42. Leistungsvergleich der kommunalen Kläranlagen DWA-Landesverband Baden-Württemberg (Betriebsjahr 2015)

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1 42. Leistungsvergleich der kommunalen Kläranlagen DWA-Landesverband Baden-Württemberg (Betriebsjahr 2015) Gemeinschaftsarbeit: Betriebspersonal Wasserbehörden Lehrer und Obleute der Kläranlagen-Nachbarschaften Dipl.-Ing. Gert Schwentner M.Sc. Gerald Wahl

2 42. Leistungsvergleich der kommunalen Kläranlagen DWA-Landesverband Baden-Württemberg (Betriebsjahr 2015) 1. Beteiligung am Leistungsvergleich 2. Abwassermengen und Fremdwasseranteile 3. Mischwasserbeaufschlagung 4. Kennwerte im Ablauf/Abbaugrade 5. Stromverbräuche/Stromerzeugung 6. Schlammanfall 7. Zusammenfassung und Folgerungen

3 1. Beteiligung am Leistungsvergleich Lehrer-Obmann-Tag

4 1. Beteiligung am Leistungsvergleich Lehrer-Obmann-Tag

5 1. Beteiligung am Leistungsvergleich Lehrer-Obmann-Tag

6 2. Abwassermengen und Fremdwasser CSB: 431 mg/l t 441 mg/l t 444 mg/l t 409 mg/l t 486 mg/l t 451 mg/l t 386 mg/l t 437 mg/l t 485 mg/l t

7 2. Abwassermengen und Fremdwasser 31 m³/(e*a) 24 m³/(e*a) 35 m³/(e*a)

8 2. Abwassermengen und Fremdwasser Lehrer-Obmann-Tag

9 2. Abwassermengen und Fremdwasser Betriebsjahr 2013 Betriebsjahr 2015 große Anzahl von Kläranlagen mit hohen Fremdwasseranteilen > 50% Anzahl der Kläranlagen mit hohen Fremdwasseranteilen > 50% deutlich gesunken!

10 2. Abwassermengen und Fremdwasser Betriebsjahr 2013 Betriebsjahr 2015 rd. 1/3 der Ausbau EW hat einen Fremdwasseranteil > 50%! rd. 1/4 der Ausbau EW hat einen Fremdwasseranteil > 50%!

11 2. Abwassermengen und Fremdwasser 2013 Landeswert 47 % 2015 Landeswert 41 %

12 Bandbreite für GK1 bis 4 3. Mischwasserbeaufschlagung Q M = 2 * Q s,max,85 + Q F,aM Q M : zulässiger Mischwasserabfluss Q S,max,85 : max. stündl. Schmutzwasserabfluss (85%Wert) Q F,pM : Fremdwasserabfluss Mittelwert einer Periode oder Jahresmittel (ATV-DVWK-A 131) Q M = f S,QM * Q s,am + Q F,pM Q M : zulässiger Mischwasserabfluss Q S,aM : mittl. jährl. Schmutzwasserabfluss Q F,pM : Fremdwasserabfluss Mittelwert einer Periode oder Jahresmittelwert (ATV-DVWK-A 198) bei mehr als 50% der Kläranlagen GK1 4 ist f S,QM größer 9 GK 1 bis 4: f S,QM zwischen 6 und 9 f S,QM

13 Bandbreite für GK 5 Bandbreite für GK1 bis 4 3. Mischwasserbeaufschlagung Hohe Q M = 2 * Q s,max,85 + Q F,aM Mischwasserbeaufschlagungen führen Q M : zu: zulässiger Mischwasserabfluss Q S,max,85 : max. stündl. Schmutzwasser- - quantitative abfluss und (85%Wert) qualitative Spitzen Q F,pM im : Zulauf Fremdwasserabfluss Mittelwert einer Periode oder Jahresmittel - Verdrängung von Trockenwetterverschmutzungen (ATV-DVWK-A 131) aus der Vorklärung in die nachfolgende Q M biologische = f S,QM * QStufe s,am + Q F,pM -Q M unvermeidbare : zulässiger Mischwasserabfluss (kurzfristige) Q S,aM NH: mittl. jährl. Schmutzwasserabfluss 4 -N Spitzen im Ablauf durch Q F,pM Überlastung : Fremdwasserabfluss der Nitrifikation. Mittelwert einer Periode oder Jahresmittelwert - P-Ablaufspitzen? (ATV-DVWK-A 198) - Schlammverlagerung in die NKB, GK 1 bis 4: f S,QM zwischen 6 und 9 Gefahr von Schlammabtrieb? GK 5: f S,QM zwischen 3 und 6 - geringere Überläufe an den RÜBs! f S,QM bei mehr als 70% der Kläranlagen GK 5 ist f S,QM größer 6 bei mehr als 50% der Kläranlagen GK1 4 ist f S,QM größer 9

14 4. Kennwerte und Abbaugrad Kennwerte der Sauerstoff zehrenden Stoffe CSB [mg/l] NH 4 -N [mg/l] 0,9 1,0 1,0 0,8 0,8 0,8 0,6 0,6 0,6 Kennwerte der Nährstoffe N anorg [mg/l] 8,4 8,6 8,4 7,8 8,2 7,8 7,6 7,8 8,0 N ges [mg/l] 10,3 10,4 10,2 9,4 10,0 9,6 9,2 9,1 9,4 P ges [mg/l] 0,8 0,7 0,7 0,7 0,7 0,6 0,6 0,58 0,54 Abbaugrade CSB [%] N ges [%] P ges [%]

15 4. Kennwerte und Abbaugrad Kläranlagen mit einer Ausbaugröße von mehr als EW und NH4-N Jahresmittelwert 1 mg/l (rd. 80% der Kläranlagen) - wenig Fremdwasser? - geringe Abwassertemperaturen? - hohe Mischwasserbeaufschlagungen?

16 4. Kennwerte und Abbaugrad Kläranlagen mit einer Ausbaugröße von mehr als EW und NH4-N Jahresmittelwert 0,6 mg/l (rd. 50% der Kläranlagen) - wenig Fremdwasser? - geringe Abwassertemperaturen? - hohe Mischwasserbeaufschlagungen?

17 4. Kennwerte und Abbaugrad Betriebsjahr 2014 Betriebsjahr t/a t/a 888 t/a t/a t/a 779 t/a

18 4. Kennwerte und Abbaugrad Betriebsjahr t/a t/a 779 t/a P ges im Ablauf = 0,40 mg/l bei 0,30 mg/l ca. 50 t/a P ges im Ablauf = 0,47 mg/l bei 0,40 mg/l ca. 53 t/a P ges im Ablauf = 0,61 mg/l bei 0,50 mg/l ca. 14t/a P ges im Ablauf = 1,65 mg/l bei 0,60 mg/l ca. 73 t/a P ges im Ablauf = 2,98 mg/l

19 4. Kennwerte und Abbaugrad Betriebsjahr t/a t/a 779 t/a P ges im Ablauf = 0,40 mg/l bei 0,30 mg/l ca. 50 t/a P ges im Ablauf = 0,47 mg/l bei 0,40 mg/l ca. 53 t/a P ges im Ablauf = 0,61 mg/l bei 0,50 mg/l ca. 14 t/a P ges im Ablauf = 1,65 mg/l bei 0,60 mg/l ca. 73 t/a P ges im Ablauf = 2,98 mg/l

20 5. Stromverbräuche/Stromerzeugung Stromverbrauchsdaten seit 14 Jahren beim Landesverband BaWü! Stromverbrauch (kwh/a) relativ konstant, trotz unterschiedlicher Witterungsverhältnisse! D.h. wechselnde Wassermengen haben keinen großen Einfluss. Eigenstromerzeugung deckt rd. 39 % des Stromverbrauches ab!

21 5. Stromverbräuche/Stromerzeugung Stromverbräuche und Stromerzeugung der Größenklassen im Jahr 2015 Stromverbrauch der GK 4 und GK 5 dominiert! spez. Stromverbrauch der GK 4 am geringsten. Eigenstromerzeugung in GK 4 rd. 33 % GK 5 rd. 50 %! Eigenstromerzeugung GK 2 und 3 beachtlich, z.t nicht abwasserbürtig?

22 5. Stromverbräuche/Stromerzeugung Stromverbräuche sehr unterschiedlich! Allerdings: verfahrenstechnische Ausstattung sehr unterschiedlich! Je kleiner die Kläranlage um so höher der Stromverbrauch (absoluter Verbrauch im Vergleich aber eher gering!) spez. Stromverbräuche von 899 Anlagen

23 5. Stromverbräuche/Stromerzeugung spez. Stromverbräuche von 899 Anlagen Lehrer-Obmann-Tag Stromerzeugung von 262 Anlagen 6 Anlagen in der GK 2 16 Anlagen in der GK Anlagen in der GK 4 36 Anlagen in der GK 5

24 5. Stromverbräuche/Stromerzeugung Je größer die Kläranlage um so höher die Eigenversorgungsquote. Eigenversorgungsquote über 100 % = energieneutrale Kläranlage! Einsatz von: Fremdenergie, Fremdschlämme, org. Substanzen? 100 %

25 6. Schlammanfall spez. Schlammanfall rd. 20% von weniger 448 Anlagen Schlammanfall spez. (TR) Schlammanfall durch Faulung von 267 Anlagen Median: 17 kg/(e*a) zzgl. bzw. verbesserter 47 g/(e*d) Entwässerungseigenschaften? Median: 14 kg/(e*a) bzw. 38 g/(e*d)

26 7. Zusammenfassung 1) Anzahl der Kläranlagen nimmt weiter ab, qualitative Ausstattung steigt aber an! 2) behandelte Wassermengen gesunken durch weniger Regenwasser und Fremdwasser! Der Fremdwasseranteil sinkt auf 41 % 3) Überwiegende Anzahl der Kläranlagen wird in der Praxis mit sehr hohen Mischwasserzuflüssen beaufschlagt! 4) Kläranlagen der GK 2 und 3 tragen bedeutsame Phosphorfrachten in die Gewässer ein! 5) Stromverbräuche sehr unterschiedlich und z.t. auf hohem Niveau. Größere Kläranlagen haben geringere Verbräuche und höhere Eigenstromerzeugung! 6) Anlagen mit Schlammfaulung haben rd. 20% geringeren Schlammanfall als aerobe Stabilisierungsanlagen

27 7. Zusammenfassung Weiterentwicklung Leistungsvergleich a) Energiecheck: Stromverbrauch der Belüftung Faulgasanfall (Methangehalt, Verluste durch Abfackeln) organische Trockenmasse zur Faulung extern zugeführte Wärmeenergie spez. Stromverbrauch Pumpwerke b) Ausblick: Jahresberichte für die Betreiber? Ziele: Eigenverantwortlichkeit und Kritikfähigkeit des Betriebspersonals stärken. Motivation und Ansporn für bestmöglichen Betrieb. Information für Politik und Bevölkerung. Nutzen für die Betreiber steigern! Arbeit unterstützen!!

28 Herzlichen Dank für die Mitwirkung beim Leistungsvergleich! für das Engagement in den Nachbarschaften! für den persönlichen Einsatz über die beruflichen Verpflichtungen hinaus!

29 2. Abwassermengen und Fremdwasseranteile 2014 Landeswert 42 % 2015 Landeswert 41 %