Abwasseraufbereitung auf Biogasanlagen

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1 Abwasseraufbereitung auf Biogasanlagen Ulrich Kotzbauer, Patrick Schelhorn ROTARIA Energie- und Umwelttechnik GmbH Jens Tränckner, Michael Cramer Universität Rostock Landwirtschaftskammer Niedersachsen - 9. Biogastagung Verden 1

2 Aufbau einer Fahrsiloanlage Leeres Silo Folie Anschnittszone entfernte Anschnittszone Folie Fahrfläche Landwirtschaftskammer Niedersachsen - 9. Biogastagung Verden 2

3 Verschmutzungsquellen 1. Windverfrachtung Einflussgrößen: Lage und Ausrichtung der Silos gelagertes Substrat Betrifft alle Flächen 2. Krümelverluste Einflussgrößen: gelagertes Substrat Art der Beschickung Gestaltung, Länge der Fahrwege Betrifft Anschnittszone und Fahrflächen 3. Sickerwasser Einflussgrößen: gelagertes Substrat (Art, Wassergehalt) Einbaubedingungen Entwässerungssystem Betrifft Anschnittszone und Fahrflächen Landwirtschaftskammer Niedersachsen - 9. Biogastagung Verden 3

4 Wie lassen sich die Teilströme trennen? Silosickersaft Biogasanlage Folie Leeres Silo Anschnitts zone entfernte Anschnitts zone Folie Fahrfläche Abwasserbehandlung Landwirtschaftskammer Niedersachsen - 9. Biogastagung Verden 4

5 Chemischer Sauerstoffbedarf [mg/l] Stoffströme Verschmutzung der Abflüsse im Vergleich Zur BGA Hohe Kontaminationsgefahr! Behandlung nötig und möglich Mäßige Belastung Direkter Regenwasserabschlag (?) Geringe Belastung, Kleine bis mittlere Gefahr für das Gewässer Silosickersaft Oberflächenabwasser max Oberflächenabwasser min Kommunales Abwasser Landwirtschaftskammer Niedersachsen - 9. Biogastagung Verden 5

6 Flächenbelastung Erfassung der Flächenbelastung Auswahl repräsentativer Teilflächen (4 m²) je Flächentyp (1) übliche Reinigung (Kehrmaschine) (2) vollständige Reinigung der Teilfläche mit Sprühsauger Analyse des Saugguts (3) erneute Reinigung auf gleicher Fläche nach x Tagen Analyse des Saugguts Planquadrat vorher Planquadrat nach Reinigung Landwirtschaftskammer Niedersachsen - 9. Biogastagung Verden 6

7 Regenhöhe [mm] 2 Wochen Trockenphase CSB [g/m 2 ] Flächenbelastung Straße und entfernte Anschnittszone Verschmutzung 60 Reinigungseffekt 51, partikulär 23,2 10,5 gelöst 1 Tag 2 Tage 3 Tage 27, Regenhöhe 9,66 12, ,56 0 1,48 3,25 1,02 2, Landwirtschaftskammer Niedersachsen - 9. Biogastagung Verden 7

8 Erfassung der Niederschlagsereignisse Biogasanlage zur Abwasserbehandlung Regenmesser Zulaufschacht Signal Analyse Probenehmer Landwirtschaftskammer Niedersachsen - 9. Biogastagung Verden 8

9 Niederschlagsereignis (1) Biogasanlage Abwasserbehandlung angeschnittene Silos Biogasanlage Hohe Anfangsbelastung durch abgewaschenes Substrat + verschleppter Sickersaft Landwirtschaftskammer Niedersachsen - 9. Biogastagung Verden 9

10 Niederschlagsereignis (2) Biogasanlage Abwasserbehandlung Angeschnittenes Silo Mitte Regenwasser Sickerwasser Silo rechts Biogasanlage Hohe Konzentration CSB durch Sickerwasseranteil von Silo Mitte Landwirtschaftskammer Niedersachsen - 9. Biogastagung Verden 10

11 Frachtabschätzung typische Niederschlagswasserkonzentration: mg CSB/L Folien, Fahrfllächen, geleerte Silos Jahresfracht: kg CSB / ha * a typische Niederschlagswasserkonzentration: mg CSB/L mit Fahrfläche vor Anschnittsbereich* Jahresfracht: kg CSB / ha * a Jahresniederschlagsmenge: 600 mm/a Mittlerer Einwohnergleichwert** Niederschlagswasser: EW/ha*a * Sickerwasser abgetrennt ** CSB 120 g / EW * d Landwirtschaftskammer Niedersachsen - 9. Biogastagung Verden 11

12 schwach belastetes Abwasser Dachflächen Ablauf seitlich Nebenwege Speicher Vorsicht: Gefahr der Gewässerverschmutzung bei Havarie und falscher Leitungszuordnung!!! Vorflut Landwirtschaftskammer Niedersachsen - 9. Biogastagung Verden 12

13 Belastungsquellen höhere Verschmutzung Folie Richtung Fahrweg verschmutzte Fahrwege leere Siloflächen Anschnittszone Sickersaft stark verunreinigtes Abwasser BGA Landwirtschaftskammer Niedersachsen - 9. Biogastagung Verden 13

14 Niederschlagswasserzuordnung schwach verschmutzt Anteil ca % höher verschmutzt Anteil ca % stark verschmutzt Anteil ca % bis 90 % zur Abwasserbehandlung Landwirtschaftskammer Niedersachsen - 9. Biogastagung Verden 14

15 Abwasserbehandlung auf einer BGA Landwirtschaftskammer Niedersachsen - 9. Biogastagung Verden 15

16 Kläranlage Tropfkörper (Festbett/SBR) Nachklärung (Deni/Bio-P) Landwirtschaftskammer Niedersachsen - 9. Biogastagung Verden 16

17 Langzeitmessreihe CSB Zu- und Ablauf Landwirtschaftskammer Niedersachsen - 9. Biogastagung Verden 17

18 CSB Fraktionen Abbaubarkeit Gewässergefährdung CSB-Fraktionen und Gewässergefährdung CSB Zulauf CSB Ablauf BSB5 Zulauf inert schwer sehr gering gering leicht, mittel hoch Landwirtschaftskammer Niedersachsen - 9. Biogastagung Verden 18

19 CSB Konzentration (mg/l) CSB Konzentration (mg/l) Untersuchung zu CSB und BSB 5 -Abbau BSB 5 : 219 mg/l % BSB 5 : 2477 mg/l % - 99 % BSB 5 : < 5 mg/l 75,9 70,5 66,5-98 % BSB 5 : 24 mg/l ,0 1,0 3,0 6,0 0 0,0 0,8 2,5 27,5 Behandlungszeit in h Behandlungszeit in h *Für aufgeführte Messung mit Zulaufwert CSB >1500 mg/l wurde gespeichertes Oberflächenwasser zu Versuchszwecken zusätzlich durch Zugabe von Silosickersaft verschmutzt Landwirtschaftskammer Niedersachsen - 9. Biogastagung Verden 19

20 Notüberlauf Abwasser - Zuordnung und Behandlung schwach und höher verschmutzt stark verschmutzt Vorspeicher KA gereinigtes Abwasser BGA Vorflut Landwirtschaftskammer Niedersachsen - 9. Biogastagung Verden 20

21 Notüberlauf Abwasser - Zuordnung und Behandlung schwach verschmutzt höher verschmutzt stark verschmutzt Vorspeicher KA Speicher verunreinigtes Abwasser BGA gereinigtes Abwasser Vorflut Landwirtschaftskammer Niedersachsen - 9. Biogastagung Verden 21

22 Vielen Dank für Ihr Interesse! Landwirtschaftskammer Niedersachsen - 9. Biogastagung Verden 22