Fremdwasser Erläuterung der Eingangsparameter, Erfahrungen mit dem Auswerteprogramm, Interpretation der Ergebnisse

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1 Fremdwasser Erläuterung der Eingangsparameter, Erfahrungen mit dem Auswerteprogramm, Interpretation der Ergebnisse DI Thomas Ertl Uni für Bodenkultur Wien, Inst. f. Siedlungswasserbau 16. ÖWAV KAN- Sprechertagung

2 Rückblick Vorstellung der Methode Gleitendes Minimum zur Berechnung des Fremdwasseranteils im ARA-Zulauf bei KAN Sprechertagung 2006 Auswerteprogramm (modifizierte DWA Excel-Datei) und Anleitung (Begleitschreiben) wurde allen Sprechern im Frühjahr 2007 zugeschickt (& als Download auf zur Verfügung gestellt) Erklärung bei jeweiligen KAN-Tagen durch Sprecher Auswertung mit eigenen Daten von 2006 auf den Kläranlagen Weiterleitung (direkt, Sprecher, Betreuer) der ausgefüllten Dateien per an den Autor Zusammenfassung der Erfahrungen und Ergebnisse im folgenden Beitrag 16. ÖWAV KAN- Sprechertagung

3 Inhalt Methode Gleitendes Minimum - Erläuterung der Eingangsparameter Schmutzwassermenge Erfahrungen mit dem Auswerteprogramm (Excel-Datei) Auswertung des Rücklaufes Modifikationen Interpretation der Ergebnisse 16. ÖWAV KAN- Sprechertagung

4 Methode des Gleitenden Minimums Bei Kläranlagen mit automatischer Durchflussmessung Annahme: Schwankungen des Fremdwasserabflusses resultieren aus langsamen Schwankungen des Grundwasserspiegels; schnelle Veränderungen nur durch den oberflächlichen Regenabfluss mathematischer Filter Für jeden Tag wird der Trockenwetterzufluss dem minimalen Tagesabfluss aus den letzten 21 Tagen gleichgesetzt. Es ist dabei für das Ergebnis unerheblich ob anstelle der zurückliegenden 21 Tage die folgenden 21 Tage betrachtet werden. 16. ÖWAV KAN- Sprechertagung

5 Alle grün hinterlegten Felder bitte ausfüllen! Fremdwasserbestimmung mit Gleitendem Minimum Kläranlagenname: ARA Beispiel Untersuchungsjahr: 2006 Kalendertage im Untersuchungsjahr: 365 Eingabe Formular Alle hellgrün hinterlegten Felder nur bei Bedarf ändern! (für Kläranlagen mit automatischer Durchflussmesseinrichtung) Stand: Für den jährlichen Schmutzwasserabfluss wurde angesetzt: Kommunaler Anteil: m³/a TWV Verlustfaktor [m³/a] A1:TW-Verbrauch 0 0,9 0 oder E l/e.d *365/1000 -> m³/a jährlicher Schmutzwasserabfluss [m 3 /a]: A2: E * l/e.d Industrieller Anteil: m³/a Ergebnis FWA [%]: 19,5 B Ergebnis JTWM [m³/a]: oder B2 0 0 Fremdwasserabfluss [m³/a]: Summe jährlicher Schmutzwasserabfluss [m³/a] Maximum: Mittelwert: Minimum: ,66 40,68 13,90 61,61 22, ,66 7,55 2,10 19,49 10, ,25 8,66 0,00 0,00 0,00 8,66 lfd. Nr. [ - ] täglicher Abfluss Q d [m 3 /d] - Einheitliches Vorgehen durch ein Formular. - Grüne Bereiche: Eingabefelder - Hellgrüne Felder bei Bedarf zu ändern - Rote Bereiche: Ergebnisse Fremdwasseranteil Jahresschmutzwassermenge 16. ÖWAV KAN- Sprechertagung Rechengröße Q F,d + Q R,d [l/s] täglicher Fremdwasserabfluss Q F,d [l/s] Fremdwasseranteil FWA [%] täglicher Trockenwetterabfluss QT,d [l/s] täglicher Schmutzwasser- Datum Wetter täglicher [ - ] [ - ] Abfluss Q d [l/s] abfluss Q S,d [l/s] ,64 8,66 25,98 2,10 19,49 10, ,43 8,66 30,77 2,10 19,49 10, ,34 8,66 40,68 2,10 19,49 10, ,07 8,66 38,41 2,10 19,49 10, ,32 8,66 40,66 2,10 19,49 10,76

6 Schmutzwassermenge Berechnung aus Messung A1/B1 oder Schätzung A2/B2 Rädchen mit dem der FWA zu beeinflussen ist Saisonaler Schmutzwasseransatz möglich (sh. hinten) Für den jährlichen Schmutzwasserabfluss wurde angesetzt: Kommunaler Anteil: m³/a TWV Verlustfaktor [m³/a] A1:TW-Verbrauch 0 0,9 0 oder E l/e.d *365/1000 -> m³/a A2: E * l/e.d Industrieller Anteil: m³/a B oder B2 0 0 Summe jährlicher Schmutzwasserabfluss [m³/a] ÖWAV KAN- Sprechertagung

7 Auswirkung SW-Ansatz Variation SW-Anfall pro Einwohner ARA Bsp. l/e.d FWA [%] Handlungsbedarf keiner ländlich Verminderung Sanierung keiner städtisch Verminderung Verminderung 16. ÖWAV KAN- Sprechertagung

8 Ergebnis Diagramm 60,00 Fremdwasserbestimmung mit Gleitendem Minimum - KAN ÖWAV ARA Beispiel Untersuchungsjahr: 2006 Ergebnis FWA [%]: 19,5 täglicher Abfluss Qd [l/s] täglicher Trockenwetter-abfluss QT,d [l/s] täglicher Schmutzwasser-abfluss QS,d [l/s] täglicher Fremdwasser-abfluss QF,d [l/s] 50,00 40,00 Abfluss [l/s] 30,00 20,00 10,00 0, einfach, einheitlich und schnell Datum + Ausgabe einer Fremdwasserganglinie über das Jahr im Diagramm. + subjektiver Wetterschlüssel wird nicht verwendet. + auch bei kleinen EZG mit Pumpwerken und sehr großen EZG anwendbar. 16. ÖWAV KAN- Sprechertagung

9 Rücklauf Auswertung: jede Datei kontrolliert Von 66 Kläranlagen Datei erhalten 1 war nicht verwendbar 1 war dezidiert Trennsystem (Telefonat) 64 ausgewertet; Annahme: vorwiegend Mischsystem Verteilung nach EW-Ausbau 13 ARAs bis EW 22 ARAs > 5 bis EW 20 ARAs >20 bis EW 9 ARAs > EW 16. ÖWAV KAN- Sprechertagung

10 16. ÖWAV KAN- Sprechertagung Eingabedaten Kommunales Schmutzwasser A1: 27 ARAs: TW-Verbrauch A2: 34 ARAs: l/e.d A1 + A2 gemischt: 3 ARAs Saisonaler SW-Ansatz (Monatsweise) bei einigen (Tiroler) Anlagen Industrieanteil: B1: 11 ARAs, B2: 6 ARAs 4% - 56% Anteil am SW

11 Erfahrungen aus Rücklauf Eignung und Grenzen der Methode Gleitendes Minimum / Modifikationen Methode eignet sich als erste grobe Analyse für Fremdwasser, das vorwiegend aus Grundwasser kommt bei dominanten Indirekteinleitern (ca. >30% SW-Anteil) sollten aus Auswertung herausgenommen werden - bei den Tages- Zulaufwerten und beim jährlichen Schmutzwasseranfall - sonst verfälschte Ergebnisse sh. folgendes Bsp. Auswertezeitraum > 1 Jahr / saisonaler SW-Ansatz bei saisonal belasteten ARAs sinnvoll sh. Bsp. aus Tirol Trennsysteme FW = Zulauf Schmutzwasser, brauche dafür Methode nicht Zusatzinfo durch Trennung in FW aus Grundwasser und von Oberflächen (Fehlanschlüsse) möglich sh. erweiterte Musterdatei 16. ÖWAV KAN- Sprechertagung

12 Auswertung für Trennsysteme Untersuchungsjahr: 2006 Kalendertage im Untersuchungsjahr: 365 jährlicher Schmutzwasserabfluss [m 3 /a]: Ergebnis FWA aus GW von JTWM [%]: Ergebnis JTWM [m³/a]: Fremdwasserabfluss aus GW [m³/a]: Gesamtzufluss Kläranlage [m³/a]: Ergebnis FWA aus GW von Gesamtzufluss: Fremdwasserabfluss aus RW [m³/a]: Ergebnis FWA aus RW von Gesamtzufluss: Fremdwasserabfluss aus RW+GW [m³/a]: Ergebnis FWA aus GW+RW von Gesamtzufluss: 21, Erweiterung 15% für Trennsysteme!!! 32% % 16. ÖWAV KAN- Sprechertagung

13 Auswertungszeitraum > 1 Jahr Fremdwasserbestimmung mit Gleitendem Minimum - KAN ÖWAV "lt. ARA": täglicher Abfluss Qd [l/s] 90 Untersuchungsjahr: 2006 Ergebnis FWA [% ]: 26,7 "lt. Tab. rechts oben": täglicher Schmutzw asser-abfluss QS,d [l/s] "gleitendes Min.": täglicher Fremdw asser-abfluss QF,d [l/s] [ l/s ] Datum 16. ÖWAV KAN- Sprechertagung abgeändert für Tirol, Frühjahr 2007, durch St. WILDT, ATLR

14 Saisonaler SW-Ansatz Fremdwasserbestimmung mit Gleitendem Minimum - KAN "lt. ARA": täglicher Abfluss Qd [l/s] 90 Untersuchungsjahr: 2006 Ergebnis FWA [%]: 20,2 "lt. Tab. rechts oben": täglicher Schmutzwasser-abfluss QS,d [l/s] "gleitendes Min.": täglicher Fremdwasser-abfluss QF,d [l/s] [ l/s ] Datum 16. ÖWAV KAN- Sprechertagung abgeändert für Tirol, Frühjahr 2007, durch St. WILDT, ATLR

15 90 Schneeschmelze Wetterschlüssel: 0 = trocken; 1 = Regen; 2 = Gewitter mit Starkregen; 3 = Schneeschmelze) "lt. ARA": täglicher Abfluss Qd [l/s] "lt. Tab. rechts oben": täglicher Schmutzwasser-abfluss QS,d [l/s] "gleitendes Min.": täglicher Fremdwasser-abfluss QF,d [l/s] "Schmutz+fremd" täglicher Trockenwetter-abfluss QT,d [l/s] [ l/s ] Wetterschlüssel: 0 Datum16. ÖWAV KAN- Sprechertagung

16 Bsp.: 45% Indirekteinleiteranteil Fremdwasserbestimmung mit Gleitendem Minimum - KAN ÖWAV Untersuchungsjahr: 2006 Ergebnis FWA [%]: 51,0 täglicher Abfluss Qd [l/s] täglicher Trockenwetter-abfluss QT,d [l/s] täglicher Schmutzwasser-abfluss QS,d [l/s] täglicher Fremdwasser-abfluss QF,d [l/s] Abfluss [l/s] ÖWAV KAN- Sprechertagung Datum

17 Gleiches Bsp.: Indirekteinleiter abgezogen Fremdwasserbestimmung mit Gleitendem Minimum - KAN ÖWAV Untersuchungsjahr: 2006 Ergebnis FWA [%]: 65,6 täglicher Abfluss Qd [l/s] täglicher Trockenwetter-abfluss QT,d [l/s] täglicher Schmutzwasser-abfluss QS,d [l/s] täglicher Fremdwasser-abfluss QF,d [l/s] Abfluss [l/s] ÖWAV KAN- Sprechertagung Datum

18 Interpretation der Ergebnisse Repräsentativität des Rücklaufs gering: 64 ARAs <10% aller ARAs in Ö., aber??% der Mischsysteme Kein Handlungsbedarf: 23 ARAs (36%) mit < 25% FWA (< 34% FWZ) Maßnahmen zur Verminderung anstreben: 32 ARAs (50%) von 25% - 50% FWA (< 100% FWZ) Akuter Handlungsbedarf: 7 ARAs (11%) von 51% bis 67% FWA 2 ARAs ( 3%) mit > 67% FWA (> 200% FWZ) Saisonales Fremdwasseraufkommen FW-Spitzen im April bei 30 ARAs; bei 8 zus. im Sept. ABER: Wetterschlüssel lässt im März-April Schneeschmelzen > 3 Wochen erkennen (Tirol) Methode wertet Schneeschmelze als GW-Infiltration!!! 16. ÖWAV KAN- Sprechertagung

19 Interpretation der Ergebnisse Schlußfolgerung Schmutzwasseranfall bleibt Knackpunkt Methode geeignet für einen Richtwert des FWA Korrekturen notwendig bei längeren Schneeschmelzen/ Regenperioden Wetterschlüssel verwenden! teilweise Misch- und teilweise Trennsystem im EZG einer ARA Regenfremdwasser aus Trennsystem wird weggefiltert, aber GW-Infiltrationsanteil bleibt berücksichtigt! Teilgebietsauswertung für Eruierung Fehlanschlüsse 16. ÖWAV KAN- Sprechertagung