E R L Ä U T E R U N G

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1 Markt Buch Ortsteile Buch, Gannertshofen, Obenhausen und Dietershofen Landkreis Neu-Ulm Antrag für die gehobene wasserrechtliche Erlaubnis nach 15 WHG für die Einleitung des Abwassers aus der Kläranlage Gannertshofen in die Roth E R L Ä U T E R U N G Vorhabensträger: Markt Buch, den... (Stempel, Unterschrift) aufgestellt: Neusäß, Projekt-Nr SSTE/TSCE/TSCE Steinbacher-Consult Ingenieurgesellschaft mbh & Co. KG Richard-Wagner-Straße 6

2 INHALTSVERZEICHNIS 1. Vorhabensträger Zweck des Vorhabens Bestehende Verhältnisse Allgemeines Baugrundverhältnisse Gemeindestruktur Bestehende Wasserversorgung Bestehende Abwasseranlagen Bestehende Kanalisation Bestehende Kläranlage Derzeitiges Wasserrecht Kenndaten der bestehenden Anlage Auswertung Betriebstagebuch Fremdwasser Ablaufwerte Gewässerverhältnisse Art und Umfang des Vorhabens Gewählte Lösung Kanalisation Kläranlage Kläranlagenstandort Einleitanforderungen Resultierende Anforderungen an die Verfahrensführung Betrachtete Lastfälle Bemessungswerte Ausbaugröße - Frachten Abwassermengen Konzentrationen Zulauf Konzentrationen Ablauf Überrechnung nach ATV-DVWK-A _Erl_KLA.docx Seite 2 von 40

3 4.3.7 Überrechnung der Gebläseleistung Hinweis zum erhöhten Fremdwasseranteil Bewertung Schlammbehandlung und -beseitigung Schlammanfall Glühverlust und Stabilisierungsgrad Schlammverwertung Auswirkung des Vorhabens Einleitung aus der Kanalisation Einleitung aus der Kläranlage Rechtsverhältnisse Wartung und Verwaltung der Anlage Schlussbemerkung _Erl_KLA.docx Seite 3 von 40

4 ABBILDUNGS- UND TABELLENVERZEICHNIS Tabelle 1: Einwohner, Wasserverbrauch und Abwasseranfall in Buch Teil Tabelle 2: Einwohner, Wasserverbrauch und Abwasseranfall in Buch Teil Tabelle 3: Betriebstagebuch /2013, Auswertung Zulauf Trockenwetter Tabelle 4: Betriebstagebuch /2013, Auswertung Zulauf Trockenwetter Tabelle 5: Ablaufwerte KLA Gannertshofen (aus Betriebstagebuch, /2013) Tabelle 6: Einwohner Markt Buch, ohne Oster- und Biberbachtal Tabelle 7: Bemessungsfracht Kläranlage Tabelle 8: Bemessungswerte Zulauf Kläranlage Tabelle 9: Schlammkonzentrationen im Stapelbehälter, (Betriebstagebuch) Tabelle 10: Glühverlust Belebtschlamm _Erl_KLA.docx Seite 4 von 40

5 1. Vorhabensträger Vorhabensträger der Maßnahme ist: Markt Buch Friedhofsweg Buch b. Illertisssen 2. Zweck des Vorhabens Der Markt Buch betreibt die Kläranlage Gannertshofen zur Reinigung der in den Ortsteilen Buch, Gannertshofen, Obenhausen und Dietershofen anfallenden kommunalen Abwässer. Die derzeit gültige wasserrechtliche Erlaubnis ist bis befristet. Mit vorliegender Unterlage wird die Verlängerung bzw. Neuerteilung der wasserrechtlichen Erlaubnis als gehobene Erlaubnis nach 15 WHG beantragt _Erl_KLA.docx Seite 5 von 40

6 3. Bestehende Verhältnisse 3.1 Allgemeines Der Markt Buch (Lkr. Neu-Ulm) liegt in Mittelschwaben, zwischen Neu-Ulm und Memmingen. Die drei Ortsteile Obenhausen, Dietershofen, Gannertshofen sowie das Zentrum Buch liegen an der Roth und entsorgen zur Kläranlage Buch-Gannertshofen. Die Entwässerung des Baubestandes erfolgt hier ganz überwiegend im Mischverfahren. Die Ortsteile und Weiler Ritzisried, Halbertshofen, Ebersbach und Nordholz liegen im Bibertal, Christertshofen, Friesenhofen und Rennertshofen im Osterbachtal. Diese Orte leiten das Schmutzwasser zur Kläranlage Buch-Rennertshofen. Die Entwässerung erfolgt hier generell im Trennverfahren. 3.2 Baugrundverhältnisse Für die Ortsteile Obenhausen, Dietershofen, Gannertshofen liegen nur punktuelle Angaben vor. 3.3 Gemeindestruktur Das Gemeindliche Rechenzentrum Zweckverband Illertissen verwaltet die Bauleitplanung und das Kanalkataster des Marktes Buch. Die Änderung des Flächennutzungsplans in Buch für den Bereich Straßäcker wurde dem planenden Ingenieurbüro am übersandt. Gewerbebetriebe sind vor allem im Ortsteil Buch angesiedelt und umfassen die Sektoren Produktion, Vertrieb und Lagerhaltung. Die Gewerbebetriebe haben nach der Wasserverbrauchsstatistik einen geringen Wasserverbrauch und damit auch einen geringen Abwasseranfall. Betriebe mit überdurchschnittlich hohen Schmutzfrachten sind nicht bekannt _Erl_KLA.docx Seite 6 von 40

7 3.4 Bestehende Wasserversorgung Der Markt Buch wird aus örtlichen Brunnen über Hochbehälter und ein Leitungsnetz versorgt. Der Wasserverbrauch in Buch ist insgesamt relativ konstant. Die Verbrauchswerte gelten ohne Landwirtschaft. Kleinere Schwankungen beruhen möglicherweise auf der Umstellung der Abrechnungszeiträume. Schon der niedrige Pro-Kopf-Verbrauch zeigt, dass keine größeren gewerblichen Verbraucher zu verzeichnen sind. Die nachfolgenden Tabellen haben als Basis die Einwohnerstatistik (Haupt- und Nebenwohnsitz) und den Wasserverbrauch nach Abzug von landwirtschaftlichem Verbrauch. Der gewerbliche Wasserverbrauch ist in den Werten enthalten. Der spezifische Abwasseranfall je Einwohner mit Hauptwohnsitz (HWS) und Nebenwohnsitz (NWS) in den 4 betrachteten Ortsteilen für das Jahr 2012 von 101,9 l/e/d umfasst somit den häuslichen und gewerblichen Anteil insgesamt _Erl_KLA.docx Seite 7 von 40

8 Tabelle 1: Einwohner, Wasserverbrauch und Abwasseranfall in Buch Teil 1 Einwohner und Schmutzwasseranfall für den Ortsteil Buch Jahr Einwohner- Schmutz- Monate Schmutz- Schmutz- Schmutzzahl wasser- wasser- wasser- wasser- HWS+NWS anfall ab- anfall anfall anfall je gerechnet je Monat je Tag Einw.u.Tag E m 3 / a m 3 / Monat m 3 / d l / E / d ,4 102, ,3 103, ,9 110, ,6 96, ca ,2 104, ,1 104, ,9 100,6 Einwohner und Schmutzwasseranfall für den Ortsteil Dietershofen Jahr Einwohner- Schmutz- Monate Schmutz- Schmutz- Schmutzzahl wasser- wasser- wasser- wasser- HWS+NWS anfall ab- anfall anfall anfall je gerechnet je Monat je Tag Einw.u.Tag E m 3 / a m 3 / Monat m 3 / d l / E / d ,4 106, ,3 102, ,7 95, ,9 88, ca ,6 89, ,5 86, ,0 82,6 Einwohner und Schmutzwasseranfall für den Ortsteil Obenhausen Jahr Einwohner- Schmutz- Monate Schmutz- Schmutz- Schmutzzahl wasser- wasser- wasser- wasser- HWS+NWS anfall ab- anfall anfall anfall je gerechnet je Monat je Tag Einw.u.Tag E m 3 / a m 3 / Monat m 3 / d l / E / d ,2 108, ,0 111, ,9 117, ,8 104, ca ,8 108, ,9 108, ,9 105, _Erl_KLA.docx Seite 8 von 40

9 Tabelle 2: Einwohner, Wasserverbrauch und Abwasseranfall in Buch Teil 2 Einwohner und Schmutzwasseranfall für den Ortsteil Gannertshofen Jahr Einwohner- Schmutz- Monate Schmutz- Schmutz- Schmutzzahl wasser- wasser- wasser- wasser- HWS+NWS anfall ab- anfall anfall anfall je gerechnet je Monat je Tag Einw.u.Tag E m 3 / a m 3 / Monat m 3 / d l / E / d ,1 99, ,6 104, ,9 109, ,3 96, ca ,8 103, ,7 103, ,2 106,3 Einwohner und Schmutzwasseranfall für die 4 Ortsteile insgesamt Jahr Einwohner- Schmutz- Monate Schmutz- Schmutz- Schmutzzahl wasser- wasser- wasser- wasser- HWS+NWS anfall ab- anfall anfall anfall je gerechnet je Monat je Tag Einw.u.Tag E m 3 / a m 3 / Monat m 3 / d l / E / d ,0 103, ,1 105, ,4 111, ,7 98, ca ,4 104, ,2 104, ,1 101, _Erl_KLA.docx Seite 9 von 40

10 3.5 Bestehende Abwasseranlagen Bestehende Kanalisation Im Rothtal liegen die Ortsteile Buch, Obenhausen, Dietershofen und Gannertshofen, welche an die Kläranlage des Marktes Buch in Gannertshofen angeschlossen sind. Das Kanalnetz erfasst nahezu alle Anwesen im genannten Einzugsbereich der Kläranlage. Als Entwässerungsverfahren wurde in den betrachteten Ortsteilen das Mischverfahren gewählt. In neueren Baugebieten wird die Versickerung von gering verschmutztem Regenwasser zugelassen. In Buch ist jedoch angesichts der Bodenverhältnisse eine Versickerung von Regenwasser schwierig. Das neuere Gewerbegebiet in Buch am Werkring wurde im Trennverfahren entwässert Bestehende Kläranlage Derzeitiges Wasserrecht Die bestehende Kläranlage bei Gannertshofen ist ausgelegt auf EW 60 (Einwohnerwerte). Angeschlossen sind die Ortsteile Buch, Dietershofen, Obenhausen und Gannertshofen mit zusammen 3004 Einwohnern (HWS+NWS) im Jahre Ausbaugröße und Einleitanforderungen nach derzeitiger wasserrechtlicher Erlaubnis vom , Az /4/2, zuletzt geändert durch Bescheid vom , Az sind: Ausbaugröße: EW damit Größenklasse 2 Einleitanforderungen 1 : Chemischer Sauerstoffbedarf CSB 50 mg/l Biochemischer Sauerstoffbedarf BSB 5 20 mg/l Stickstoff gesamt *) N ges 25 mg/l Phosphor gesamt P ges 10 mg/l *) in der Zeit vom 01.Mai bis 31. Oktober 1 Werte aus der 2h-Mischprobe, nicht abgesetzt, homogenisiert _Erl_KLA.docx Seite 10 von 40

11 Abflusswerte: Trockenwetterabfluss Mischwasserabfluss 60 m³/h 750 m³/d 114 m³/h Die bei Regen aufnehmbare Mischwassermenge beträgt laut Bescheid: Q = 114 m3/h = 31,7 l/s. Nach Auskunft des Klärwärters entspricht diese Menge auch in etwa der Leistungsfähigkeit der beiden vorhandenen Zulaufschnecken, die auf je ca. 15 bis 16 l/s eingestellt sind 2. Am hat Steinbacher-Consult in einer Studie die Auslastung der Kläranlage auch in Hinblick auf Fremdwasserzuflüsse untersucht Kenndaten der bestehenden Anlage Die relevanten Anlagenteile sind durch folgende Kennwerte charakterisiert: Zulaufhebewerk 2 Schnecken á 15 bis 16 l/s 3 Mechanische Vorreinigung Feinrechen und Sandfang Belebungsbecken Volumen: V = m³ Wassertiefe: 3,80 m Bauweise: Ringbecken Nachklärung Durchmesser: d = 13,0 m Tiefe: H ges = 3,29 m Schlammspeicher Volumen: V = 2 x 650 m³ = m³ 2 Ursprüngliche Dimensionierung 2 x 20 l/s. Durch Anpassung der Riemenscheiben wurde die Drehzahl reduziert, so dass die Förderleistung auf etwa 2 x 16 l/s eingestellt wurde (Messungen durch Betriebspersonal, bei Regenwetter). 3 Je nach Zulaufsituation schwankt die Menge geringfügig _Erl_KLA.docx Seite 11 von 40

12 Gebläsestation / Belüfter 2 St. Drehkolbengebläse á 425 m³/h, gesamt 850 m³/h Rohrmembranbelüfter, Anzahl 154 St. á 750 mm Gesamtlänge L ges = 115,5 m Weiterhin ist ein Fäkalschlammspeicher vorhanden, mit zwei Kammern á 50 m³. Derzeit werden jedoch so gut wie keine Fäkalschlämme zugegeben. Zur ursprünglichen Bemessung der Anlage wurden nach Entwurf des Büros Regierungsbaumeister Braune, Vöhringen, Februar 1990, folgende Werte angesetzt: TS Belebung Schlammbelastung Raumbelastung Schlammindex Rücklaufschlammverhältnis TS BB = 4,0 g/l B TS = 0,05 kgbsb 5 /kgts*d B R = 0,2 kgbsb 5 /m³*d ISV = 100 l/kg RV = 0,5 (Trockenwetter) RV = 0,4 (Regenwetter) Sauerstoffeintrag αoc = 30 kgo 2 /h Hinweis: Das Rücklaufverhältnis bezieht sich auf Q m von 40 l/s. Für den derzeitigen Wert von Q m = 31,7 l/s ergeben sich folgende Rücklaufverhältnisse: Trockenwetter: RV = 0,63 Regenwetter: RV = 0, _Erl_KLA.docx Seite 12 von 40

13 Auswertung Betriebstagebuch Das Betriebstagebuch der Kläranlage Gannertshofen wurde hinsichtlich der Zulauffrachten BSB und CSB ausgewertet (vgl. Tabelle 3). Die angegebenen Frachten wurden anhand der Zulaufanalytik aus der 24h-Mischprobe sowie der zugeordneten Abwassermenge berechnet. Die Umrechnung in Einwohnerwerte erfolgte anhand der spezifischen Frachten nach A 131. Tabelle 3: Betriebstagebuch /2013, Auswertung Zulauf Trockenwetter Fracht Einwohnerwerte BSB5 CSB BSB5 CSB Jahr kg/d kg/d EW 60 EW 120 Mittelwert / / Perzentil / nur Wetter (=Trockenwetter) Tabelle 4 zeigt die maßgebenden Tagesabwassermengen, die derzeit der Kläranlage zufließen, als Mittelwerte sowie als 85-Perzentil. Tabelle 4: Betriebstagebuch /2013, Auswertung Zulauf Trockenwetter Tagesabwassermenge Qd alle Tage nur Trockenwetter Parameter Jahr m³/d m³/d Mittelwert / / Perzentil / / _Erl_KLA.docx Seite 13 von 40

14 Zur Einschätzung der Betriebsverhältnisse wurden weiterhin charakteristische Werte der Schlammkonzentration im Belebungsbecken (TS BB ) sowie des Schlammindexes (ISV) betrachtet. Schlammkonzentration Belebung: TS BB, Mittelwert: TS BB, 15%-Wert: TS BB, 85%-Wert: Schlammindex ISV, Mittelwert: 5,2 g/l 4,3 g/l 6,0 g/l 120 ml/g (jeweils aus dem Zeitraum 2010 bis 03/2013). Der Mittelwert des Schlammindexes liegt in üblichem Bereich. Die Schlammkonzentration in der Belebung liegt im oberen Bereich üblicher Betriebseinstellungen Fremdwasser Der Fremdwasseranteil liegt nach Auswertung durch den Markt Buch in folgenden Bereichen: 2007: 40% 2008: 43% 2009: 36% 2010: 40% 2011: 38% Genannte Werte wurden aus den Fremdwassermessungen ermittelt. Hinweis: Im Antrag für die wasserrechtliche Erlaubnis der Misch- und Regenwassereinleitungen der Ortes Buch und der nördlichen Ortsteile in die Roth, aufgestellt am durch Steinbacher-CONSULT, wurde statt dessen ein rechnerischer Ansatz gewählt, der mit einem Fremdwasseranteil von 49% resultiert _Erl_KLA.docx Seite 14 von 40

15 Ablaufwerte Die im Betriebstagebuch verzeichneten Ablaufwerte des Zeitraumes 2010 bis 03/2013 wurden gemäß Tabelle 5 statistisch ausgewertet. Da auch die Maxima stets deutlich unter den Mindestanforderungen liegen, ist von ausgezeichneten und stabilen Betriebsverhältnissen auszugehen. Tabelle 5: Ablaufwerte KLA Gannertshofen (aus Betriebstagebuch, /2013) 4 BSB5 CSB NH4-N NO3-N Nges (anorg.) Pges mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l Mittelwert 4,3 20,4 1,2 1,4 2,6 3,0 85-Perzentil 6,1 25,0 3,3 3,1 4,2 4,2 Maximum 11,0 33,0 5,5 6,1 6,1 4,7 3.6 Gewässerverhältnisse Die Roth ist oberhalb von Weißenhorn ein Gewässer 3. Ordnung, jedoch gilt auch hier die Genehmigungspflicht im 60m-Streifen. Die Roth verzweigt etwa auf Länge des Gemeindegebietes vom Markt Buch in die Kleine Roth und die Ostroth und vereinigt sich unterhalb von Gannertshofen wieder. Die Ostroth hat gegenüber der Kleinen Roth den weitaus höheren Abfluss. Nach Angaben des Informationsdienstes Überschwemmungsgefährdete Bereiche in Bayern sind im Ort Buch wassersensible Bereiche nur unmittelbar an der Ostroth zu verzeichnen. Über Ausuferungen bei Hochwasser gibt es keine Angaben. Nachstehende Abflusswerte sind bedeutsam in Hinblick auf die Beurteilung der Anforderungsstufe nach Merkblatt 4.4/22 des LfU. 4 Werte aus der 2h-Mischprobe, nicht abgesetzt, homogenisiert _Erl_KLA.docx Seite 15 von 40

16 Hauptwerte der Roth am amtlichen Pegel: Für die Roth bei Pfaffenhofen gilt am amtlichen Pegel Roth / Roth Nr Niederschlagsgebiet der Roth am Pegel: A Eo = 165 km 2 Hauptwerte (Jahr /2002) der Roth: NQ 0,181 m 3 /s MNQ 0,624 m 3 /s MQ 1,62 m 3 /s MHQ 13,8 m 3 /s HQ 22,3 m 3 /s Umrechnung der Hauptwerte der Roth auf Buch: Niederschlagsgebiet der Ostroth und Kleinen Roth bei Buch: A Eo = 92 km 2 Niederschlagsgebiet der Ostroth bei Buch: A Eo = 2 / 3 * 92 = 61,3 km 2 Eine bloße Umrechnung der Hauptwerte (Jahr /2002) der Ostroth entsprechend dem Gewässereinzugsgebiet bis nördlich vom Ort Buch ergibt: MNQ 0,624 x 61,3 / 165 = 0,23 m 3 /s MQ 1,62 x 61,3 / 165 = 0,60 m 3 /s Nach Auskunft des WWA Donauwörth wird für den fraglichen Gewässerabschnitt mit folgendem Mittelwasserabfluss gerechnet: MQ = 0,50 m 3 /s Für nachfolgende Betrachtungen werden dementsprechend folgende Werte als Bemessungswerte angesetzt: MNQ = 0,23 m 3 /s MQ = 0,50 m 3 /s _Erl_KLA.docx Seite 16 von 40

17 4. Art und Umfang des Vorhabens 4.1 Gewählte Lösung Die Kläranlage Gannertshofen ist als einstufige Belebungsanlage nach dem Verfahren der simultanen aeroben Schlammstabilisierung ausgeführt. Die bestehende Anlage wurde im Jahr 1993 errichtet und in Betrieb genommen. An der Kläranlage wurden bislang keine nennenswerten baulichen oder technischen Änderungen vorgenommen. 4.2 Kanalisation Betrachtungen zur Kanalisation und Mischwasserbehandlung sind nicht Gegenstand vorliegender Betrachtungen und in gesonderter Unterlage ( Antrag einer gehobenen Erlaubnis nach 10 Abs. 1 und 15 WHG für Einleiten von Niederschlagswasser aus Regenwasserkanälen und Mischwasser aus Regenentlastungsanlagen der nördlichen Ortsteile in die Roth, aufgestellt von Steinbacher-CONSULT am ) zusammengestellt. Abflussmengen zur Kläranlage sind, wo notwendig und möglich, zwischen Kanalüberrechnung und vorliegendem Nachweis der Kläranlage abgestimmt. 4.3 Kläranlage Kläranlagenstandort Die bestehende Kläranlage für die nördlichen Ortsteile des Marktes Buch liegt bei Gannertshofen am Ufer der Roth. Angeschlossen sind die Ortsteile Buch, Dietershofen, Obenhausen und Gannertshofen Einleitanforderungen Die Anforderungen an die Abwassereinleitung werden maßgeblich durch folgende Verordnungen und Richtlinien bestimmt: - Abwasserverordnung AbwV, Anhang 1 - Merkblatt 4.4/22 des LfU _Erl_KLA.docx Seite 17 von 40

18 Die Mindestanforderungen nach Abwasserverordnung sind für Größenklasse 2: Chemischer Sauerstoffbedarf CSB 110 mg/l Biochemischer Sauerstoffbedarf BSB 5 25 mg/l Weitergehende Anforderungen ergeben sich aus dem Merkblatt Nr. 4.4/22 des Bayerischen Landesamtes für Umwelt (LfU). Beurteilungskriterien sind hier zur Ermittlung der Anforderung an die Parameter CSB, BSB 5, NH 4 -N, N ges und AFS: - Mischungsverhältnis MNQ / Q T,aM - Mittlere Fließgeschwindigkeit bei MNQ - Gewässertyp Weiterhin werden zur Ermittlung der Anforderungen an den Parameter Pges bewertet: - Mischungsverhältnis MQ / Q T,aM - Lage der Einleitstelle in einer Phosphor-Problemzone Nach Kapitel 3.6 können die Gewässerhauptwerte wie folgt angesetzt werden: MNQ MQ = 0,23 m³/s = 0,50 m³/s Für die betrachteten Lastfälle liegt der Bemessungs-Trockenwetterabfluss in Jahresmittel zwischen 25 m³/h und 31 m³/h. Bei dem höheren Wert und damit anwendbar für alle Lastfälle ergibt sich das Mischungsverhältnis: m = MNQ / Q T,aM = 0,23 m³/s / 8,7 l/s x 1000 = 26 Gewässertyp: alle sonstigen Gewässertypen Die mittlere Fließgeschwindigkeit wird nach überschlägiger Einschätzung angenommen zu: Fließgeschwindigkeit bei MNQ: 0,1 0,35 m/s Nach Merkblatt 4.4/22, Tabelle 1 ergibt sich daraus die Anforderungsstufe _Erl_KLA.docx Seite 18 von 40

19 Für Größenklasse 2 und Anforderungsstufe 2 bestimmen sich die Mindestanforderungen nach Merkblatt 4.4/22, Tabelle 2 wie folgt: Chemischer Sauerstoffbedarf CSB 110 mg/l Biochemischer Sauerstoffbedarf BSB 5 25 mg/l Ammonium-Stickstoff NH 4 -N Nitrifikation Stickstoff gesamt *) N ges Erklärung des Einleiters Abfiltrierbare Stoffe AFS --- Nach der Kartenbeilage zum Merkblatt 4.4/22 befindet sich die Kläranlage Gannertshofen in einem Bereich, der als Gebiet mit einem überdurchschnittlichem Phosphor-Eintrag aus kommunalen Kläranalgen definiert ist und leitet in ein Gewässer mit mäßiger bis unbefriedigender Wasserqualität ein. Das mittlere Mischungsverhältnis bezogen auf MQ ist: m = MQ / Q T,aM = 0,50 m³/s / 8,7 l/s x 1000 = 57 (> 10) Demnach sind nach Merkblatt 4.4/22, Tabelle 3 für den Parameter Phosphor P ges keine erhöhten Anforderungen zu berücksichtigen. Derzeit hat der Markt Buch niedrigere Werte für mehrere maßgebliche Parameter erklärt, die nach bis geltendem Bescheid wie folgt festgehalten sind: Einleitanforderungen, nach bisherigem Wasserrechtsbescheid 5 : Chemischer Sauerstoffbedarf CSB 50 mg/l Biochemischer Sauerstoffbedarf BSB 5 20 mg/l Stickstoff gesamt *) N ges 25 mg/l Phosphor gesamt P ges 10 mg/l *) in der Zeit vom 01.Mai bis 31. Oktober Diese Werte konnten bislang durch entsprechende betriebliche Einstellungen mit hinreichender Sicherheit und ohne Überschreitungen eingehalten werden. Diese Werte sollen auch künftig zugrunde gelegt werden. 5 Werte aus der 2h-Mischprobe, nicht abgesetzt, homogenisiert _Erl_KLA.docx Seite 19 von 40

20 4.3.3 Resultierende Anforderungen an die Verfahrensführung Anhand der Reinigungsanforderungen entsprechend Abwasserverordnung sowie Merkblatt 4.4/22, unter Berücksichtigung der Ausbaugröße, sowie auch des Bauwerksbestandes und der Tatsache, dass keine getrennte Schlammstabilisierung vorhanden ist, ergeben sich die Anforderungen an die Verfahrensführung nach heute gültigen Richtlinien (insbesondere ATV-DVWK-A 131) wie folgt: - Einstufige Belebungsanlage - Simultane aerobe Schlammstabilisierung - Nitrifikation Aus ATV-DVWK-A 131 leiten sich dementsprechend folgende erforderliche Prozesskennwerte ab: - Erforderliches Schlammalter t TS > 20 d - Schlammbelastung B TS < 0,05 kg/(kg*d) Betrachtete Lastfälle Für den rechnerischen Nachweis der Anlage wird die Ausbaugröße von EW betrachtet. Hinsichtlich des Fremdwasseranfalles ist zu berücksichtigen, dass dieser durch geplante Sanierungsmaßnahmen im Kanal gegebenenfalls mittelfristig reduziert wird _Erl_KLA.docx Seite 20 von 40

21 4.3.5 Bemessungswerte Ausbaugröße - Frachten Nachfolgend sind die Einwohnerzahlen bis zum (Bestand) und die für die Prognose angesetzten Werte angegeben. Tabelle 6: Einwohner Markt Buch, ohne Oster- und Biberbachtal Stichtag Jahr Buch Dieters- Oben- Gannerts- Summe hofen hausen hofen HWS+ HWS+ HWS+ HWS+ HWS+ +NWS +NWS +NWS +NWS +NWS E E E E E Einwohner-Prognose des stat. Landesamtes für Neu-Ulm im Zeitraum : Zunahme in 20 Jahren um insgesamt: + 1 % Hier veranschlagte Zunahme im Zeitraum : + 2 % Der Prognosewert wird als Basis für den rechnerischen Nachweis der Anlagenkapazität verwendet. Signifikante gewerbliche Einleitungen sind nicht bekannt und nicht geplant. Das Abwasser ist im Wesentlichen als häusliches Abwasser anzusehen _Erl_KLA.docx Seite 21 von 40

22 Für allfällige Einleitungen aus Kleingewerbe wird jedoch ein empirischer Zuschlag von 15% angesetzt: Zuschlag Kleingewerbe: 0,15 x = 460 EGW Somit ergibt sich die Summe der maßgebenden Belastung zu: Belastung aus Einwohnern: Kleingewerbe: Summe zur Kläranlage: E 460 EGW EW Dies entspricht näherungsweise auch dem berechneten 85-Perzentil der im Betriebstagebuch verzeichneten Zulaufbelastung von EW. Entsprechend bisheriger Verhältnisse soll die Ausbaugröße von EW auch künftig angesetzt werden. Die Differenz von 476 EW wird als Reserve betrachtet. Die in der Bemessung angesetzten Frachten werden demnach für diese Größenordnung entsprechend Tabelle 7 angesetzt. Tabelle 7: Bemessungsfracht Kläranlage Spezifische Fracht Tagesfracht Parameter Kurzbez. g/e*d kg/d Chemischer Sauerstoffbedarf CSB Biochemischer Sauerstoffbedarf BSB Abfiltrierbare Stoffe AFS Ammonium-Stickstoff NH 4 -N 7 28 Gesamt-Stickstoff N ges Gesamt-Phosphor P ges 1,8 7, _Erl_KLA.docx Seite 22 von 40

23 Abwassermengen Da an der Kläranlage keine baulichen Veränderungen vorgesehen sind, werden zur Betrachtung der hydraulischen Verhältnisse die derzeitigen Werte berücksichtigt: Tagesabwassermenge, im Jahresmittel: Mischwasserzufluss: Q d = 750 m³/d Q m = 31,7 l/s = 114 m³/h Aus diesen Eckwerten errechnen sich die weiteren maßgebenden Parameter nach A 198 wie folgt: Belastung, Einwohner EGW Belastung, Kleingewerbe, angenommen 15% 460 EGW Belastung, Summe EW Reserve 476 EW Ausbaugröße EW spezifischer Abwasseranfall w S,d 105 l/(e*d) Fremdwasseranteil, rechnerisch 44% Täglicher Schmutzwasserabfluss Q S,d 420 m³/d Täglicher Fremdwasserabfluss, aus Kanalberechnung Q f,d 330 m³/d Trockenwetterabfluss Q d 750 m³/d mittlere Abflusswerte, rechnerisch, im Jahresmittel, nach DWA A 198 Schmutzwasserabfluss, Jahresmittel Q S,aM 17,5 m³/h = 4,9 l/s Fremdwasserabfluss, Jahresmittel Q f,am 13,7 m³/h = 3,8 l/s Trockenwetterabfluss, Jahresmittel Q T,aM 31,2 m³/h = 8,7 l/s Faktor Mischwasserabfluss f S,QM 5,7 - Mischwasserabfluss, Spitze Q M 114,0 m³/h = 31,7 l/s Spitzenabflusswerte, rechnerisch, im Jahresmittel, nach DWA A 198 Divisor (=Spitzenstundenfaktor) nach A 198 X Qmax,S 8 h/d Schmutzwasserabfluss, Spitze, im Jahresmittel Q S,max 52,5 m³/h = 14,6 l/s Trockenwetterabfluss, Spitze, im Jahresmittel Q T,max 66,2 m³/h = 18,4 l/s _Erl_KLA.docx Seite 23 von 40

24 Durch den Bezug auf die Ausbaugröße von EW ergeben sich naturgemäß andere absolute Mengen als in der Kanalüberrechnung. Der Fremdwasseranteil ergibt sich rechnerisch zu etwa 44% und liegt über den zuletzt gemessenen Werten. Der absolute Wert von 13,7 m³/h = 3,8 l/s liegt über dem in der Kanalüberrechnung angesetzten Wert (zwischen 3,51 l/s und 2,47 l/s je nach Lastfall). Somit befindet sich der Fremdwasseransatz rechnerisch auf der sicheren Seite, und es wird hierdurch wird berücksichtigt, dass hinsichtlich Hydraulik der Kläranlage nicht der Jahresmittelwert, sondern die oberen Werte maßgebend sind. Hinweis zum Mischwasserabfluss: Da die Leistung des Zulaufhebewerks je nach Zulaufbedingungen von etwas 30 l/s bis etwa 32 l/s einzuschätzen ist, schlägt Steinbacher-CONSULT vor, den bisherigen Ansatz von Qm = 31,7 l/s für die rechnerische Bemessung der Kläranlage beizubehalten, da hinsichtlich Hydraulik und Nachklärung der obere Bereich maßgebend ist. In der Schmutzfrachtberechnung zum Kanalnetz 6 hingegen wurde ein Ansatz von 30 l/s gewählt, da hier der untere Bereich hinsichtlich erforderlicher Speichervolumina auf der sicheren Seite liegt Konzentrationen Zulauf Aus den ermittelten Bemessungsfrachten sowie Bemessungs-Abwassermengen ergibt sich die maßgebende rechnerische Zulaufkonzentration entsprechend nachfolgender Übersicht: Tabelle 8: Bemessungswerte Zulauf Kläranlage Spezifische Fracht Tagesfracht Konzentration Parameter Kurzbez. g/e*d kg/d mg/l Chemischer Sauerstoffbedarf CSB Biochemischer Sauerstoffbedarf BSB Abfiltrierbare Stoffe AFS Ammonium-Stickstoff NH 4 -N ,2 Gesamt-Stickstoff N ges ,7 Gesamt-Phosphor P ges 1,8 6,2 8,3 6 vgl. Antrag einer gehobenen Erlaubnis nach 10 Abs. 1 und 15 WHG für Einleiten von Niederschlagswasser aus Regenwasserkanälen und Mischwasser aus Regenentlastungsanlagen der nördlichen Ortsteile in die Roth, aufgestellt von Steinbacher-CONSULT am _Erl_KLA.docx Seite 24 von 40

25 Konzentrationen Ablauf Zur rechnerischen Bemessung werden folgende Werte angesetzt: Chemischer Sauerstoffbedarf: CSB 50 mg/l Biochemischer Sauerstoffbedarf: BSB 5 20 mg/l Abfiltrierbare Stoffe: AFS 20 mg/l organischer Stickstoff: N org 2 mg/l Ammonium-Stickstoff: NH 4 -N 1 mg/l Nitrat-Stickstoff: NO 3 -N 10 mg/l Stickstoff gesamt 7 : N ges 13 mg/l Phosphor gesamt: P ges 10 mg/l *) in der Zeit vom 01.Mai bis 31. Oktober Überrechnung nach ATV-DVWK-A 131 Die Überrechnung nach A 131 wurde mit folgender Software vorgenommen: Belebungs-Expert, Version 2.01, DWA Die Überrechnung erfolgt unter Berücksichtigung der vorhandenen Bauwerksabmessungen, wie Volumina, Wassertiefen, etc. Die Betriebseinstellungen der Belebung und der Nachklärung wurden an den derzeitigen betrieblich erzielten Werten orientiert. Bemessung von Belebungsbecken und Nachklärung hängen insoweit miteinander zusammen, als dass sich aufgrund Beckengeometrie und anderer verfahrenstechnischer Kennwerte rechnerisch eine maximale Belebtschlammkonzentration in der Belebung einstellt. 7 in der Zeit vom 01.Mai bis 31. Oktober _Erl_KLA.docx Seite 25 von 40

26 Für die vorhandene Nachklärung kann die betrieblich erzielte Schlammkonzentration nicht rechnerisch nachgewiesen werden. Auch unter Ansatz der u.a. Besonderheiten liegt die maximale rechnerische Schlammkonzentration bei 3,4 g/l. Da die Anlage insgesamt sehr gute und stabile Ablaufwerte produziert, schlägt Steinbacher-CONSULT vor, abweichend hiervon die rechnerische Schlammkonzentration zwischen dem rechnerischen Maximum von 3,4 g/l und dem betrieblichen unteren 15%-Wert von 4,3 g/l anzusetzen: Bemessungswert Schlammkonzentration, gewählt: TS BB = 4,0 g/l Zusammenfassung der wichtigsten Eingangsdaten: - Beckenmaße, Volumina, Durchmesser, Wassertiefen wurden entsprechend Bestand angesetzt. - Hydraulische Daten wurden nach Kapitel angesetzt. - Die Schlammkonzentration in der Belebung wurde mit TS BB = 4,0 g/l etwas geringer als der 15%-Wert der betrieblichen Werte angesetzt (4,3 g/l). Hierdurch ergibt sich entsprechend eine etwas höhere rechnerische Sicherheit. - Der Schlammindex wurde in Höhe des Mittelwertes der betrieblichen Werte angesetzt (ISV = 120 ml/g). - Das Verhältnis Rücklaufschlamm/Bodenschlamm wurde von 0,7 auf 0,9 erhöht, da aufgrund des geringen Rücklaufverhältnisses mit verringertem Kurzschlußstrom zu rechnen ist. Hintergrund ist, dass die betrieblich erzielten TS-Konzentrationen durchwegs höher sind als die rechnerisch zu erwartenden _Erl_KLA.docx Seite 26 von 40

27 Das Berechnungsprotokoll ist als Anlage 1 beigefügt. Nachfolgend werden aus der Berechnung die wichtigsten Werte zusammengestellt: Parameter Kurzbezeichnung Lastfall 1 12 C Lastfall 2 10 C Lastfall 3 20 C Zulaufwerte nach Kapitel bis Einheit Kennwerte Belebung Bemessungstemperatur T C Schlammalter t TS 20,0 19,6 21,3 d Volumen Belebung V BB m³ Denitrifikationsanteil V D /V BB 0,30 0,30 0,30 - BSB 5 -Raumbelastung B R 0,20 0,20 0,20 kg/m³*d BSB 5 -Schlammbelastung B TS 0,05 0,05 0,05 kg/kg*d Schlammtrockensubstanz, TS BB 3,4 3,4 3,4 g/l aus Bemessung NKB Schlammtrockensubstanz, TS BB 4,0 4,0 4,0 g/l gewählt Sicherheitsfaktor SF 3,06 2,47 7,14 - erf. Sauerstoffeintrag αoc h 32,5 31,7 35,2 kgo 2 /h Kennwerte Nachklärung Schlammvolumenindex ISV 120 l/kg Eindickzeit t E 2,0 h Rücklaufverhältnis RV 0,5 - Beckenmaße d=13,0m, H ges = 3,29 m Ablaufkonzentrationen organischer Stickstoff N org 2,0 2,0 2,0 mg/l Ammonium-Stickstoff NH 4 -N 1,0 1,0 1,0 mg/l Nitrat-Stickstoff NO 3 -N 10,9 10,9 8,6 mg/l Stickstoff gesamt N ges 13,9 13,9 11,6 mg/l Phosphor gesamt P ges 6,4 6,4 6,4 mg/l _Erl_KLA.docx Seite 27 von 40

28 4.3.7 Überrechnung der Gebläseleistung Bemessung der erforderlichen Gebläseleistung: erf. Sauerstoffeintrag: αoc h = 35,2 kgo 2 /h Übertragungsfaktor: α = 0,6 spezifischer Eintrag: 0,020 kgo2/(h*m) Einblastiefe: 3,6 m erf. Luftmenge: Q L,erf. = 35,2 / (0,6 x 0,02 x 3,6) = 815 Nm³/h vorhandene Gebläseleistung: Q L,vorh = 850 Nm³/h > Q L,erf. Die vorhandene Gebläseleistung ist bei Betrieb beider Gebläse ausreichend. Es ist jedoch kein Reservegebläse vorhanden Hinweis zum erhöhten Fremdwasseranteil Der Einfluss des erhöhten Fremdwasseranfalles wurde im Jahr 2008 im Rahmen einer Studie untersucht (Studie Kläranlage Gannertshofen - Nachweis der Reinigungsleistung unter Berücksichtigung des Fremdwasserzuflusses, aufgestellt von Steinbacher-CONSULT, ). Hier konnte der Nachweis erbracht werden, dass die Mindestanforderungen auch unter Berücksichtigung des erhöhten Fremdwasseranteiles eingehalten werden. Da sich seither keine signifikanten Veränderungen ergeben haben, schlägt Steinbacher-CONSULT vor, diese Betrachtungen auch für heutige und künftige Verhältnisse als gültig anzusehen _Erl_KLA.docx Seite 28 von 40

29 4.3.9 Bewertung Aus den Kennwerten der Überrechnung nach A 131 können folgende Schlüsse gezogen werden: - Das Mindestschlammalter für Anlage mit gemeinsamer aerober Schlammstabilisierung und Nitrifikation von 20 Tagen wird eingehalten. - Die vorhandene Gebläsekapazität ist bei Betrieb beider Gebläse ausreichend. - Die Nachklärung ist für die gewählten Ansätze ausreichend. - Aus betrieblicher Sicht könnte die Schlammkonzentration in der Belebung etwas in Richtung des Bemessungswertes gesenkt werden, um die Nachklärung etwas zu entlasten. - Rechnerisch können die erforderlichen Ablaufwerte nachgewiesen werden. - Die genannten Abweichungen einiger Bemessungsparameter von den anerkannten Bemessungsrichtlinien können hingenommen werden, da sie sich an den betrieblichen Werten orientieren und die tatsächlichen Betriebsergebnisse für einen sicheren und stabilen Betrieb sprechen. - Die Abwasserreinigung erfolgt als insgesamt nach dem Stand der Technik _Erl_KLA.docx Seite 29 von 40

30 Schlammbehandlung und -beseitigung Schlammanfall Hinsichtlich des Schlammanfalles wird mit dem Mittelwert der Bemessungslastfälle gerechnet: ÜS d = ( ) / 3 = 239 kgüs/d Für mittlere Verhältnisse ist mit einem Eindickgrad von 3,2% TS im Schlammspeicher zu rechnen (vgl. Tabelle 9). Das tägliche eingedickte Volumen ermittelt sich zu: Q ÜS = 239 / 32 = 7,5 m³/d Unter Berücksichtigung des vorhandenen Speichervolumens von V = 2 x 650 m³ = m³ bestimmt sich die zur Verfügung stehende maximale Speicherzeit: T = / 7,5 = 173 d Dies entspricht einem Zeitraum von knapp 6 Monaten. Tabelle 9: Schlammkonzentrationen im Stapelbehälter, (Betriebstagebuch) Zeitraum TS % 01/2013 3,9% 03/2012, Silo 1 3,1% 03/2012, Silo 2 3,4% 03/2011 3,5% 05/2011 2,6% 05/2010 2,1% 12/2010, Silo 1 3,4% 12/2010, Silo 2 3,5% Mittelwert 3,2% _Erl_KLA.docx Seite 30 von 40

31 Glühverlust und Stabilisierungsgrad Tabelle 10 zeigt den Glühverlust des Schlammes aus vorliegenden Messungen bzw. Eintrag im Betriebstagebuch. Hinsichtlich Stabilisierungsgrad ist das Merkblatt Nr. 4.7/11 des LfU maßgebend. Hier ist formuliert: Stabilisierungsgrad Glühverlust Gut stabilisiert < 55 % Teilstabilisiert % Nicht stabilisiert > 65 % Der vorliegende Überschussschlamm ist demnach als teilstabilisiert zu betrachten. Durch Lagerzeit im Schlammbehälter kann von einer geringfügigen Reduktion des organischen Anteils ausgegangen werden. Analysen aus dem Schlammspeicher selbst liegen nicht vor. Tabelle 10: Glühverlust Belebtschlamm Zeitraum TS % 05/ % 10/ % Schlammverwertung Derzeit wird der Nassschlamm vorwiegend in die Landwirtschaft abgegeben. Hierfür besteht keine Erfordernis einer Trübwasserbewirtschaftung. Sofern Schlamm über einen Lohnentwässerer entsorgt werden soll, ist es erforderlich, Trübwasser zwischenzuspeichern, um eine Überlastung der Biologie insbesondere mit Stickstoffverbindungen zu vermeiden. In diesem Falle ist nur ein Schlammspeicher zu befüllen, um den anderen als Filtratspeicher nutzen zu können. Alternativ kann ein Teil des Filtrates auch im Fäkalschlammspeicher gepuffert werden. Dieser hat jedoch lediglich ein Volumen von 100 m³, so dass hier nur eine Teilmenge gespeichert werden kann _Erl_KLA.docx Seite 31 von 40

32 5. Auswirkung des Vorhabens 5.1 Einleitung aus der Kanalisation Einleitungen aus der Kanalisation werden im Antrag einer gehobenen Erlaubnis nach 10 Abs. 1 und 15 WHG für Einleiten von Niederschlagswasser aus Regenwasserkanälen und Mischwasser aus Regenentlastungsanlagen der nördlichen Ortsteile in die Roth, aufgestellt von Steinbacher-CONSULT am , erläutert. 5.2 Einleitung aus der Kläranlage Vorfluter für die Kläranlage Gannertshofen ist die Ostroth, ein Gewässer III. Ordnung. Aus der Kläranlage Gannertshofen werden folgende maximale Mengen in den Vorfluter abgeleitet: Tagesabwassermenge, Trockenwetter: Q d = 750 m³/d Mischwasserabfluss: Q m = 114 m³/h = 31,7 l/s Trockenwetterabfluss: Q t = 66,2 m³/h = 18,4 l/s Die Mindestanforderungen nach Abwasserverordnung (AbwV), Anhang 1, zusammen mit zusätzlichen Anforderungen aus Merkblatt 4.4/22 des LfU werden eingehalten. Die Mindestanforderungen werden auch unter Berücksichtigung des erhöhten Fremdwasseranteiles eingehalten _Erl_KLA.docx Seite 32 von 40

33 6. Rechtsverhältnisse Durch die Einleitung geklärten Abwassers in den Vorfluter wird der Tatbestand der Gewässerbenutzung erfüllt. Nach 8 WHG ist hierzu eine Erlaubnis oder Bewilligung erforderlich. Sofern öffentliches Interesse an der Einleitung besteht, ist nach 15 WHG die Erteilung einer gehobenen Erlaubnis notwendig. Mit vorliegendem Dokument wird eine gehobene Erlaubnis nach 15 WHG beantragt, für die Einleitung von nach Stand der Technik gereinigten Abwassers aus der Kläranlage Gannertshofen in die Ostroth und mit den in Kapitel 5 genannten Mengen. 7. Wartung und Verwaltung der Anlage Betrieb, Wartung und Verwaltung der Anlage werden durch den Markt Buch durchgeführt _Erl_KLA.docx Seite 33 von 40

34 8. Schlussbemerkung Vorliegende Unterlage fasst die wesentlichen Daten der bestehenden Kläranlage Gannertshofen, Markt Buch, zusammen. Vorhandene Baulichkeiten und die Betriebsverhältnisse wurden unter Berücksichtigung geltender Vorschriften und Richtlinien bewertet. Die Kläranlage Gannertshofen ist in der Lage, das anfallende Abwasser nach dem Stand der Technik unter Berücksichtigung der Mindestanforderungen zu reinigen. Die Mindestanforderungen werden betrieblich auch bei Betrachtung des erhöhten Fremdwasseranfalles erheblich unterschritten. Mindestanforderungen nach AbwV, Anh. 1, und Merkblatt 4.4/22 des LfU: Chemischer Sauerstoffbedarf CSB 110 mg/l Biochemischer Sauerstoffbedarf BSB 5 25 mg/l Ammonium-Stickstoff NH 4 -N Nitrifikation Stickstoff gesamt *) N ges Erklärung des Einleiters Abfiltrierbare Stoffe AFS --- Erklärte Werte des Marktes Buch: Chemischer Sauerstoffbedarf CSB 50 mg/l Biochemischer Sauerstoffbedarf BSB 5 20 mg/l Stickstoff gesamt *) N ges 25 mg/l Phosphor gesamt P ges 10 mg/l Mit vorliegender Unterlage wird die gehobene Erlaubnis nach WHG 15 beantragt. Neusäß, Projekt-Nr SSTE/TSCE/tsce aufgestellt: Steinbacher-Consult Ingenieurgesellschaft mbh & Co. KG Richard-Wagner-Straße _Erl_KLA.docx Seite 34 von 40

35 ANLAGEN Anlage 1 Überrechnung nach A Berechnungsprotokoll _Erl_KLA.docx Seite 35 von 40

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