Bilanzierung und Kosten - Nutzen - Abschätzungen für das Einzugsgebiet der Schussen auf der Basis von Expositions- und Wirkdaten

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1 Bilanzierung und Kosten - Nutzen - Abschätzungen für das Einzugsgebiet der Schussen auf der Basis von Expositions- und Wirkdaten Klaus Jedele, Michael Müller, Dr.-Ing. Jedele und Partner GmbH, Stuttgart

2 Schussen / Einzugsgebiet - Abwassertechnisch relevante Daten Anlagen im Einzugsgebiet 66 Regenüberläufe (RÜ) 36 Regenklärbecken (RKB) 114 Regenüberlaufbecken (RÜB) 19 Kläranlagen Angeschlossene Einwohnerwerte ca EW (50 % nat. E) Abwasserabfluss Kläranlagen ca m³/d Einzugsgebiet ca ha ca ha + (42 % befestigt) RÜB ca m³ ca. 45 m³/ha + oder ca. 400 l/nat. E RKB ca m³ ca. 35 m³/ha + oder ca. 300 l/nat. E 2

3 Schussen - Wasserführung / Abgeleitete Abwassermengen (AZV Mariatal/AUS) 3

4 Schussen - Wasserführung / Abgeleitete Abwassermengen (AZV Mariatal/AUS) Niederschlagsmengen mm/a Abfluss Pegel Gerbertshaus (2012/14) Mittel 50 % ca. 8 m³/s Mittel arithmetisch ca. 11 m³/s Maximalwert ca. 114 m³/s Abwasseranteil Mittel 50 % ca. 17 % Schwankungsbereich 1-35 % 4

5 Schussen Aktivplus - Daten Einzugsgebiet / Beispiel AZV Mariatal RÜB + STK S V = m³ RÜB + STK S V = m³ RÜB Mariatal S V = m³ direktes EZG 42 m³/ha + Q dr = 175 l/s KA Langwiese vorgel. EZG S Q dr = 630 l/s direktes EZG 48 m³/ha + 80 m³/ha + STK STK Q dr = 925 l/s l/s RÜB Schussen Wolfegger Ach Scherzach u. a. Schussen m³ m³ m³ Systematik der Ableitung im Mischsystem Abwassermengen an den RÜB werden an den großen Becken erfasst. Bei fehlenden Daten Mengen aus Schmutzfrachtsimulation abschätzbar. Konzentrationen bei den RÜB durch Messungen stichprobenartig erfasst. Belastungen im Zu- und Ablauf der Kläranlagen durch Eigenkontrolle dokumentiert. Belastung mit Spurenstoffen und Keimen im Rahmen von SAP + erfasst. 5

6 Schussen Aktivplus - Daten Einzugsgebiet / Beispiel AZV Mariatal STK STK VKB NKB FloFil RBF RÜB LK CSB mg/l % % TNb mg/l % % Pges mg/l 2,1 1,5 1,4 33 % 5,4 0,4 0,2 96 % Benzotriazol ng/l % Carbamazepin ng/l % Iomeprol ng/l % Koloniezahl x 10 6 KBE/100 ml % E.coli x 10 3 EC/100 ml % Int. Enterok. x 10 3 IE/100 ml % 6

7 Schussen Aktivplus - Daten Einzugsgebiet / Beispiel Tettnang STK STK VKB NKB FloFil RBF RÜB LK CSB mg/l % % TNb mg/l % % Pges mg/l 1,5 0,6 60 % 5,5 1,1 0,2 96 % Benzotriazol ng/l % % Carbamazepin ng/l % % Iomeprol ng/l 75 < BG >30 % % Koloniezahl x 10 6 KBE/100 ml % % E.coli x 10 3 EC/100 ml % % Int. Enterok. x 10 3 IE/100 ml % % 7

8 Entnahmewirkung % Abschlussveranstaltung BMBF-Verbundprojekt Schussen Aktivplus Schussen Aktivplus - Daten Spurenstoffentnahme (KA Eriskirch / Langwiese) Iomeprol Benzotriazol Carbamazepin Entnahme Bezug Abl. VKB Entnahmewirkung Bezug Ablauf Kläranlage Entnahme Gesamt KA mit Filter Oxid Adso Oxi+Ads Oxid Adso Oxi+Ads 8

9 Abwasserableitung und Abwasserreinigung / Belastung des Gewässers Regenwasserbehandlung Kläranlage Regenüberlauf Beckenüberlauf Klärüberlauf RÜB KA Schmutzfrachtsimulation Erfahrungswerte JuP Berechnungen verschiedener Einzugsgebiete RÜ BÜ KÜ Repräsentative Belastungsbereiche Abwassermenge 17 % 83 % 100 % Austrag Gewässer Anteil zur KA hka Abl.KA Anteil Gewässer CSB-Fracht 9 % 64 % 91 % 95 % 5 % 36 % 14 % 100 % Spurenstoffe 5 % 8 % 95 % 40 % 57 % 92 % 62 % 100 % Keime 5 % 90 % 95 % 99,5 % 0,5 % 10 % 5,5 % 100 % 9

10 Schussen Aktivplus - Berechnete Frachten und Entnahmewirkungen ca EW - ca m³/d mittlere Abwassermenge KA s Parameter Kläranlage 4. Stufe Gesamt Abl.VKB Abl.Filter min. 1) max. 1) min. max. Iomeprol Fracht kg/a Entnahme % Benzotriazol Fracht kg/a Entnahme % Carbamazepin Fracht kg/a Entnahme % Diclofenac Fracht kg/a Entnahme % E - coli Anzahl x /a 1.095,0 2,2 1092,8 1,1 2,1 Entnahme % 99, ,90 99,99 1) bezogen auf Ablauf Filter 10

11 Spurenstoffelimination - Technisch umsetzbare Verfahrensalternativen VKB Simultane Adsorption BB PAK NKB PAK FM PAK FM O 3 O 3 Reaktion FHM FHM Sedimentation FM FM FM Filtration Raumfilter biologisch aktiv FF FF TF GAK FF GAK 11

12 Spurenstoffelimination - Baden-Württemberg / Spurenstoffelimination PAK (pulverisierte Aktivkohle) GAK (granulierte Aktivkohle) Ozon Teilstrom Planung Bau Betrieb Mannheim Karlsruhe Stuttgart S-Büsnau Sindelfingen Wendlingen Laichingen Lahr Hechingen Westerheim Ulm Lautlingen Albstadt Freiburg Emmingen- Liptingen Espasingen Ravensburg Kressbronn 12

13 Spurenstoffelimination - Kosten technisch umsetzbarer Verfahren Bestand KA Adsorption PAK BB PAK-Stufe GAK Oxidation Ozon O 3 Kombi O 3 + GAK Kostenangaben VKB brutto einschl. Nebenkosten ohne Infrastrukturmaßnahmen BB PAK Beispiel KA EW Vollstromverfahren NKB PAK FM PAK FM O 3 O 3 FHM FHM Spezifische Investitionskosten erhöhen sich bei kleineren Kläranlagen FF FM FF FM TF FM GAK FF GAK Beispiel 100 TEW / 10 TEW - Faktor ca. 2 Investition Mio Betrieb T /a Jahreskosten Ct/m³ Triwa /EW a 27 11, , , , , ,9 h Spurenstoffe %

14 Spurenstoffelimination - Investitionsaufwand Schussen Einzugsgebiet Mögliche Erfassung der Frachten / Minderungspotenzial Frage der einbezogenen Einwohnerwerte / Kläranlagen KA Langwiese 1 KA EW 42 % des Abwassers KA > EW 2 KA EW 25 % (summiert 67 %) KA > EW 6 KA EW 25 % (summiert 92 %) KA < EW 10 KA EW 8 % (summiert 100 %) Investitionsaufwand / Annahme Vollstromverfahren - Adsorption PAK KA Langwiese 1 KA realisiert, Filter vorh. 10 Mio. (PAK 6,5 Mio. ) KA > EW 2 KA EW 16 Mio. KA > EW 6 KA EW 20 Mio. KA < EW 10 KA EW 12 Mio. Erforderlicher Investitionsaufwand für 18 KA 48 Mio. Investitionsaufwand / Retentionsbodenfilter Annahme 30 % der RÜB können mit RBF ergänzt werden 96 Mio. Flächenbedarf analog Ausführung RBF Tettnang. 14