Rev_6 AZV Oberes Zenntal Bearbeiter: Lezius

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1 1. Struktur der Belastung der Im folgenden wird zunächst die Belastung der Kläranlage anhand der vorliegenden Daten zu Einwohnern und Indirekteinleitern ermittelt, um die Struktur des Abwasseraufkommens darzustellen. Die Messwerte werden im zweiten Schritt mit den auf der Kläranlage gemessenen Werten verglichen. Damit werden die vorliegenden Werte plausibilisiert. Die Auswertung der Daten erfolgt nach den Methoden das ATV-A 198 wie am vom Bayr. Landesamt für Wasserwirtschaft mit Schreiben 4.3./12 eingeführt. Aus der Gesamtbetrachung wird dann die derzeitige Nennbelastung anhand der Messwerte und Ganglinien hergeleitet und ebenfalls über die Abwasserstruktur auf Plausibilität geprüft Auswertung Betriebstagebuch Ist - Belastung, 85% - Werte der Schmutzfrachten aus Betriebstagebuch Nach Abwasserverordnung erfolgt die Einordnung der Kläranlage anhand der 85% Werte der BSB5 Zulauffracht der Trockenwettertage. In der statistischen Auswertung entspricht dies der Toleranzgrenze 95/15, welche mit einer Wahrscheinlichkeit von 95% nur von 15% der Werte überschritten wird. Zulauffrachten bei Trockenwetter - Ablauf Vorklärbecken (AbwV, Anh. 1) Bd BSB, 95/15, ist siehe Auswertung im Anhang 295 kg/d Die Istbelastung der Kläranlage ergibt sich damit formal zu: Einwohnergleichwerte aus 85% Wert in EW BSB EW Bemessungswerte der Kläranlage Die dokumentierten Analysen wurden aus 24h Mischproben Wochentags ermittelt. Nach DWA A 131 ist die Maximale über ein Schlammalter herschende Belastung für die Bemessung maßgeblich. Aus Betrachtungen der Wochenganglinie ist zu erkennen, dass dies der Summe aus Mittelwert und Standardabweichung entspricht. Bemessungswerte bei Ist - Belastung (Regen- und Trockenwetter) Zulauf Belebung a) Organische Frachten Bd CSB, Mittel siehe Auswertung Betriebstagebuch 311,3 kg/d Bd CSB, M+STABW Mittel+Stabw. CSB-Fracht - siehe Auswertung Anhang 419,0 kg/d Wert der mit einer Wahrscheinlichkeit von 95% nur von 15% der Messwerte überschritten wird 489,5 kg/d Bd CSB, 85% S CSB /C CSB Ansatz gem. 55% Bd S_CSB = Bd CSB *S CSB /C CSB = 230,4 kg/d Bd X_CSB = Bd CSB,85% -Bd S_CSB,85% = 188,5 kg/d C BSB, M /C CSB, M mittlerer Betriebswert 47% vergl. DWA A 131, Tab. 1 50% Bd BSB, M = Bd CSB *C BSB /C CSB = 147,8 kg/d Bd BSB, M+STABW siehe Auswertung Betriebstagebuch 215,0 kg/d Wert der mit einer Wahrscheinlichkeit von 95% nur von 15% der Messwerte überschritten wird 255,1 kg/d Bd BSB, 85% München - Ansbach Seite 1

2 b) Feststoffe keine Analyse gem EÜV; nicht im Betriebstagebuch TS/C CSB, M DWA A 131, Tab. 1 31% Bd TS, M = Bd CSB /(C CSB /TS) = 97,3 kg/d Bd TS, M+STABW 130,9 kg/d GV 70% Bd otr M = Bd X_CSB /(C CSB /otr) = 68,1 kg/d c) Stickstoff C NH4, M /C CSB, M mittlerer Betriebswert 10,27% vergl. DWA A 131, Tab. 1 12,50% Bd NH4-N, M siehe Auswertung im Anhang 32,0 kg/d Bd NH4-N, M+STABW siehe Auswertung Betriebstagebuch 41,5 kg/d d) Phosphor C Pges, M /C CSB, M mittlerer Betriebswert 5,79% vergl. DWA A 131, Tab. 1 2,00% Bd Pges-P, M siehe Auswertung im Anhang 18,0 kg/d Bd Pges-P, M+STABW siehe Auswertung Betriebstagebuch 25,9 kg/d KSo Säurekapazität, Abschätzung 9 mmol/l Hochrechnung der gemessenen Frachten Ablauf VKB auf Zulauf Kläranlage Umrechnungsfaktoren gem. A 131, Tab. 1 Bd CSB, M+STABW = ZB * 120/80 = 628 kg/d Bd CSB, 85% = ZB * 120/80 = 734 kg/d Bd BSB, M+STABW = ZB * 60/40 = 323 kg/d Bd BSB, 85% = ZB * 60/40 = 383 kg/d Bd TS, M+STABW = ZB * 70/25 = 367 kg/d Bd NH4-N, M+STABW = ZB * 11/10 = 46 kg/d Bd Pges-P, M+STABW = ZB * 1,8/1,6 = 29 kg/d Ermittlung der Fremdwasser und Trockenwetterzuläufe im IST Zustand Q T,d,aM Jahresmittel des Trockenwetterzufluss an Zulauf MID im Pumpwerk gemessen 2215 m³/d Q T,d,aM Jahresmittel des Trockenwetterabfluss an Ablaufveturi gemessen 1715 m³/d Abweichung zwischen den Messtellen 23% Hinweis: Die Abweichung zwischen Zulauf- und Ablaufmessung ist ungewöhnlich groß. Die Messstellen sind zu überprüfen. Es wird mit dem Messwert der Ablaufmessung weiter gerechnet. a) Über Nachtzufluss Q Min, Nacht Mittelwert des minimalen Nachtzufluss 11,21 l/s Abzul. Nachtzulauf nach EÜV-Blatt 4,82 l/s Q F, am Fremdwasserzulauf über Nachtzufluss 6,4 l/s 552 m³/d FWA Fremdwasseranteil = Q F,d,aM / Q T,d,aM = 32% FWZ Fremdwasserzuschlag =1/(1-FWA)-1 = 47% München - Ansbach Seite 2

3 b) Über Bilanz von Jahresschmutzwassermenge und Trickwasserverbrauch Trinkwasserabgabe Markt Erlbach m³/a Wilhermsdorf m³/a Eschenbach Altort m³/a Eschenbach Neub m³/a Häringsmühle m³/a Markt Neuhof m³/a Adelshof m³/a Summe m³/a Zweijahres - Mittelwert Trinkwasserverbrauch m³/a Q TW, d,am = Trinkwasserverbrauch Abschätzung = 1023,5 m³/d Q TW,d,aM,spez spezifischer Wasserverbrauch im Jahresmittel 0,107 m³/ewd Q F, d,am Jahresmittel des Fremdwasserzuflusses = Q T,d,aM - Q S,d,aM = 692 m³/d 8,0 l/s FWA Fremdwasseranteil = Q F,d,aM / Q T,d,aM = 40% Hinweis: Die Fremwassermessungen nach Betriebsmethode der Eigenüberwachung liegt deutlich unter den hier Ermittelten Jahresmittelwerten. Nach EÜV ist der Tag mit dem geringsten Zufluss anzusetzten. Dies ergibt in der Eigenüberwachung Q F = % Aufgrund der vorhandenen Anlagentechnik kann bei geringem Nachtzulauf das Zulaufpumpwerk bei min Wasserspiegel ausschalten. Der gerningste Zulauf ist dann mit Null protokolliert. Q F, d,am, IST siehe oben 552 m³/d 23,0 m³/h Q s,am, IST = Q d, am - Q F,d, am = 1163 m³/d Q t, 2h, IST = Q s,am / x + Q F,d,am /24 = 120 m³/h Q m, IST = Begrenzung der Zulaufpumpe = 360 m³/h f SQm, IST = (Q m, IST - Q F, dam, IST /24)/(Q s,d,am, IST /24) = 6,95 München - Ansbach Seite 3

4 1.2. Natürliche Einwohner - Gemäß Statistik Einzungsgebiet KA Wilhermsdorf Markt Erlbach 3494 E Wilhermsdorf 4181 E Eschenbach Altort 471 E Häringsmühle 26 E Markt Neuhof 1305 E Adelshof 120 E Summe IST - Zustand 9597 E Erwartete Frachen gem. ATV A 131 Tab. 1 Bd CSB, EW = E * 0,120 kg/d = 1151,6 kg/d Bd BSB, EW = E * 0,060 kg/d = 575,8 kg/d Bd NH4-N, EW = E * 0,011 kg/d * 0,7 = 73,9 kg/d Bd P-ges, EW = E * 0,0018 kg/d = 17,3 kg/d Gewerbliche Einleitungen im Einzugsgebiet Summe gewerbliche Belastung (Honig Breitsamer) Q T,dmM Abschätzung 25 m³/d Bd CSB, EW Abschätzung 60 kg/d Bd BSB,G, mm Abschätzung 30 kg/d Bd TSo,G, mm Abschätzung 0,0 kg/d Bd Nges, EW Abschätzung 2,8 kg/d Bd P-ges, EW Abschätzung 0,4 kg/d EW G, BSB EW 1.3. Differenz Messwerte - Einwohner =im Rahmen der Messgenauigkeit und Statistik Bd CSB -477,3 kg/d Bilanzlücke CSB -41% Bd BSB -223,1 kg/d Bilanzlücke CSB -39% Das Einzugsgebiet der Kläranlage ist stark von Auspendlern in die Region Nürnberg geprägt. Dies erklärt die Diffenez zwischen Einwohnerzahl und Schmutzfracht auf der Kläranlage. Außerdem wird vom Betrieb beobachtet, dass die Abscheideleistung des VKB höher ist als nach A131, Tab.1 anzunehmen. Insgesamt sind die Zulauffrachten zur deutlich unter den Bemessungsfrachten. Die Kläranlage ist hinsichtlich der Schmutzfracht nur zu knapp 60% ausgelastet. 2. Ausbaugröße Natürliche Einwohner EW 60 gewerbliche Frachten 500 EW 60 Ist Belastung 2012 nach Einwohnerstatistik (ungünstigster Fall!) EW 60 Reserven EW 60 28% Bestehende Ausbaugröße der Kläranlage EW 60 +EGW München - Ansbach Seite 4

5 2.1. Abwassermengen für Neuanschlüssen und Reserven Neuanschlüsse und Reserven 3903 E Q S,d,aM,spez spezifischer Wasserverbrauch im Jahresmittel 0,110 m³/ewd Q S,d,aM,neu = E * spez. Wasserverbrauch = 429 m³/d FWZ neu = Fremdwasseranteil neu = 25% Q T,d,aM, neu = Q S,d,aM * (1+FWZ neu ) = 537 m³/d Q F,d,aM,neu = Q T,d,aM, neu - Q S,d,aM,neu = 108 m³/d Bd CSB, Neu = E * 0,120 kg/d = 468,4 kg/d Bd BSB, Neu = E * 0,060 kg/d = 234,2 kg/d Bd Nges-N, Neu = E * 0,011 kg/d = 42,9 kg/d Bd P-ges-P, Neu = E * 0,0018 kg/d = 7,0 kg/d 3. Grundlage der Bemessungen im Prognosezustand, EW 3.1. Maßgebliche Frachten im Zulauf der Kläranlage Bd C_CSB, Bem = Ausbaugröße * 0,120 kg/ewd = 1680 kg/d Bd S_CSB, Bem = Bd C_CSB, Bem * S CSB /C CSB = 924 kg/d Bd X_CSB,Bem = Bd C_CSB, Bem - Bd S_CSB, Bem = 756 kg/d Bd BSB, Bem = Ausbaugröße * 0,060 kg/ewd = 840 kg/d Bd TSo, Bem = Ausbaugröße * 0,07 kg/ewd = 980 kg/d Bd ots, Bem = Glühverlust * Bd TSo, Bem = 0,7 * Bd TSo, Bem 686 kg/d Bd Nges-N, Bem = Ausbaugröße * 0,011 kg/ewd = 154 kg/d Bd NH4-N, Bem = Bd Nges-N, Bem * 0,7 = 108 kg/d Bd P-ges, Bem = Ausbaugröße * 0,0018 kg/ewd = 25 kg/d 3.2. Wassermengen gem. ATV A 198 Pkt. 4.2 und Dr. Meißner / Schleypen KA 01/99 Q T,d,aM = Q T,d,aM,ist + Q T,d,aM,neu = 2252 m³/d 26,1 l/s Q F,aM = Q F,aM,ist + Q F,aM,neu = 659 m³/d 7,6 l/s FWA =Q F,aM / Q T, dam = 29% Q S,aM = Q T,aM - Q F,aM = 1592,7 m³/d 18,4 l/s 0,114 m³/ed x Qmax = Stundenfaktor = 12 h/d f SQM = siehe ATV A 198, Pkt , Bild 1 5,0 - Q M = f S,QM *Q S,aM + Q F,aM, Ansatz = 100 l/s 360 m³/h Anmerkung: Q m max für Betrieb NKB (140) l/s Q T,2h,max = 24*Q S,aM /x Qmax + Q F,aM, Ansatz = 44,5 l/s 160 m³/h München - Ansbach Seite 5

6 3.3. Mittlere Frachten / Konzentrationen im Zulauf Kläranlage bei Trockenwetter CSB M /CSB M+STABW Bd C_CSB, am siehe Auswertung Anhang = Bd C_CSB,50% /(Bd C_CSB, 85% ) = 74% = Prognosewert für das Jahresmittel der täglichen Schmutzfracht bei Nennbelastung = 1248 kg/d C CSB, am, TW = Bd C_CSB, am / Q T,aM * 1000 = 554 mg/l 3.4. Frachtspitzen - für Dimensionierung der Belüftung - alle Tage Tägliche Frachtspitze Bd CSB,Max /Bd CSB,M 157% Bd NH4,Max /Bd NH4,M 130% Stündliche Frachtspitze - Tagesganglinie f C DWA A 131 1,15 Bh C_CSB,max = Bd C_CSB,Bem / 24 * f C = 80,5 kg/h f N DWA A 131 2,00 Bh Nges,max = Bd Nges-N,Bem / 24 * f N = 12,8 kg/h München - Ansbach Seite 6