Wie wenig Wasser verkraften Kleinkläranlagen überhaupt um die geforderten Ablaufwerte zu erreichen? Torsten Zelmer

Transkript

1 Wie wenig Wasser verkraften Kleinkläranlagen überhaupt um die geforderten Ablaufwerte zu erreichen?

2 Demografischer Wandel: Auswirkungen auf Kleinkläranlagen und Lösungsansätze für einen stabilen Betrieb Qualitäts- und Produktmanager ATB Umwelttechnologien GmbH

3 Themenblöcke Grundlagen / Situationsbeurteilung Auswirkungen auf Bau und Betrieb Verfahrenstechnik Lösungsansätze / Maßnahmen Zusammenfassung / Fazit

4 Themenblock Grundlagen / Situationsbeurteilung

5 Grundlagen / Situationsbeurteilung Bemessung: kleinste Einheit 4 EW 38-wöchige Prüfung 4 EW Lebenserwartung / soziale Betreuung Arbeitssituation im ländlichen Raum Landflucht Familiensituation / Geburtenrate Stagnierender Wasserverbrauch Nachrüstung bestehender Behälter Wiederverwendung von Regenwasser

6 Grundlagen / Situationsbeurteilung Täglicher Abwasseranfall: statistisch: Liter pro Person Nach DIN : 150 Liter pro Person

7 Grundlagen / Situationsbeurteilung Rohabwasser: CSB BSB 5 Stickstoff (TKN) Phosphor Störstoffe 120 g / EWxd 60 g / EWxd 11 g / EWxd 2 g / EWxd x g / EWxd

8 Themenblock Auswirkungen auf Bau und Betrieb

9 Auswirkungen auf Bau und Betrieb Betriebszustände: Dauerhafte Unterlast, 1-3 EW Wechsellastbetrieb, in der Woche Wochenende Hohe Stoßbelastungen am Wochenende Geringer Durchfluss hohe Aufenthaltszeiten Störstoffaufkonzetration Hygiene, Desinfektion

10 Auswirkungen auf Bau und Betrieb Einflussfaktoren: Auswahl kleiner Voluminas, 3-4 m 3 Schlammentleerungsintervalle bei voller Auslastung Lange Einfahrzeiten zur Aktivierung der Biomasse Abbau von BSB bei langen Aufenthaltszeiten Aufkonzentration von Schmutzfrachten Verhältnismäßigkeiten & Störstoffkonzentrationen Hoher Anteil im Sparbetrieb (reduzierte Belüftungszeiten) Verfahrenstechnische Aspekte des Stickstoffs

11 Auswirkungen auf Bau und Betrieb Konzentrationsbeurteilung: Wasseranfall 150 l / EWxd 100 l / EWxd CSB 800 mg / l 1200 mg / l BSB mg / l 600 mg / l Stickstoff (TKN) 73 mg / l 110 mg / l Phosphor 13 mg / l 20 mg / l Störstoffe x mg / l x+1/3 mg / l

12 Themenblock Verfahrenstechnik

13 Verfahrenstechnik Systembetrachtung: Freier Durchlauf / keine Regelung Freier Durchlauf / Regelbar Aufstau / fester Zyklus Aufstau / freier Zyklus (Wasserstandsabhängig)

14 Verfahrenstechnik Aktivierung von Biomasse: Nährstoffversorgung (leicht abbaubare Stoffe) Schlammvolumen / Biofilm Impfmittel / Biomasse aus Fremdanlagen Beachte: Einflussfaktoren / Störstoffe Schlammspiegelstand der Vorklärung / Abfuhr Behälteraufbau / Abscheideleistung

15 Verfahrenstechnik Stoffkonzentrationen: NH 4 -N kleiner 100 mg / l NO 2 -N kleiner 5 mg / l C-N-P Verhältnis 20 : 5 : 1

16 Verfahrenstechnik Ammonium / Ammoniak

17 Verfahrenstechnik Nitrifikation: (Aerob) Umwandlung von NH 4 / NH 3 über NO 2 zu NO 3 Absenkung ph-wert durch H + -Ionen NO 2 Bildung bei unzureichender Belüftung Beachtung der Säurepufferkapazität / Wasserhärte Hemmung unter 12 C

18 Verfahrenstechnik Denitrifikation: (Anoxisch) Umwandlung von NO 3 zu N 2 Anhebung ph-wert durch H + -Ionen-Verbrauch Aufspaltung schwer abbaubarer Stoffe Reduzierung der Schmutzfracht

19 Themenblock Lösungsansätze / Maßnahmen

20 Lösungsansätze / Maßnahmen Geringe ph-werte: Überprüfung ph im Zulauf und Ablauf Wasserhärte / Säurepufferkapazität Prüfung NH 4 - im Zu- und Ablauf (Nitrifikationsbedingt) Sauerstoffdeckung Denitrifikation optimieren Störstoffe / Reinigungsmittel

21 Lösungsansätze / Maßnahmen Keine Biomasse vorhanden: Überprüfung BSB 5 -Gehalt im Zulauf des Bioreaktors Außerbetriebnahme einer Vorklärung Reduzierung des Sparbetriebs (Schaltspiel Schwimmerschalter) Überprüfung NH 4 und NO 2 im Ablauf Unzureichende Belüftung (Sauerstoff erhöhen) Störstoffe (Desinfektionsmittel) Verbleib eines Restschlammgehalts nach Abfuhr Anpassung Schlammrückführung / Zirkulation

22 Lösungsansätze / Maßnahmen CSB:BSB Verhältnis: (z.b. Abl.: BSB = 5mg/l & CSB 170mg/l) Im Normalfall Zulauf 2:1 / Ablauf 4:1 Überprüfung CSB & BSB im Zu- und Ablauf Zu hohe Aufenthaltszeit VK Inerte CSB-Verbindungen Behandlungszeit verlängern Denitrifikation optimieren (Aufspaltung) Zirkulation des Ablaufs in die Vorklärung

23 Lösungsansätze / Maßnahmen Feststoffabtrieb bzw. schlechte Ablaufwerte: Zumeist Systembedingt bei Durchlaufanlagen Puffer schaffen / Wasserstand absenken Zusätzlicher Behälter mit Pumpe Klarwasserabzug mit Pumpe Systemwechsel betrachten Zirkulation des Ablaufs erhöhen / einrichten

24 Lösungsansätze / Maßnahmen Sehr geringer Wasserverbrauch: (z.b. Alleinstehende) Abflusslose Grube

25 Themenblock Zusammenfassung / Fazit

26 Zusammenfassung / Fazit Unterlastbedingte Situationen: (In Abhängigkeit vom jeweiligen System zu betrachten) Geringe ph-werte Sehr wenig Biomasse / Lange Einfahrzeiten Geringe ph-werte Hohe Ammoniumgehalte (Ammoniak / toxisch) Hohe Nitritgehalte (toxisch) Inerte CSB-Verbindungen

27 Zusammenfassung / Fazit Zur eingehenden Frage. Wie wenig Wasser verkraften Kleinkläranlagen überhaupt um die geforderten Ablaufwerte zu erreichen?

28 Zusammenfassung / Fazit Noch Fragen???

29 Zusammenfassung / Fazit Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit