Wasser ist unser Element

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1 Wasser ist unser Element

2 Was sind Pflanzenkläranlagen? Pflanzenkläranlagen sind bepflanzte Bodenfilter, die mit Sumpfpflanzen bewachsen sind. Sie sind nach unten und zu den Seiten mit einer PE-Folie abgedichtet. Als Filtermaterial wird meist nichtbindiger Mittelsand verwendet. Bepflanzt werden sie am häufigsten mit Schilf (Phragmites australis).

3 Einsatzbereiche von Pflanzenkläranlagen Pflanzenkläranlagen werden eingesetzt zur Reinigung von: Häuslichem oder dem vergleichbaren Abwasser Gewerblich/industriellem Abwasser, das dem häuslichen Abwasser in seiner Zusammensetzung ähnelt Abwasser von Einfamilienhäusern, Siedlungen und kommunalem Abwasser bis etwa tausend Einwohnern Abwasser von Saisoneinrichtungen wie Campingplätze und Ferienanlagen Verunreinigtem Regenablaufwasser, z.b. von Verkehrflächen

4 Schwerpunkt der Veranstaltung sollen die Kleinkläranlagen sein, d.h. Pflanzenkläranlagen für bis zu 50 angeschlossene Einwohner

5 Standortbedingungen von Pflanzenkläranlagen Für die Auswahl des Anlagenstandortes gelten insbesondere folgende Kriterien: Es liegt kein Trinkwasserschutzgebiet vor Ein Trinkwasserbrunnen liegt min. 50 m von der Versickerungseinrichtung entfernt Es sollte ein Abstand zu Wohngebäuden eingehalten werden Der Grundwasserstand sollte mind. 1-1,5 m unter Geländeoberkante liegen möglichst sonnige Lage für die Pflanzen

6 Funktionsweise von Pflanzenkläranlagen Pflanzenkläranlagen sind Kläranlagen, die im naturnahen Verfahren Abwasser in zwei Reinigungsstufen behandeln: 1. Mechanische Vorreinigung und 2. Biologische Reinigung im Schilfbeet Der Bewuchs mit Schilfpflanzen dient zur Aufrechterhaltung der Durchlässigkeit und damit zur langfristigen Funktionsfähigkeit des Bodenfilters. Die Hauptkomponenten des Reinigungsprozesses sind die Filtration, die Sorption am Bodenkörper und die biologischen Abbauprozesse durch Mikroorganismen, die am Filtersand und an den Pflanzenwurzeln leben.

7 Beschreibung der einzelnen Anlagenteile Vorklärung Die Vorklärung dient der mechanischen Behandlung des Schmutzwassers. Dabei werden absetzbare Stoffe und Schwimmstoffe aus dem Schmutzwasser entfernt. Mehrkammergruben werden bevorzugt für Kleinkläranlagen eingesetzt. Sie bestehen in der Regel aus drei bis vier Kammern, die in einem oder mehreren Behältern untergebracht sind. Die Übergänge der einzelnen Kammern sollten mit Tauchrohren ausgeführt werden, um eine gute hydraulische Trennung zu erreichen.

8 Vorklärung Mehrkammerabsetzgruben werden mit mind. 0,5 m 3 /EW bemessen und müssen einmal jährlich geleert werden. Ihr Puffervermögen für Abwasserstöße ist gering. Mehrkammerausfaulgruben werden mit 1,5 m 3 /EW bemessen und werden nach Bedarf geleert. Eine Entschlammung ist erforderlich, wenn 50% des Nutzvolumens mit Schlamm gefüllt sind - nach ca Jahren-. Das Mindestnutzvolumen beträgt 6 m 3. Das größere spezifische Volumen wirkt sich positiv auf die Reinigungsleistung und die Betriebsstabilität aus. Die meisten Wasserbehörden fordern mittlerweile die Mehrkammerausfaulgrube.

9 Horizontalfilter und Vertikalfilter Pflanzenkläranlagen werden in Horizontalfilter und Vertikalfilter unterschieden. Sie unterscheiden sich dabei: im Aufbau, in der Durchströmungsrichtung, in der Betriebsweise, in den Kosten und in der Reinigungsleistung.

10 Horizontalfilter Das abgesetzte Abwasser durchströmt diesen Filter mit horizontalem Durchfluss, und erfolgt meistens kontinuierlich im freien Gefälle. Vorteil: einfacher Aufbau, keine Pumpe erforderlich. Nachteil: höherer Flächenbedarf und geringere Reinigungsleistung als Vertikalfilter

11 Vertikalfilter Bei Vertikalfiltern wird der Bodenkörper intervallweise mehrmals täglich von oben nach unten durchströmt. Vorteil: sehr gute Reinigungsleistung, Nutzung des gesamten Bodenkörpers Nachteil: aufwendigere Technik, Pumpe meist erforderlich

12 Horizontalfilter Das Filtermaterial besteht aus nichtbindigem Mittelsand. Die horizontale Fließstrecke ist mit etwa 3-6 m zu wählen. Damit ist die Breitseite der Anlage, an der das Wasser in den Bodenfilter eingeleitet wird, in der Regel länger als die Anlagenlänge (Fließlänge). Bei häuslichem Abwasser wird der Horizontalfilter auf 5 m 2 /Einwohner ausgelegt, bezogen auf die Beckensohle. Die Mindestbeetfläche beträgt 20 m 2. Die wirksame Höhe der Filterschicht ist mit >= 50 cm anzusetzen. Der Horizontalfilter wird mit einer wurzelfesten PE-Folie, Foliendicke > = 1,0 mm, gegen den Untergrund und die Seiten abgedichtet. Bepflanzt wird das Beet vorzugsweise mit Schilf.

13 Vertikalfilter Das Filtermaterial besteht aus nichtbindigem Mittelsand. Die Beetfläche ist variabel, meist eher quadratisch für eine gleichmäßige Beschickung über die gesamte Beetoberfläche. Sie kann aber auch rund sein. Bei häuslichem Abwasser wird der Vertikalfilter auf 4 m 2 /Einwohner ausgelegt, bezogen auf die Filteroberfläche. Die Mindestbeetfläche beträgt 16 m 2. Die wirksame Höhe der Filterschicht ist mit >= 50 cm anzusetzen. Die darunter liegende Dränschicht darf dabei nicht mit angerechnet werden. Der Vertikalfilter wird mit einer wurzelfesten PE-Folie, Foliendicke > = 1,0 mm, gegen den Untergrund und die Seiten abgedichtet. Bepflanzt wird das Beet vorzugsweise mit Schilf.

14 Wasserverteilung auf der Filteroberfläche- Vertikalfilter

15 Kontrollschacht Das gereinigte Abwasser fließt in einen Kontrollschacht, aus dem die Wasserproben gezogen werden können. Im Kontrollschacht ist eine einfach zu bedienende Einstauvorrichtung vorzusehen, die einen Einstau des Schilfbeetes ermöglicht. Exkurs: Ein Einstau des Beetes sollte aber nur im Ausnahmefall erfolgen! z. B. in der 1. Vegetationsperiode bei Horizontalfiltern, und bei längeren Betriebspausen als 6 Wochen während der Vegetationszeit bei Horizontalfiltern und bei Vertikalfiltern (sofern der Schilfbestand kräftig ist)

16 Ableitung Das gereinigte Abwasser kann auf folgende Weise abgeleitet werden: es kann versickert werden, vorzugsweise in einer oberirdischen, begrünten ca. 30cm tiefen Versickerungsmulde. Bei einem durchlässigen Boden kann grob von einem Flächenbedarf von 1 m 2 /Einwohner ausgegangen werden. Unterirdische Versickerungsstränge sind bedeutend teuerer. Je nach Durchlässigkeit des Bodens ist von einer Rigolenlänge von ca. 6 m/einwohner auszugehen. Einleitung in ein Gewässer Einleitung in einen Schönungsteich mit Versickerung des gereinigten Abwassers über den unabgedichteten oberen Rand des Teiches

17 Fotos Jetzt wollen wir uns Fotos von den einzelnen Schritten beim Bau von Pflanzenkläranlagen angucken: Vorklärung Mehrkammergrube aus Beton Pflanzenbeet horizontal und vertikal Ableitung des gereinigten Abwassers

18 Vorklärung Betongrube Boden Betongrube am Kran

19 Vorklärung Betongrube Mitte Betongrube Konus

20 Vorklärung Betongrube fertig gesetzt Tauchrohr innen

21 Horizontalfilter Vorbereitetes Beet Hereinziehen der Folie mit Kontrollschacht

22 Horizontalfilter Ein- und Auslaufkulisse Einfüllen Filtersand

23 Horizontalfilter Glätten des Filtersands fertiges Beet

24 Vertikalfilter Folie und Dränageleitungen Dränagekies und Filtersand

25 Vertikalfilter Filtersand per Schubkarre Glattziehen Filtersand

26 Vertikalfilter Verteilerrohre auf dem Filtersand Kies als Deckschicht auf den Verteilerrohren

27 Ableitung Schönungsteich Einleitung in Bach

28 Ableitung Versickerungsmulde für 4 EW Versickerungsmulde 8 EW im freien Gefälle

29 Rechtliche Bestimmungen von Pflanzenkläranlagen Pflanzenkläranlagen entsprechen den allgemein anerkannten Regeln der Technik (a.a.r.t.). Arbeitsblatt DWA- A 262: Grundsätze für Bemessung, Bau und Betrieb von Pflanzenkläranlagen mit bepflanzten Bodenfiltern zur biologischen Reinigung kommunalen Abwassers (bis max Einwohner) IÖV/FLL: Empfehlungen für Planung, Bau, Pflege und Betrieb von Pflanzenkläranlagen (naturnahe Klärverfahren mit Pflanzenbewuchs) (kleinere Vorklärung anerkannt und auch andere Verfahren, wie zweistufige Verfahren oder Vertikalfilter mit mehreren funktionalen Schichten) DIN : Kleinkläranlagen- Teil 1: Anlagen zur Abwasservorbehandlung

30 Betrieb der Anlage Zur Inbetriebnahme erhält der Anlagenbetreiber vom Planer oder dem Anlagenbauer eine Betriebsanleitung. Hier drin sind sämtliche Kontroll- und Wartungsarbeiten aufgeführt, ebenso welche Maßnahmen bei Störfällen zu ergreifen sind. Die Pflanzenkläranlage kann sofort mit der vollen Abwassermenge beaufschlagt werden. Eine Einfahrphase ist nicht erforderlich. Die Eigenüberwachung umfasst die wöchentliche Sichtkontrolle der Vorklärung, des Schilfbeetes einschl. der Zulauf- und der Ablaufeinrichtungen, der Pflanzen und der Ablaufqualität. Solange der Ablauf der Pflanzenkläranlage klar und geruchslos ist, kann von einer ordnungsgemäßen Reinigungsleistung ausgegangen werden.

31 Betrieb der Anlage Eine Mahd ist bei Schilfpflanzen ist nicht unbedingt erforderlich. Wenn sie im Herbst durchgeführt wird, dann sollte die Streu als Frostschutz im Winter auf dem Bodenfilter liegen bleiben. Eine Schlammräumung aus der Vorklärung ist je nach Größe der Grube nur in mehrjährigen Abständen notwendig (Schlammspiegelmessung). Eine Wartung der Anlage durch einen geschulten Fachbetrieb wird von den Genehmigungsbehörden meist 1 x Jahr gefordert. Die Ablaufqualität der Kläranlage ist je nach Auflage der Behörde, meist 1 x Jahr durch Messung der Parameter CSB und BSB nachzuweisen. Die Beprobung wird meist im Rahmen der Wartung der Anlage mit ausgeführt.

32 Kosten Die nachfolgende Tabelle zeigt die Baukosten mit: monolithischer Mehrkammerausfaulgrube aus Beton, Pflanzenkläranlage mit Kontrollschacht incl. kleiner Pumpe zum Heben des des gereinigten Wassers in die oberirdische, begrünte Versickerungsmulde für das gereinigte Abwasser ohne Zuleitung Die Preise sind Komplettpreise incl. Transportkosten, Erdaushub und Einbaukosten.

33 Für 4 bis 8 angeschlossene Einwohner: Beetgröße (Filteroberfläche): 22 qm 16 qm Baukosten 4 EW (Horizontale PKA) 4 EW (Vertikale PKA) Grube (6,3 cbm) Pumpenschacht mit 4m Zuleitung PKA Versickerungsmulde (4qm) Summe Beetgröße (Filteroberfläche): 42 qm 36 qm Baukosten 8 EW (Horizontale PKA) 8 EW (Vertikale PKA) Grube (10,9 cbm) Pumpenschacht mit 4m Zuleitung PKA Versickerungsmulde (8qm) Summe

34 Für 20 und 50 angeschlossene Einwohner: Beetgröße (Filteroberfläche): 80 qm 200 qm Baukosten 20 EW (Vertikale PKA) 50 EW (Vertikale PKA) Grube (17 cbm) Pumpenschacht alte DIN!! Verteilerschacht PKA Versickerungsmulde (20qm) Summe

35 Kosteneinsparungen: Die Baukosten können durch Eigenleistungen für: Aushubarbeiten (Grube, Beet, Rohrgraben und Versickerungsmulde) und Bepflanzung um 25 bis 30% gesenkt werden. Sonstige Kosten: Für die Beratung, die Planung und das Genehmigungsverfahren fallen für eine Pflanzenkläranlage für 4-6 Einwohner ohne Besonderheiten Kosten von 350 zzgl. MwSt. an. Für die Wasserrechtliche Erlaubnis wird von der Behörde ca. 100 erhoben. Für eine jährliche Wartung fallen ca. 80 brutto an und für die jährliche Abwasseranalyse ca. 85 brutto.

36 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!