel Schauplatz der größten zivilen Bundesbaumaßnahme außerhalb Berlins. Knapp 300 Millionen Euro investiert der Bund in sein Riemser Forschungsinstitut für Tiergesundheit. Mit bereits fertiggestellten Labor- und Tierversuchsgebäuden können FLI-Wissenschaftler bis zum höchsten Biosicherheitslevel S4 an Großtieren forschen. Diese Neuerung reiht Riems in die Weltelite der Tierseuchenforschung ein.

Bild 1:
Das bundeseigene Friedrich-Loeffler-Institut auf der Ostseeinsel Riems ist nach umfangreicher Erweiterung eines der weltweit modernsten Zentren für Nutztier- und Tierseuchenforschung. Im Vordergrund die Kläranlage während der Bauphase.

Bestand anachronistisch

Der sechsjährige Umbaumarathon hat auch vor der FLI-eigenen Kläranlage nicht Halt gemacht. Das alte Klärwerk war mit einer Ausbaugröße von 1.000 Einwohnerwerten (EW) seit 1990 in Betrieb. Es bestand aus einer mechanisch-physikalischen und einer biologischen Aufbereitungsstufe mit Belebungs- und Nachklärbecken. Eine Nachfällung sowie Schlammfaul- und Schlammentwässerungsbecken komplettierten die Anlage.

Die Abwässer des gesamten FLI-Komplexes sowie des Wohngebiets der Insel wurden entsprechend ihrer Belastung über zwei separate Entwässerungssysteme erfasst. Eine höher belastete Abwasserfraktion gelangte nach thermischer Vorbehandlung in zwischengeschaltete Speicherbecken und von dort weiter ins Belebungsbecken. Das nur haushaltsüblich belastete Abwasser durchlief die mechanische Vorreinigung, bevor es den gleichen Speicherbecken mit der anschließenden Biologie zugeführt wurde.

Zwischen Anlagenbestand und Stand der Technik klaffte schon seit langem eine deutliche Lücke. So mussten beispielsweise in der mechanischen Vorreinigung Stabrechen und Sandfang per Hand geräumt und das Rechengut mit Schubkarren abtransportiert werden. An den rückständigen Betriebsbedingungen hatte auch eine Anlagenertüchtigung im Jahr 2003 nichts geändert. Sie beschränkte sich auf die Einrichtung einer zweiten Nachfällung mit Eisensalzen und war notwendig geworden, weil sich durch Inbetriebnahme eines Quarantänestalls sowohl Abwasseranfall als auch Zulauffrachten und in Folge dessen die Anforderungen an die behördlich vorgegebene Reinigungsleistung erheblich erhöht hatten.

Neubau unumgänglich

In Anbetracht der aktuellen Institutserweiterungen und der damit erneut steigenden Anforderungen an die Abwasserreinigung war eine nochmalige Ertüchtigung des Anlagenbestands nicht mehr darstellbar. Deshalb erfolgte im November 2007 die Ausschreibung zum Neubau einer Kläranlage. Sie sollte bei laufendem Betrieb neben dem Standort der alten Anlage errichtet werden und musste den beiden Fraktionen eines herkömmlich belasteten Kommunal- sowie unterschiedlich belasteter Industrieabwässer Rechnung tragen. Einzelne Bauteile aus dem Bestand sollten nach Möglichkeit in den Neubau übernommen, alle übrigen nach dessen Fertigstellung abgerissen werden.

Der Zuschlag durch die Dach-ARGE, die beim FLI-Ausbau als Generalunternehmer fungiert, ging an die Mall GmbH (www.mall.info) mit Stammsitz in Donaueschingen. Bei deren Zweigniederlassung in Coswig/Anhalt lag die gesamte Auftragsabwicklung in einer Hand. Der Planungsstab konzipierte ein filigranes Ensemble von bedarfsweise variabel ineinander greifenden klärtechnischen Komponenten und Funktionen, und nach 22 Monaten Bauzeit sowie dreimonatigem Probebetrieb verfügt das FLI nun seit September 2011 über eine hochmoderne Kläranlage, die auf die besonderen Anforderungen des Standorts genau zugeschnitten ist.

Bild 2:
Das neue FLI-Klärwerk im Überblick: Vorne die abgedeckten Becken der membranbiologischen Behandlungsstufe, mittig das neue Betriebsgebäude und dahinter die ovalen Quarantäne- sowie die runden Zwischenspeicher.

Reinigungsziel anspruchsvoll

Die als ‚industriell‘ apostrophierte Abwasserfraktion fällt bei der Forschung an Tierseuchen an. Herkunftsorte sind in erster Linie die Tierversuchsgebäude der unterschiedlichen Sicherheitsstufen, der Quarantänestall und zahlreiche Forschungslabors. Hinzu kommen beispielsweise auch Abwässer, die bei den Prozessen der Tierkörperbeseitigung sowie in einer Desinfektionsstation für LKW entstehen. Entsprechend seiner unterschiedlichen Herkunft handelt es sich somit um einen sehr diffizilen Abwasserstrom, der abwassertechnisch zuverlässig gereinigt werden muss, bevor er das Institutsgelände verlässt. Alles Abwasser aus den verschiedenen Sicherheitsstufen der Tierversuchs- und Laborgebäude wird, bevor es den jeweiligen Bereich verlässt, einer thermischen Desinfektion unterzogen. Dabei wird jeder Tropfen Abwasser über eine festgelegte Zeit auf mindestens 121 °C und in besonderen Fällen auf 136 °C erhitzt. Erst dann gelangt das nun seuchenhygienisch unbedenkliche Abwasser zur Kläranlage. Das ‚kommunale‘ Abwasser stammt aus Wohn-, Verwaltungs- und Sozialbereichen.

Bei der klärtechnischen Bemessung war zu berücksichtigen, dass der Zulauf hinsichtlich Mengen und Frachten hohen Schwankungen unterliegt. In den Jahren vor dem Neubau waren Zulaufextrema von 19 und knapp 200 m3 pro Tag ermittelt worden. Deshalb wurden, um den Zulauf zu vergleichmäßigen, engsprechende Speicherkapazitäten eingeplant, und somit ließ sich – anhand gemittelter Werte und unter Berücksichtigung der zusätzlichen Abwassermengen in Folge der Institutserweiterungen – ein Auslegungswert von 205 m3 pro Tag für den maximalen Abwasserzulauf ermitteln. Gemäß üblicher Berechnungsroutine ergeben sich daraus 1.368 EW als hydraulische Ausbaugröße. Hinsichtlich der Schmutzfrachten beträgt die Auslegungskapazität CSB-bezogen rund 3.500 EW.

Vorflut der Kläranlage ist der als Badegewässer und Erholungsgebiet genutzte Greifswalder Bodden. Um der hiermit gegebenen Sensibilität des naturräumlichen Umfelds Rechnung zu tragen, hat die zuständige Genehmigungsbehörde im Zug der wasserrechtlichen Erlaubnis anspruchsvolle Überwachungswerte festgesetzt: 90 mg/l CSB, 20 mg/l BSB5, 18 mg/l Gesamtstickstoff organisch, 10 mg/l Ammoniumstickstoff und 2 mg/l Gesamtphosphor. Damit darüber hinaus ein zusätzlicher Sicherheitspuffer entsteht, wurden die vorgegebenen Werte bei der Bemessung der Kläranlage um rund zehn Prozent niedriger angesetzt. Die sichere Verwirklichung dieser Reinigungstiefe leistet nunmehr eine 8-stufige Behandlungsanlage mit abschließender Membranfiltration.

Bild 3:
Anhand der grafischen Darstellung entschlüsseln sich die Komponenten, Funktionen und Kombinationsmöglichkeiten der Anlagenkonfiguration. Erläuterungen im Text.
(Bild Gesamtfließweg vergrößern)

Anlagendesign komplex

Die Membranbiologie bildet das reinigungsrelevante Herzstück der neuen Anlage. Sie besteht aus zwei hintereinander geschalteten Belebungsbecken. Dem ersten Becken sind Phosphatfällung und Kohlenstoffdosierung beigeordnet. Das zweite Becken enthält die getauchte Membraneinheit, die aus fünf Filterblöcken zu jeweils 36 Mikrofiltrationsmodulen mit 0,2 mm Porenweite besteht. Wie für membranbiologische Systeme charakteristisch, wird die Anlage mit einer hohen Belebtschlammkonzentration von 12-15 g/l Trockensubstanzgehalt gefahren. Dieser gegenüber konventionellen Anlagen drei bis vier Mal höhere Schlammgehalt steigert die Reinigungswirkung und hat in Folge dessen eine deutliche Volumenreduktion bei der Dimensionierung der Biorektoren möglich gemacht. Überschüssige Schlammanteile werden kontinuierlich in einen Schlammspeicher abgepumpt.

Die Membranmodule halten aufgrund ihrer feinporigen Struktur den Schlamm im Belebungsbecken und ziehen Klarwasser ab, das nunmehr in Brauchwasserqualität vorliegt. Ein Pumpwerk fördert dieses feststofffreie Filtrat zunächst in einen Schacht, aus dem etwa 20 m3 pro Tag entnommen werden, um Anlagenteile der mechanischen Vorreinigung zu spülen und zu reinigen. Das restliche Filtrat passiert eine Mengenmessung und einen Probenahmeschacht, bevor es schließlich die Anlage über ein Auslaufbauwerk in Richtung Bodden verlässt.

Vor der Belebungseinheit ist eine unterschiedlich kombinierbare Vorstufenkonfiguration angeordnet. Sie gewährleistet durch einfachen Wechsel der Funktionsgruppen einerseits hohe Flexibilität im Anlagendurchlauf bei Regelbetrieb und schafft andererseits zusätzlichen Zeit- und Volumen-Puffer für Zulaufspitzen, Havariefälle und Reparaturmaßnahmen. Am Anfang steht die Erfassung des Zulaufs der einzelnen Abwasserteilströme, die gegenüber der Altanlage einer veränderten Anordnung folgt.

Multipel gepuffert

Zwei Quarantänespeicher, die alternierend beschickt werden und Pufferfunktion haben, sammeln die Abwässer der Quarantänestallungen. Nach 10- bis 15-tägiger Zwischenspeicherung mit Umwälzung gelangt diese Fraktion über einen Schieberschacht in den zweiten von zwei Zwischenspeichern (ZS 2), dessen Inhalt je nach hydraulischer Gesamtbelastung der Anlage direkt in die Biologie dosiert oder zum ersten Zwischenspeicher (ZS 1) gepumpt wird. Alle übrigen Abwässer gelangen im Regelbetrieb teilweise über den erwähnten Schieberschacht oder direkt in den ZS 1.

Beide Zwischenspeicher werden als Aufstaureaktoren nach dem SBR-Prinzip (s. Kasten) betrieben. Dabei dient der ZS 1 für alle Abwasserteilströme als zentrale Annahmestation. Hier wird das Rohabwasser zwischengespeichert, homogenisiert und vorbelüftet. Eine umfangreiche Sensorik überwacht kritische Parameter wie Sauerstoffgehalt, pH-Wert, Temperatur und Redoxpotential.

An den ZS 1 schließen die Aggregate der mechanisch-physikalischen Vorreinigung an: ein Siebrechen zum Rückhalt von grobem Rechengut, ein Sandfang, ein Feinrechen, der Borsten, Haare und ähnliche Partikel abtrennt sowie eine Hochdruckentspannungsflotation für die Fettabscheidung. Per Pumpwerk und über einen weiteren Schieberschacht erreicht das vorgereinigte Abwasser schließlich den wiederum puffernden Vorlagespeicher der Membranbiologie, wo es unter Umwälzung erneut gespeichert und dann dem ersten der beiden Belebungsbecken zugeleitet wird.

Bild 4:
Die gesamte Vorreinigungsstrecke – hier eine Teilansicht – ist im Betriebsgebäude untergebracht.

Abweichend von dieser Regelfahrweise ermöglicht der Schieberschacht am Ende der Vorreinigung jedoch auch die Rezirkulation des Abwasserstroms zum ZS 1 oder ZS 2 – eine nochmalige Möglichkeit, Zulaufspitzen abzupuffern. Weitere Verschaltungen erfüllen Sonderfunktionen, zu denen auch die Bereitstellung spezieller Havariekapazitäten gehört, oder sie gewährleisten Systemfunktionen wie beispielsweise die Schlammrückführung. In der Summe ergibt sich aus dem Fassungsvermögen beider Quarantänespeicher, der ZS 1 und 2 sowie des Vorlagespeichers der Biologie ein Speicher- und damit Puffervolumen von 1.900 m3, das je nach Bedarfslage unterschiedlich aktiviert werden kann. Hinzu kommen die beiden Belebungsbecken mit jeweils 144 m3.

Wartungsaufwand minimal

Für gleichbleibende Schlammkonzentration in der biologischen Stufe sorgt im Zusammenspiel mit entsprechender Messtechnik die Automatiksteuerung der Anlage, die darüber hinaus auch alle Füllstände überwacht. Die Reinigung der Membranen in den Mikrofiltrationsmodulen erfolgt über eine CIP-Station (clean in placement) bei laufendem Betrieb und ohne jegliche Demontage. Andererseits kann aber im Bedarfsfall die gesamte Ausrüstungstechnik ohne Beckenentleerung – wiederum also bei laufendem Betrieb – für Wartungs- und Reparaturarbeiten demontiert werden.

Um die Membranbiologie von Feststoffeinträgen wie Laub oder Sand frei zu halten, sind die beiden Belebungsbecken, deren Vorlagespeicher sowie der Schlammspeicher abgedeckt. Neben der Steuer- und Regeltechnik ist die gesamte mechanische Vorreinigung in einem neuen Betriebsgebäude untergebracht und damit ebenfalls gegen Außeneinflüsse geschützt. Die beiden Becken der ehemaligen Schlammbehandlung wurden beibehalten und für die Rohwasserannahme sowie als Zwischenspeicher ins neue Design integriert. Die übrigen Teile der Altanlage gingen den Weg alles Vergänglichen, nachdem der Neubau vollendet war.

Bild 5:
Mit einer modernen Leitwarte und übersichtlicher Steuer- und Überwachungstechnik lässt sich die Fahrweise der Anlage bedarfsgerecht modulieren.


Bild 6:
Abdeckungen bewahren die Membranbiologie vor Schmutzeinträgen. Der schwarze Behälter ist die Dosierstation der zur Phosphatfällung eingesetzten Metallsalze.

KASTEN 1

KASTEN 2

Autor:
Tom Kionka
Büro für umwelTKommunikation
Rosenstraße 4
D-97353 Wiesentheid
Tel.: 0 93 83/90 92 03
Mail: tom.kionka@t-online.de

Firmenkontakt:
mall umweltsysteme
Mall GmbH
Hüfinger Straße 39-45
D-78166 Donaueschingen-Pfohren
Tel.: 07 71/80 05-0
Fax: 07 71/80 05-1 00
info@mall.info
www.mall.info

Die Naturkatastrophe an der Alz zieht weiter ihre Kreise. Fast der gesamte Fischbestand bis zur Innmündung ist tot. Jetzt sind neue Fotos aufgetaucht.

Wie bereits berichtet, kam es am 6. März 2012 zu einem Brand in der Chemiefabrik Gendorf. In diesem Zusammenhang sind chemische Substanzen in die Alz gelangen, die zum Tod der Fische führten. Die Vertreter der Unternehmen InfaServ und Clariant gaben bekannt, dass es sich bei dem in die Alz eingetragenen Stoff um GENAMIN LA 302 D handelt, der äußerst giftig auf Wasserorganismen wirkt. Daraufhin waren sehr viele Fische gestorben. Insgesamt haben Feuerwehrmänner …mehr

http://www.chiemgau24.de/news/altoetting/burgkirchen/chemie-unfall-fischsterben-geht-weiter-innsalzach24-1919898.html

Bis Ende 2013 plant die Bundesregierung den Erlass einer neuen Verordnung über das Einleiten von Abwasser in Gewässer. Das geht aus der Antwort der Regierung auf eine Kleine Anfrage zum „Stand der Rechtsverordnungen zum Wasserhaushaltsgesetz“ hervor (Bundestags- Drucksache 17/8298). Bis Ende 2012 sollen die Verordnung zur Umsetzung der Richtlinie über Industrieemissionen im Wasserrecht (Industrieemissionen – Verordnung Wasser) und die Verordnung über Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen erlassen werden. Weiterer Gegenstand der Kleinen Anfrage war die Beeinträchtigung des Grundwassers durch Abwasser. Hierzu schreibt die Regierung: „Gutachten, die eine genaue quantitative Beurteilung der Beeinträchtigung von Grundwasser durch kommunale Abwassereinleitungen erlauben, liegen der Bundesregierung nicht vor.“ Sowie: „Gutachten, die eine genaue quantitative Beurteilung der Beeinträchtigung von Grundwasser durch häusliche Schmutzwasseranschlussleitungen erlauben, liegen der Bundesregierung nicht vor.“ 

Download der Bundestags- Drucksache: www.gfa-news.de, Webcode: 20120112_001

Phosphor ist für den menschlichen und tierischen Organismus von größter Bedeutung, immerhin enthält der menschliche Körper bis zu 0,75 kg Phosphor. Weltweit werden natürliche Phosphatvorkommen mit niedrigem Schwermetallgehalt allerdings immer seltener. Aus diesem Grund wird seit geraumer Zeit nach Wegen gesucht, Phosphor aus Klärschlamm rückzugewinnen. Dabei haben sich zwei Verfahrenstypen herausgebildet: der nasschemische und der thermische Ansatz, wobei beide Verfahren im industriellen Regelbetrieb bisher nicht erfolgreich waren.

„Die Rückgewinnung von Phosphor war bisher sehr schwierig“, erläutert Universitätsprofessor Harald Raupenstrauch vom Lehrstuhl für Thermoprozesstechnik an der Montanuniversität Leoben. „Daher haben wir nun ein EU-Forschungsprojekt zum Thema Phosphor-Rückgewinnung aus Klärschlamm und Klärschlamm-Asche mittels des so genannten RecoPhos-Prozesses eingereicht, das € 4,5 Mio. – Projekt auch zugesprochen bekommen und koordinieren die Forschungstätigkeiten für die nächsten 3 Jahre“, so Raupenstrauch.

Projektpartner sind die Universität Stuttgart (D), SGL Carbon GmbH (D), M.A.L. G.m.b.H. (A), INERCO S.A. (E), InsPyro N.V. (B), Hariri Chemical Process Engineering (CH), Jeloga Engineering (F), M.I.T. – Metallurgy & Inorganic Technology (A) und die GCTU GmbH (D).

Mit dem neuen RecoPhos-Prozess besteht die Möglichkeit, Phosphor aus Klärschlamm bzw. dessen Asche oder auch anderen Phosphorträgern, wie Tiermehl, in höchster Qualität durch einen Reaktionsmechanismus ähnlich dem Woehler-Prozess rückzugewinnen. Im Gegensatz zum klassischen Verfahren, bei dem die Nutzung der Asche wegen ihres hohen Eisengehalts beschränkt ist, findet im RecoPhos-Prozess die Reduzierung der Phosphate in einer dünnen Schicht auf der Oberfläche eines induktiv erhitzten Koksbettes des neuartigen Reaktors „InduCarb“ statt. Koks oder alternative Materialien werden als Reduktionsmittel verwendet, SiO2 wird in der Asche behalten. Somit kann der Phosphor aus der Schicht verdampfen, ohne mit anderen Elementen in der Schmelze zu reagieren. Das neue Verfahren ermöglicht also, verschiedenste Arten von Klärschlammasche zu verwerten. Weitere vermarktbare Produkte sind die anfallende Eisenlegierung, ebenso die Silikat-Schlacke sowie ein thermisch verwertbares Abgas.

Eine weitere Herausforderung bei der Phosphatrückgewinnung aus Klärschlamm ist die Entfernung von Schwermetallen. Die Energie, die für das Schmelzen benötigt wird, kann durch Erdgas, Gas aus einem Versorgungsprozess oder die Zugabe von getrocknetem Klärschlamm erreicht werden.

Weitere Informationen:
Univ. Prof. Harald Raupenstrauch
Tel.: +43 3842 402 5800
http://www.unileoben.ac.at/content/view/2826/464/lang,de/