Geruch und Korrosion in Abwasseranlagen

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1 Geruch und Korrosion in Abwasseranlagen Dipl.-Ing. FH Ronald Förstner / Dipl.-Ing. Udo Bäuerle

2 Themenübersicht Begriffsbestimmung Ursachen von Korrosion an Abwasseranlagen Werkstoffe in Abwasseranlagen Geruchsbildung Freispiegelkanäle Druckleitungen Vorbeugung Abhilfe bei Geruchsproblemen

3 Begriffsbestimmung ATV M168: Unter Korrosion im Bereich von Abwasseranlagen versteht man alle Reaktionen an nicht metallischen und metallischen Bau- und Werkstoffen mit Ihrer Umgebung durch chemische, elektrochemische oder mikrobiologische Vorgänge die zu einer Beeinträchtigung des Bau-/Werkstoffs führen..... Können auch kombiniert mit mechanischen Einwirkungen wie Abrieb, Erosion oder Frost auftreten..

4 Begriffsbestimmung ATV M 154: Gerüche sind Sinneseindrücke, die von flüchtigen Stoffen verursacht und vom Menschen aus der Luft aufgenommen werden. Der in der Nase aufgenommene Reiz wird psychologisch bewertet..... Geruch ist also keine objektiv bestimmbare Größe, sondern unterliegt einer subjektiven Wirkung..

5 Ursachen von Korrosion in Abwasseranlagen Korrosion von außen durch im Grundwasser gelöste baustoffschädigende Bestandteile aus natürlichen oder künstlichen Böden Zum Beispiel: Hohe Sulfatgehalte in Gipsmergel und Gipskeuper Chloride im Bereich von Salzstöcken oder salzgestreuten Landstraßen Freie Kohlensäure aus Umsetzung organischer Substanz und saurem Regen

6 Korrosion in Abwasseranlagen

7 Biogene Schwefelsäurekorrosion

8 Werkstoffe in Abwasseranlagen chemischer Widerstand? Zementgebundene Werkstoffe (Anforderungen nach DIN 4030 / höhere Anforderungen nach ATV M 168) Metallische Werkstoffe Nur mit ausreichendem Korrosionsschutz! Gußrohre > Zementmörtelauskleidung/-umhüllung Kunststoffe In der Regel beständig

9 Ursachen von Geruchsbildung Meist verursacht durch ungünstige abwassertechnische Verhältnisse mit anaeroben Abwasser Selten verursacht durch Einleitung von Abwässern mit geruchsintensiven Stoffen, stark sauerstoffzehrenden Stoffen oder sulfidhaltigen Abwässern

10 Leitparameter für Geruchsbildung Sulfidgehalt, Schwefelwasserstoff Schwefelwasserstoff H 2 S: in geringer Konzentration Geruch nach faulen Eiern

11 Freispiegelkanäle Geruchsgefährdete = Korrosionsgefährdete Bereiche Kanäle mit geringem Gefälle, geringer Teilfüllung, langen Aufenthaltszeiten Bereiche mit Einleitung geruchsintensiver Stoffe Bereiche mit anaerobem Abwasser und Turbulenz Bereiche mit anaerobem Abwasser, das mit saurem oder warmem Abwasser zusammenfließt Düker

12 Druckleitungen Geruchsgefährdete Bereiche Pumpensumpf / Saugraum Ausmündungen von Druckleitungen Bei Einmündung in steile Freispiegelkanäle nachfolgende Haltungen

13 Freispiegelkanäle vorbeugende Maßnahmen in der Planung Trockenwetterabfluß beachten, Mindestsohlschleppspannung, z.b. Eiprofil günstiger als Kreis Boden- und Grundwasseraggresivität untersuchen Wird Mindestfliessgeschwindigkeit unterschritten, korrosionsbeständiges Rohrmaterial verwenden, Reinigungshäufigkeit erhöhen Natürliche Belüftung sicherstellen (keine geschlossenen Deckel) Absturzbauwerke bei aerobem Abwasser günstig, bei sulfidbelastetem, angefaulten Abwasser ungünstig (Stripeffekt)

14 Druckleitungen vorbeugende Maßnahmen in der Planung Ausbildung Pumpensumpf: sulfidfreie Zuläufe hineinstürzen lassen, sulfidbelastete unter Wasser ziehen, Pumpensumpf klein halten, und in möglichst kurzen Intervallen möglichst vollständig entleeren, Stichwörter: Sielhautbelüftung, Spülventil, Kugelberme Querschnittswahl Druckleitung: Aufenthaltszeiten möglichst klein halten bei wirtschaftlicher Förderhöhe Möglichst weitgehende selbsttätige Entleerung ermöglichen Bei Aufenthaltszeit > 2 Stunden Korrosionsschutzmaßnahmen erforderlich, ggf. Maßnahmen zur Geruchsverminderung Fließgeschwindigkeiten möglichst hoch wählen, zur Vermeidung von Ablagerungen und Sielhautbildung Sorgfältige Ausbildung der Ausmündung: keine Turbulenzen, gefüllter Querschnitt Be- und Entlüftungsventile, Spülmöglichkeiten, Dosiermöglichkeiten

15 Kanalnachbarschaftstag 2009 Abhilfe bei Geruchsproblemen Konfliktmanagement Meldungen ernst nehmen Situationsanalyse (Gerüche wann /wo /wie oft, Ursache?, Behebung?, Fachleute erforderlich) Offene Informationspolitik, alle Betroffenen ins Boot nehmen Messungen möglichst neutrale Institution Messung von H 2 S, Erfassung von Geruchsbelästigung

16 H 2 S Messung

17 Geruch des PW Waldhausen Ort Glashütte Probe 1 Probe 2 Tag Datum Uhrzeit Intensität Uhrzeit Intensität 1 Do :00 stark* 19:45 kein geruch 2 Fr :50 kein Geruch 20:00 stark 3 Sa :20 stark 18:55 kein Geruch 4 So :15 kein Geruch 5 Mo :50 kein Geruch 17:25 kein Geruch 6 Di :50 kein Geruch 17:40 kein Geruch 7 Mi :50 kein Geruch 17:15 kein Geruch 8 Do :50 kein Geruch 17:20 kein Geruch 9 Fr :50 kein Geruch Sa :30 kein Geruch 17:15 kein Geruch 11 So :15 kein Geruch 18:20 kein Geruch 12 Mo :25 stark 19:20 stark 13 Di :45 mittel 23:45 mittel 14 Mi :20 schwach 0:50 stark 15 Do :10 mittel 17:20 stark 16 Fr :35 stark 17:05 stark 17 Sa :20 mittel 17:35 stark 18 So :20 stark 19 Mo :00 stark 19:00 kein Geruch 20 Di :50 kein Geruch 21:30 kein Geruch 21 Mi INGENIEURBÜRO 6:50 kein BÄUERLE Geruch & PARTNER 21:10 schwach 22 Do :50 mittel 19:00 mittel

18 Vergleich H2S Messung Wahrnehmung Übereinstimmung Keine Übereinstimmung 67% 33%

19 Praktische Abhilfemöglichkeiten Druckluftzugabe zur Stützung aerober Verhältnisse Druckluftspülung zur Verkürzung der Aufenthaltszeiten Pneumatische Förderung Reinsauerstoffzugabe Zugabe von Chemikalien

20 Druckluftspülung

21 Reinsauerstoffzugabe

22 Verringerung Druckleitungsvolumen

23 Zugabe von Chemikalien Vermeidung von Sulfidbildung (Luftsauerstoff, Reinsauerstoff, Nitrat, Wasserstoffperoxid) Zugabe Wasserstoffperoxid (hohe Kosten, Sicherheit bei der Handhabung beachten) Oxidation bereits gebildeter Sulfide (Wasserstoffperoxid, Ozon) Ausfällung von bereits gebildeten Sulfiden mit Eisensalzen >> Fällungsschlamm?? Austreten von Schwefelwasserstoff durch Alkalisieren verhindern (mit Kalk, Natronlauge)

24 Chemikalienzugabe

25 Geruchswahrnehmung in Glashütte Sept. - Okt % 13% 57% 20% stark mittel schw ach kein Geruch

26 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

27 Säurekorrosion

28 Ursachen von Korrosion in Abwasseranlagen Korrosion von innen durch kommunales Abwasser (andere Abwässer werden hier nicht betrachtet, Einleitgrenzen für ph, Sulfate, Temperatur) Reduktion von Sulfaten und Eiweißen Diffundieren in die Sielhaut Bei anoxischen oder anaeroben Bedingungen Reduktion von Sulfat zu Sulfiden (Hydrogensulfid, Schwefelwasserstoff), je niedriger ph-wert, umso höher H 2 S-Anteil H 2 S entweicht in Kanalatmosphäre und löst an der Kanalwand, Oxidation zu Schwefelsäure und Schwefel aus