Kläranlage Nothbachtal

Transkript

1 Verbandsgemeindeverwaltung Maifeld Fachbereich 5 Abwasserwerk/Tiefbau Marktplatz Polch Tel / DAS MAIFELD e n g a g i e r t i n d i e z u k u n f t Umbau und Erweiterung der Kläranlage Nothbachtal

2 2 3 Grußwort des Bürgermeisters Liebe Bürgerinnen und Bürger, liebe Gäste, zwei Jahre lang haben wir gebaut heute können wir Ihnen das Ergebnis präsentieren: Willkommen zur Einweihung der erweiterten Kläranlage Notbachtal. Hinter uns liegt ein gewaltiges Stück Arbeit, unzählige Kubikmeter Erde wurden bewegt, kilometerlange Leitungen verlegt, mehrere unter- wie überirdische Bauten errichtet. Das Ergebnis kann sich mehr als sehen lassen: Die 1983 für Einwohner bzw. Einwohnerwerte gebaute Kläranlage Nothbachtal wurde auf Einwohnerwerte erweitert. Dabei präsentiert sich die größte Kläranlage des Abwasserwerkes Maifeld auf dem allerneuesten Stand. Technisch, das versteht sich ja von selbst, aber auch energetisch. Einen Großteil der benötigten Energie erzeugen wir selbst, dank Kompaktfaulbehälter, Gasspeicher und Blockheizkraft. Das sorgt nicht nur für eine erhebliche CO2-Reduzierung, das wird sich auch bei den laufenden Stromkosten deutlich niederschlagen. Insgesamt haben wir fünf Millionen Euro investiert. Das Land RLP gibt knapp dazu, die Verbandsgemeinde Vordereifel fast und ein Großbetrieb in Polch Die restlichen Mittel sind über mit 0,1 bis 0,15 % sehr zinsgünstige Kredite der KfW (Kreditanstalt für Wiederaufbau) abgedeckt. Hier im Nothbachtal werden jetzt nicht nur die Abwässer aus den Gemeinden Einig, Gappenach, Gering, Gierschnach, Kalt, Lonnig, Mertloch, Münstermaifeld, Naunheim, Polch und Rüber geklärt. Auch die Ortsgemeinde Kehrig und die Autobahnraststätten an der A 48 sind angeschlossen. Sie sehen, unsere neue Anlage hier im Nothbachtal ist äußerst schlagkräftig; sie kann auch bei einer Vergrößerung des Polcher Gewerbegebietes noch gut mithalten. Vielen Dank allen Beteiligten, allen, die mitgeplant, gebaut und unterstützt haben. Kurz: Die bei der Verwirklichung unseres grossen Projekts Umbau und Erweiterung der Kläranlage Nothbachtal geholfen haben. Mit diesem Projekt haben wir eine über 30 Jahre alte bestehende Anlage nicht nur nach energetischen, umweltrelevanten und wirtschaftlichen Aspekte modernisiert. Wir haben in die Zukunft des Maifelds investiert! Polch, 18. September 2015 Ihr Maximilian Mumm Bürgermeister Historie der Kläranlage Nothbachtal Bereits im Jahr 1972 wurden die ersten Gespräche über den Bau einer zentralen Kläranlage für die Städte Münstermaifeld und Polch sowie die Ortsgemeinden Einig, Gappenach, Gering, Gierschnach, Kollig, Lonnig, Mertloch, Naunheim, und Rüber geführt. Zusammen mit den Fachbehörden erfolgte im Jahr 1975 dann die konkrete Festlegung der sog. Abwassergruppe Nothbachtal. Zu dieser Zeit gab es lediglich mechanische Kläranlagen in den Orten Polch, Gering, Kollig und Mertloch. Es waren noch lange nicht alle genannten Orte kanalisiert. Dies sollte sich durch den Bau der Kläranlage ändern. Doch nicht nur eine Kläranlage war zu bauen, ein viel höheres Investitionsvolumen hatte der zur Kläranlage führende Verbindungssammler bzw. die Kanalisation der noch fehlenden Orte. Insgesamt war ein Investitionsvolumen von 28,4 Millionen DM vorgesehen, wovon 3,5 Mio. DM auf die Kläranlage entfielen. Für den Bau der Kläranlage wurde vom Land Rheinland-Pfalz eine Förderung in Höhe von 2,8 Mio. DM gewährt. Die Standortsuche gestaltete sich schwierig. Neben den Verhandlungen über den Grunderwerb mussten die benachbarten Grundstückseigentümer davon überzeugt werden, Der endgültige Planungsauftrag für die Kläranlage wurde am an die Ingenieurgemeinschaft KSM, Mainz, erteilt. Die wasserbehördliche Genehmigung erfolgte mit Bescheid vom Die Verbindungssammler wurden mit Bescheid vom genehmigt. Der Spatenstich für den Bau der Kläranlage fand am statt. Gebaut wurde die Gruppenkläranlage als Belebungsanlage. Die biologische Reinigungsstufe (2. Reinigungsstufe) war aus Umweltgesichtspunkten ein wesentlicher Fortschritt gegenüber der reinen mechanischen Reinigung (1. Reinigungsstufe). Die Reinigungswerte für das Abwasser wurden durch die Anlage wesentlich gesteigert. Die realisierte Ausbaustufe war in der Lage, die Abwassermengen und frachten von rechnerisch Einwohnern bzw. Einwohnergleichwerten zu reinigen. Bei der Planung lebten im Einzugsgebiet Einwohner. Eine weitergehende Abwasserreinigung, die sog. 3. Reinigungsstufe, durch Phosphat-, Stickstoff- und Schwebstoffeleminierung wurde zur Nachrüstung direkt mit eingeplant und später auch gebaut. Die Kläranlage wurde durch die Firma Schreiber-Kläranlagenbau als Generalunternehmen errichtet. In den vergangenen 30 Jahren hatte die Kläranlage einen enormen Einwohnerzuwachs in den angeschlossenen Orten und vor allem auch das stetig wachsende Industriegebiet Im Gohl in Polch führte zu einer vollen Auslastung der Kläranlage. Die Kläranlage musste immer wieder an die wasserrechtlichen und umweltrelevanten Bedürfnisse angepasst werden. Neben Erneuerung bzw. Nachrüstung der Mess-, Steuerungs- und Fernwirktechnik, der Belüftung und der Rechenanlage, fand im Jahr 2011 eine Aufstockung des Betriebsgebäudes statt, um auch den Raumbedürfnissen des Betriebspersonals gerecht zu werden. Zuletzt war die Kläranlage mit rd Einwohnerwerten belastet. dass die Geruchsbelästigungen durch die Kläranlage äußerst gering sind und eine Beeinträchtigung der landwirtschaftlichen Außenbereichsgehöfte nicht gegeben ist. Nachdem der Grunderwerb im Jahr 1978 durchgeführt wurde, fand danach eine längere Abstimmungsphase mit den Nachbarn statt.

3 4 Es gibt viel Neues in der Kläranlage Nothbachtal zu sehen! 5 Bauen aus Leidenschaft Hochbau Gewerbebau Industriebau Ingenieurbau Sanierungen MOGENDORF + SCHMITZ Am Hohen Stein 4 I Mülheim-Kärlich I I info@mogendorf-schmitz.de A B WA S S E R T E C H N I K G M B H I M M Ü H L B A C H TA L N A S S A U F O N : info@lat-abwassertechnik.de Seit Juni 2013 wurde die Kläranlage umgebaut, deutlich vergrößert und nach einem Probebetrieb der Umbau im Juni diesen Jahres fertig gestellt! Die ursprüngliche Ausbaugröße lag bei Einwohnergleichwerten. Die aktuelle Ausbaugröße beträgt nun Einwohnergleichwerte. Die Belastung im Mittel liegt bei rd Einwohnergleichwerten. Die Reinigung der anfallenden Abwässer erfolgt aus den Städten Polch und Münstermaifeld sowie den Ortsgemeinden Einig, Gappenach, Gering, Gierschnach, Kalt, Kollig, Lonnig, Mertloch, Naunheim und Rüber. Auch die Ortsgemeinde Kehrig (Vordereifel) und die Autobahnraststätten an der A48 sind angeschlossen. Ein wesentlicher Aspekt des Umbaus ist die Umstellung der Verfahrensführung von Simultanstabilisierung (ursprünglicher Zustand) auf Schlammfaulung. Bei der simultanen Schlammstabilisierung (aerobe Schlammstabilisierung) wird der anfallende Klärschlamm während des Abwasserreinigungsprozess (im Belebungsbecken) stabilisiert. Hierfür ist ein erhöhter Sauerstoffbedarf erforderlich. Aus energetischer Sicht bedeutet dies, dass die erforderlichen Belüfter (i. d. R. Hauptverbraucher auf der KA) zu hohen Strombedarfen führen. Bei der Schlammfaulung wird der Klärschlamm dem Abwasserreinigungsprozess nachgeschaltet in einem Faulbehälter stabilisiert. Durch die Umstellung auf Schlammfaulung resultieren aus energetischer Sicht die folgenden wesentlichen Vorteile: Reduzierung des Energieaufwands für Belüftung und Durchmischung des Belebungsbeckens Durch die Schlammfaulung wird Faulgas erzeugt, das wiederum durch Kraft-Wärme-Kopplung genutzt werden kann Folgende wesentliche Bauwerke wurden auf der KA Nothbachtal neu erbaut: Wasserweg: Zulaufbauwerk als Schneckenhebewerk Zulaufmengenmessung Aufstellungsgebäude für eine Rechen-Sandfang-Kompaktanlage Vorklärung (Becken für die Gewinnung von hochkalorischem Primärschlamm, dies wirkt sich positiv auf den Gasertrag der Faulung aus.) Schlammweg: Rohschlammvorlagebehälter 2-stufige Kompaktfaulbehälteranlage mit vorgeschaltetem Technikgebäude (Eigenentwicklung Siekmann- Ingenieure) Gasspeicher Blockheizkraftwerk Wesentlich trägt ist die 2-stufige-Kompaktfaulungsanlage und die Kraft-Wärme-Kopplung mittels BHKW zur Reduzierung des Strom- und Wärmefremdbezugs. Te c h n i s c h e A u s r ü s t u n g v o n K l ä ra n l a g e n u n d A b w a s s e r p u m p w e r k e n

4 6 7 DAS MAIFELD Verbandsgemeindeverwaltung Maifeld Fachbereich 5 Abwasserwerk/Tiefbau Marktplatz Polch Tel / engagiert in die zukunft Neubau Bestand Lageplan 1. Zulaufschacht 2. Zulaufpumpwerk 3. Zulaufmengenmessung 4. Funktionsgebäude Mechanische Vorreinigung 4.1 Rechen-Sandfang-Kompaktanlage 4.2 Sandfangaufbereitung 4.3 Vor-Ort-Schaltwarte 5. Vorklärbecken 6. Verbindungsbauwerk 7. Belebungsbecken 8. Gebläsestation 9. Nachklärbecken 10. Ablaufmengenmessung 11. Rücklaufschlammpumpwerk ST Rohrschneckenpumpe 11.2 Pumpenschacht Überschussschlamm 12. Primärschlammpumpwerk 13. Rohschlammbehälter 14. Kompaktfaulbehälter 14.1 Faulbehälter Faulbehälter Raum Müse 14.4 Pumpenraum 14.5 Vor-Ort-Schaltanlage 14.6 BHKW + Notheizkesselanlage 15. Faulschlamm Pufferbehälter 16. Gasspeicheranlage 17. Gasfackel 18. Schlammsilo - Alt 19. Schlammsilo Neu 20. Schlammentwässerung 21. Filtratwasserpumpwerk 22. Filtratwasser Pufferbehälter 23. Fällmittellager / Dosierstation 24. Betriebsgebäude

5 8 Umbau und Erweiterung der KA Nothbachtal - Kurzbeschreibung Bauwerke - 1) Zulaufpumpwerk (Schneckenhebewerk) Das anfallende Abwasser aus dem Zulaufkanal wird über das Zulaufpumpwerk angehoben, so dass alle folgenden Reinigungsstufen bzw. Becken im freien Gefälle bis zum Ablauf in den Vorfluter Nothbach durchflossen werden. Das Pumpwerk ist mit 3 St. baugleichen Förderschnecken mit einer Förderleistung von jeweils 70 l/s bestückt (1 Schnecke Reserve). 2) Zulaufmengenmessung Die zulaufende Abwassermenge wird über eine magnetischinduktive Durchflussmessung (MID-Messrohr) gemessen und aufgezeichnet. 3) Mechanische Vorreinigung Zur Abscheidung von ungelösten Grobstoffen (Hygieneartikel, Speisereste usw.) sowie von mineralischen Abwasserinhaltsstoffen (Sand, Straßenkehricht) dient eine Rechen/ Sandfang- Kompaktanlage, die witterungsgeschützt in einem Massivhausgebäude aufgestellt wurde. Die Anlage besteht aus einem Flachfeinsiebrechen mit Rechengutwaschpresse sowie einem belüfteten Sandfang (Walzensandfang) mit Sandklassierer und einer Fett- und Schwimmstoffentsorgungseinrichtung. 4) Vorklärbecken 5) Biologische Reinigungsstufe Zur biologischen Reinigung wird das mechanisch vorgereinigte Abwasser in ein ovales Belebungsbecken eingeleitet. Durch die Stoffwechsel-Aktivität von aeroben Mikroorganismen, dem sogenannten Belebtschlamm, wird das Abwasser weitestgehend von organischen Verunreinigungen befreit, also gereinigt. Als Aerobier bzw. als aerob bezeichnet man Lebewesen, die zum Leben elementaren Sauerstoff (O2) benötigen. Der notwendige Sauerstoff wird als Druckluft von Gebläseaggregaten erzeugt, die in einer separaten Gebläsestation aufgestellt sind. Die Druckluft wird über Luftleitungen in das Belebungsbecken geführt und hier mit Hilfe von sogenannten Plattenbelüftern im Abwasser verteilt. Neben der Elimination der organischen Schmutzstoffe erfolgt hier auch eine weitgehende Reduzierung des zugeführten Stickstoffs durch die Realisierung von belüfteten und unbelüfteten Phasen. Die Trennung des gereinigten Abwassers vom belebten Schlamm erfolgt in dem anschließenden runden Nachklärbecken. Der Belebtschlamm setzt sich dabei auf dem konisch ausgeführten Beckenboden ab und wird mit Hilfe einer umlaufenden Räumeinrichtung (Schildräumer) in den mittigen Abzugstrichter geschoben. Von hier aus wird der Schlamm über ein Schneckenhebewerk (Rücklaufschlammpumpwerk) in das Belebungsbecken zurückgeführt, so dass hier eine ausreichende Schlammmenge zur Gewährleistung der Reinigungsvorgänge sichergestellt wird. mit dem Primärschlamm im Rohschlammbehälter zwischengespeichert. Den gemischten Primär- und Überschussschlamm bezeichnet man als Rohschlamm. Dieser wird über eine Exzenterschneckenpumpe aus dem Rohschlammbehälter entnommen und in die als 2-stufige Kompaktfaulung ausgeführte Schlammbehandlungsanlage gefördert. Die Kompaktfaulung besteht im Wesentlichen aus zwei nacheinander durchflossenen Faulbehältern mit quadratischer Grundfläche, die über ein Zentralrührwerk durchmischt werden. Der Rohschlamm wird über den Heizschlammumwälzkreislauf in den ersten hochbelasteten Behälter gefördert und verdrängt dabei die gleiche Schlammmenge in den nachfolgenden zweiten Behälter. Aus dem zweiten Behälter wird in Bodennähe über Umwälzpumpen ständig Schlamm abgezogen, der über einen Wärmetauscher auf die optimale Betriebstemperatur von ca. 38 C aufgeheizt wird. Durch die Stoffwechsel-Aktivität anaerober Mikroorganismen wird etwa die Hälfte der zugeführten organischen Bestandteile des Rohschlamms in energiereiches Biogas umgesetzt, welches zu etwa 60 % aus Methan besteht. Organismen, die nur in einem sauerstofffreien Lebensraum wachsen können, werden als Anaerobier bezeichnet. Das anfallende Faul- bzw. Biogas wird einem Gasspeicher zwischengespeichert und an-schließend in einem Blockheizkraftwerk energetisch verwertet. Der dabei erzeugte Strom wird in das Netz der Kläranlage eingespeist und direkt zum Betrieb der elektrischen An-lagen genutzt. Hierdurch kann der Stromfremdbezug und damit die laufenden Kosten des Kläranlagenbetriebs beträchtlich gesenkt werden. Die entstehende Abwärme wird zur Beheizung des Faulbehälters genutzt, so dass die Schlammfaulung energieautark betrieben werden kann. 9 Das anschließende, runde Vorklärbecken dient zur Entnahme der ungelösten organischen Abwasserinhaltsstoffe. Bei einer Aufenthaltszeit im Becken von ca. 1 Stunde set-zen sich die absetzbaren Stoffe auf dem konisch ausgebildeten Beckenboden ab und werden mittels eines Rundräumers zu einem mittigen Abzugstrichter geschoben. Von hier aus wird das dann als Primärschlamm bezeichnete Material über Exzenterschneckenpumpen mit vorgeschaltetem Grobstoffzerkleinerer (Aufstellung in einem separaten Raum des Rechengebäudes) abgezogen und in den Rohschlammvorlagebehälter gepumpt. Durch die Stoffwechselaktivität vermehrt sich die Schlammmenge in der biologischen Reinigungsstufe, so dass täglich eine gewisse Schlammmenge als sogenannter Überschußschlamm aus dem System entfernt werden muss. Neben den organischen Schmutzstoffen und den Stickstoffverbindungen wird durch die Zugabe flüssiger Fällmittel in das Belebungsbecken auch der Phosphor als weiterer Nährstoffparameter aus dem Abwasser entfernt. Das gereinigte Abwasser wird anschließend über eine Ablaufmesseinrichtung (MID) in den Vorfluter Nothbach abgeleitet. 6) Schlammbehandlung Der Primärschlamm aus dem Vorklärbecken sowie der überschüssige Belebtschlamm aus der biologischen Anlagenstufe müssen in einer separaten Anlagenstufe weiterbehandelt (stabilisiert) werden. Hierzu wird der Überschussschlamm zunächst maschinell voreingedickt und anschließend zusammen Der aus dem Faulbehälter verdrängte, ausgefaulte Schlamm wird mit einer Exzenterschneckenpumpe zur Zwischenlagerung in ein Schlammsilo gepumpt. 7) Schlammentwässerung Der zwischengespeicherte Faulschlamm wird mit flüssigen Flockungshilfsmitteln versetzt und anschließend mit einer Siebbandpresse maschinell entwässert. Der Schlamm hat danach einen Feststoffgehalt von ca. 27 % und wird anschließend landwirtschaftlich verwertet. 8) Betriebsgebäude In einem separaten Betriebsgebäude sind neben den Elektroschaltanlagen sowie der Hauptschaltwarte verschiedene weitere Räumlichkeiten angeordnet. Hierbei handelt es sich im Wesentlichen um das Labor in dem die Reinigungsleistung der Kläranlage durch entsprechende Beprobung des Zu- und des Ablaufs kontrolliert wird sowie um die Sanitär- und Aufenthaltsräume.

6 10 Umbau und Erweiterung der Kläranlage Nothbachtal Umbau und Erweiterung der Kläranlage Nothbachtal -Planungs-/Ausführungsablauf Ende 2010 Schlammstabilisierung Kläranlage Nothbachtal problematisch, Belastungsgrenze erreicht Januar 2011 Erkundigung über verschiedene Lösungskonzepte zur Kapazitätserweiterung März 2011 Anfrage VG Vordereifel wegen Aufnahme der Abwässer aus der Ortsgemeinde Verbandsgemeindeverwaltung Maifeld Fachbereich 5 Abwasserwerk/Tiefbau Kehrig und den Autobahnraststätten an der A 48 Marktplatz Polchsoweit Tel.Kapazitätserweiterung 02654/ erfolgt, Berücksichtigung bei der Zustimmung Wirtschaftlichkeitsbetrachtung August 2011 Produktionserweiterung eines in Polch ansässigen Großbetriebes wird bekannt Dezember 2011 Beauftragung Vorplanung an Ingenieurbüro Dr. Siekmann und Partner mbh, Thür, Erweiterung durch Umstellung von aerober auf anaerobe Schlamm-stabilisierung Bau Kompaktfaulbehälter mit Klärschlammvergasung Feb./März 2012 Vorstellung der Vorplanung in den Gremien der Verbandsgemeinde Juni 2012 Gespräch Umweltministerium zur Klärung von Fördermöglichkeiten August 2012 Grunderwerb September 2012 Vorstellung der Genehmigungsplanung im Verbandsgemeinderat Genehmigungsbescheid Struktur- und Genehmigungsdirektion Nord Auftragsvergabe Los 1 Bauarbeiten Baubeginn Spatenstich Umbau und Erweiterung Kläranlage Nothbachtal Übergabe Bewilligungsbescheid Umweltministerium vom Auftragsvergabe Lose 2 Anlagentechnik (Abwasserweg), Los Anlagentechnik 4.1 (Schlammweg) und Los 4 EMSR-Technik (elektronische Messung, Steuerung, Regelung) Unterzeichnung Sondereinleitervereinbarung mit der Firma Griesson-de Beukelaer Unterzeichnung Zweckvereinbarung mit der Verbandsgemeinde Vordereifel Auftragsvergabe Los 5 Blockheizkraftwerk Fertigstellung Baumaßnahmen Zahlen & Daten Kosten (vorläufig): Bauarbeiten Maschinen- und Anlagentechnik Elektro-, Mess-, Steuer- und Regeltechnik Baunebenkosten ,00 EUR ,00 EUR ,00 EUR ,00 EUR DAS MAIFELD engagiert in die zukunft Gesamt ,00 EUR Finanzierung (vorläufig): ,00 EUR ,00 EUR ,00 EUR Zuschuss Land Rheinland-Pfalz Kostenbeteiligung Verbandsgemeinde Vordereifel Kostenbeteiligung Unternehmen Polch Zinsgünstige Darlehen Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) ,00 EUR Gesamt ,00 EUR Daten der Anlage: Kapazität Einwohner angeschlossen Gewerbe VG Vordereifel (Kostenbeteiligung rd ,00 EUR/a) Einwohnerwerte EW EW EW Stromproduktion (geschätzt) Kosteneinsparung kwh/a ,00 EUR/a Einsparung Klärschlammentsorgung Kosteneinsparung 25 % ,00 EUR/a 11