ATV-DVWK- REGELWERK. Merkblatt ATV-DVWK-M 154. Geruchsemissionen aus Entwässerungssystemen Vermeidung oder Verminderung

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1 ATV-DVWK- REGELWERK Merkblatt Geruchsemissionen aus Entwässerungssystemen Vermeidung oder Verminderung Oktober 2003 ISBN Herausgeber/Vertrieb: ATV-DVWK Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V. Theodor-Heuss-Allee 17 D Hennef Tel / Fax: / vertrieb@atv.de Internet:

2 Die Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V., ATV-DVWK, ist in Deutschland Sprecher für alle übergreifenden Wasserfragen und setzt sich intensiv für die Entwicklung einer sicheren und nachhaltigen Wasserwirtschaft ein. Als politisch und wirtschaftlich unabhängige Organisation arbeitet sie fachlich auf den Gebieten Wasserwirtschaft, Abwasser, Abfall und Bodenschutz. In Europa ist die ATV-DVWK die mitgliederstärkste Vereinigung auf diesem Gebiet und nimmt durch ihre fachliche Kompetenz bezüglich Normung, beruflicher Bildung und Information der Öffentlichkeit eine besondere Stellung ein. Die rund Mitglieder repräsentieren die Fachleute und Führungskräfte aus Kommunen, Hochschulen, Ingenieurbüros, Behörden und Unternehmen. Der Schwerpunkt ihrer Tätigkeiten liegt auf der Erarbeitung und Aktualisierung eines einheitlichen technischen Regelwerkes sowie der Mitarbeit bei der Aufstellung fachspezifischer Normen auf nationaler und internationaler Ebene. Hierzu gehören nicht nur die technisch-wissenschaftlichen Themen, sondern auch die wirtschaftlichen und rechtlichen Belange des Umwelt- und Gewässerschutzes. Impressum Herausgeber/Vertrieb: Satz und Druck: ATV-DVWK Deutsche Vereinigung für DCM, Meckenheim Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V. Theodor-Heuss-Allee Hennef Tel.: / ISBN: Fax: / vertrieb@atv.de Internet: Gedruckt auf 100 % Recyclingpapier ATV-DVWK Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V., Hennef 2003 Alle Rechte, insbesondere die der Übersetzung in andere Sprachen, vorbehalten. Kein Teil dieses Merkblattes darf ohne schriftliche Genehmigung des Verlages in irgendeiner Form durch Fotokopie, Mikrofilm oder irgendein anderes Verfahren reproduziert oder in eine von Maschinen, insbesondere von Datenverarbeitungsmaschinen, verwendbare Sprache übertragen werden. Die wissenschaftliche Richtigkeit der Texte, Abbildungen und Tabellen unterliegt nicht der Verantwortung des Herausgebers. 2 Oktober 2003

3 Vorwort Bei den Betreibern von öffentlichen Entwässerungssystemen nehmen bundesweit die Beschwerden von Bürgern wegen Geruchsbelästigungen zu. Betroffen sind sowohl seit vielen Jahren bestehende als auch neu erstellte Systeme. Hauptgründe für die zunehmende Problematik sind die Zentralisierung der Abwasserentsorgung mittels langer Freispiegel- und Druckleitungen, die Überdimensionierung von Abwasserkanälen und -leitungen, der oft zu hoch eingeschätzte Abwasseranfall aus Gewerbe und Industrie, der allgemein rückläufige Wasserverbrauch und die geringer werdende Abwassermenge aufgrund der Versickerung von Niederschlag. Die Lösung der Sulfidprobleme, Geruch, Arbeitssicherheit, Korrosion und Abwasserreinigung ist somit nicht eine einseitig zu lösende Aufgabe. In der Gesamtheit erhält sie daher auch eine nicht zu vernachlässigende finanzielle Dimension. Verfasser Das Merkblatt Geruchsemissionen aus Entwässerungssystemen Vermeidung oder Verminderung wurde von der ATV-DVWK-Arbeitsgruppe ES-7.5 Emissionen aus dem Kanalnetz im ATV- DVWK-Fachausschuss ES-7 Betrieb und Unterhalt erarbeitet. Anregungen und Verbesserungsvorschläge sind willkommen und an die ATV-DVWK Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.v., Theodor-Heuss-Allee 17, Hennef, zu richten. Der ATV-DVWK-Arbeitsgruppe gehören folgende Mitglieder an: Dipl.-Ing. Lutz Barenthien, Düsseldorf (Sprecher) Dipl.-Ing. Wilma Bahl, Hamm Dipl.-Ing. Ralf Boley, Köln Prof.-Dr.-Ing. Franz-Bernd Frechen, Kassel Dipl.-Ing. Michaela Frey, Kassel Dipl.-Ing. Reiner Gitzel, Köniz (CH) Dipl.-Ing. Marcus Grossmann, Berlin Dr.-Ing. Kai Heining, Hamburg Dipl.-Ing. Hans-Joachim Holst, Hamburg Dipl.-Ing. Norbert Klose, Hamburg Dr. rer. nat. Thomas Kühl, Leverkusen Dipl.-Ing. Guido Kuhn, Berlin Uwe Münzberger, Neustadt/ Sachsen Dipl.-Chem. Susanne Naumann, Cottbus Dipl.-Ing. Robert Nowak, Wien (AU) Dr. rer. nat. Andrea Poppe, Köln Dr. rer. nat. Marlene Robecke, Düsseldorf Prof. Dr.-Ing. Franjo Sabo, Stuttgart Dipl.-Ing. Gottfried Schattovits, Wien (AU) Dipl.-Ing. Andreas Schröder, Gräfelfing Peter Vieten, Mönchengladbach Dr.-Ing. Dirk Wittenberg, Berlin Oktober

4 Inhalt Vorwort... 3 Verfasser... 3 Tabellenverzeichnis... 5 Benutzerhinweis Einleitung und Zielsetzung Anwendungsbereich Entstehung und Emission von Gerüchen Vorbemerkung Eingeleitete Geruchsstoffe Entstehung von Geruchsstoffen in Entwässerungssystemen Mechanismen Randbedingungen und begünstigende Faktoren Berechnungsverfahren Nachweise der Sulfidentwicklung Abgabe von Schwefelwasserstoff in die Kanalatmosphäre Konfliktmanagement Geruchsemissionen als Ursache von Konflikten Konfliktstrategien und Vorgehensweisen Situationsanalyse Informationspolitik Einbeziehen aller Beteiligten in die Ursachenermittlung Musterfragebogen Messungen Vorgehensweise Analytische Messungen Messung des Schwefelwasserstoffgehalts in der Abwasserabluft Messung des Sulfidgehaltes im Abwasser Bewertung der Messergebnisse Sensorische Messungen (menschliche Wahrnehmungen) Allgemeines Messung der Geruchsstoffkonzentration Weitere Geruchskenngrößen Messung des Geruchsstoff-Emissionspotenziales (GEP) Maßnahmen zur Vermeidung anaerober Verhältnisse Planerische, bauliche und betriebliche Maßnahmen Entwässerungssatzungen, Einleitungsbedingungen Oktober 2003

5 5.1.2 Freispiegelleitungen Pumpwerke und Druckleitungen Be- und Entlüftung des Gasraumes Reinigung von Freispiegelleitungen Symptombekämpfung Anhang A: Praxisbeispiele A.1 Geruchsemissionen aus Sammlern und Freispiegelleitungen A.2 Geruchsemissionen bedingt durch Druckleitungen A.3 Geruchsemissionen bei der Entsorgung ländlicher Räume A.4 Geruchsemissionen durch fetthaltige Abwässer A.5 Biofilter A.6 Behandlung von Abwässern aus Kleinkläranlagen Literaturhinweise Tabellenverzeichnis Tabelle 1: Autoren und deren Berechnungsgrundlagen zur Ermittlung der Sulfidentwicklung in Druckleitungen [27] Tabelle 2: Mögliche Fragestellungen in Anlehnung an VDI-Richtlinie [24] Tabelle 3: Übliche bauliche und betriebliche Maßnahmen zur Vermeidung von Geruchsproblemen (bevorzugter Ort der Anwendung: Fläche dunkel markiert) Tabelle 4: Übliche Maßnahmen der Symptombekämpfung durch Abwasser- und Abluftbehandlung (bevorzugter Ort der Anwendung: Flächen dunkel markiert) Tabelle 5: Kalkmilch, Natronlauge, Natriumaluminat (Anhebung des ph-wertes) Tabelle 6: Eisensalz, Eisensalzlösung Tabelle 7: Eisenhydroxid (Fällung, z. B. durch Wasserwerksschlamm, Eisenhydroxidsuspension) Tabelle 8: Nitratlösung (Vermeidung anaerober Abbauprozesse) Tabelle 9: Luft- oder Reinsauerstoff (Vermeidung anaerober Abbauprozesse) Tabelle 10: Wasserstoffperoxid H 2 O 2 (Oxidation) Tabelle 11: Grund-, Trink- oder Brauchwasser (Verdünnung) Tabelle 12: Neutralisation, Kompensation, Maskierung Tabelle 13: Luftwäsche, oxidierend Tabelle 14: Luftwäsche, absorbierend Tabelle 15: Biowäscher Tabelle 16: Tropfkörperwäscher (Biotricklingfilter) Tabelle 17: Biofilter mit Zwangsbelüftung Tabelle 18: Biofilter ohne Zwangsbelüftung Tabelle 19: Aktivkohle, dotiert, undotiert (Adsorption) Tabelle 20: Katalysator, Ozonisierung, UV-Reaktoren Tabelle 21: Neutralisation, Kompensation, Maskierung Tabelle 22: Verdünnung mit Luft Tabelle 23: Durchmesser und Länge der Abwasserkanäle und -leitungen Oktober

6 Benutzerhinweis Dieses Merkblatt ist das Ergebnis ehrenamtlicher, technisch-wissenschaftlicher/wirtschaftlicher Gemeinschaftsarbeit, das nach den hierfür geltenden Grundsätzen (Satzung, Geschäftsordnung der ATV-DVWK und dem ATV-DVWK-A 400) zustande gekommen ist. Für dieses besteht nach der Rechtsprechung eine tatsächliche Vermutung, dass es inhaltlich und fachlich richtig ist. Jedermann steht die Anwendung des Merkblattes frei. Eine Pflicht zur Anwendung kann sich aber aus Rechts- oder Verwaltungsvorschriften, Vertrag oder sonstigem Rechtsgrund ergeben. Dieses Merkblatt ist eine wichtige, jedoch nicht die einzige Erkenntnisquelle für fachgerechte Lösungen. Durch seine Anwendung entzieht sich niemand der Verantwortung für eigenes Handeln oder für die richtige Anwendung im konkreten Fall; dies gilt insbesondere für den sachgerechten Umgang mit den im Merkblatt aufgezeigten Spielräumen.* 1 Einleitung und Zielsetzung Geruchsprobleme bedingt durch Abwasser können von diversen Bauwerken der Entwässerungssysteme ausgehen. Sie entstehen durch direkte Einleitung von Geruchsstoffen, am häufigsten aber unter ungünstigen abwassertechnischen Verhältnissen, die zu anaerobem Abwasser führen. Dieser Tatbestand ist ein wesentlicher Bestandteil bei der Behandlung der Problematik in diesem Merkblatt. In diesem Fall ist ein Leitparameter für die Geruchsintensität der Sulfidgehalt des Abwassers und/oder der Schwefelwasserstoffgehalt der Kanalatmosphäre bzw. der Abluft des Kanals. Ihre Messwerte können in der Regel zur Beurteilung von Geruchsbelästigungen verwendet werden, gleichgültig, ob daran auch andere Geruchsstoffe beteiligt sind oder nicht. Die Geruchsstoffe treten aus den Öffnungen der Abwasserbauteile und breiten sich unter bestimmten Wetterlagen verstärkt in bodennahen Schichten aus. Besonders geruchsgefährdet sind: Bereiche, in die Abwässer mit geruchsintensiven Stoffen, mit stark Sauerstoff zehrenden Stoffen und sulfidhaltige Abwässer direkt eingeleitet werden; Kanäle mit geringem Gefälle, geringer Teilfüllung und langen Abwasseraufenthaltszeiten; Bereiche mit anaerobem Abwasser, wo gleichzeitig starke Turbulenzen im Abwasserstrom auftreten; Bereiche, in denen sulfidhaltiges mit saurem oder warmem Abwasser zusammenfließt; Sammelbehälter (Saugräume) in Pumpstationen; Dükerober- und -unterhäupter; Ausmündungen von Druckleitungen; Rückstaustrecken. Zielsetzung von Planung, Bau und Betrieb von Kanalnetzen und ihrer Sonderbauten sollte, um Geruchsprobleme auszuschließen oder zumindest zu minimieren, vorrangig die Vermeidung anaerober Verhältnisse sein. 1.1 Anwendungsbereich Das Merkblatt behandelt die Einleitung und Entstehung von Geruchsstoffen in Entwässerungssystemen und deren Emission in die Atmosphäre, die Messung und Bewertung von Abwassergerüchen, planerische und bauliche Maßnahmen zur Vermeidung von Geruchsproblemen sowie betriebliche Maßnahmen der Symptombekämpfung durch Abwasser- und Abluftbehandlung. Ein besonderes Kapitel befasst sich mit dem Konfliktmanagement. Das Merkblatt ATV- DVWK-M 154 kann keine Lösung im Einzelfall anbieten, sondern gibt Hilfestellung, um: * Die in Text und Bild verwendeten Einheiten sind der Originalliteratur entnommen und entsprechen daher zum Teil nicht mehr der heute gebräuchlichen, international anerkannten Normierung. 6 Oktober 2003