Regelwerk DWA- Merkblatt DWA-M 205. Desinfektion von biologisch gereinigtem Abwasser. März 2013

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1 DWA- Regelwerk Merkblatt DWA-M 205 Desinfektion von biologisch gereinigtem Abwasser März 2013 Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V.

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3 DWA- Regelwerk Merkblatt DWA-M 205 Desinfektion von biologisch gereinigtem Abwasser März 2013 Herausgabe und Vertrieb: Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V. Theodor-Heuss-Allee Hennef Deutschland Tel.: Fax: Internet:

4 Die Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V. (DWA) setzt sich intensiv für die Entwicklung einer sicheren und nachhaltigen Wasser- und Abfallwirtschaft ein. Als politisch und wirtschaftlich unabhängige Organisation arbeitet sie fachlich auf den Gebieten Wasserwirtschaft, Abwasser, Abfall und Bodenschutz. In Europa ist die DWA die mitgliederstärkste Vereinigung auf diesem Gebiet und nimmt durch ihre fachliche Kompetenz bezüglich Regelsetzung, Bildung und Information sowohl der Fachleute als auch der Öffentlichkeit eine besondere Stellung ein. Die rund Mitglieder repräsentieren die Fachleute und Führungskräfte aus Kommunen, Hochschulen, Ingenieurbüros, Behörden und Unternehmen. Impressum Herausgeber und Vertrieb: DWA Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V. Theodor-Heuss-Allee Hennef, Deutschland Tel.: Fax: Internet: Satz: DWA Druck: Druckhaus Köthen ISBN: Gedruckt auf 100 % Recyclingpapier DWA Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V., Hennef 2013 Alle Rechte, insbesondere die der Übersetzung in andere Sprachen, vorbehalten. Kein Teil dieses Merkblattes darf ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers in irgendeiner Form durch Fotokopie, Digitalisierung oder irgendein anderes Verfahren reproduziert oder in eine von Maschinen, insbesondere von Datenverarbeitungsmaschinen, verwendbare Sprache übertragen werden. 2 März 2013 DWA-Regelwerk

5 Vorwort Im Jahr 1993 wurde das Hinweisblatt ATV-H 205 Desinfektion von Abwasser aufgestellt. Aufgrund aktueller Erkenntnisse wurde es 1998 in das Merkblatt ATV-M 205 Desinfektion von biologisch gereinigtem Abwasser überführt. Dabei wurden insbesondere Entscheidungskriterien für den Einsatz von Desinfektionsanlagen mit dem Ziel der hygienischen Verbesserung von Badegewässern aufgenommen. Die nun vorliegende 3. überarbeitete Auflage berücksichtigt, dass mittlerweile bei einer Reihe von Kläranlagen das biologisch gereinigte Abwasser desinfiziert wird. Es liegen somit belastbare Erfahrungen aus der Praxis hinsichtlich Planung, Bau und Betrieb von Abwasserdesinfektionsanlagen vor. Zudem wurden zwischenzeitlich die Vorgaben der Europäischen Union an die Qualität von Badegewässern durch die Richtlinie 2006/7/EG wesentlich geändert. Frühere Ausgaben ATV-M 205 (07/1998) ATV-H 205 (10/1993) Verfasser Das Merkblatt wurde von der DWA-Arbeitsgruppe KA-8.4 Desinfektion von biologisch gereinigtem Abwasser im DWA- Fachausschuss KA-8 Weitergehende Abwasserreinigung erstellt, der folgende Mitglieder angehören: BLEISTEINER, Stefan GNIRSS, Regina HÜBNER, Michaela MÜLLER, Kurt PIRCHNER, Adolf Dipl.-Ing., Augsburg Dipl.-Ing., Berlin Dipl.-Ing. (FH), Düren Dr., Augsburg (Sprecher) Dipl.-Ing. (FH), München Als Gast hat mitgewirkt: KLEIN, JÜRGEN Rottenburg a. N. Projektbetreuerin in der DWA-Bundesgeschäftsstelle: BUDEWIG, Stefanie Dr., Hennef Abteilung Wasser- und Abfallwirtschaft DWA-Regelwerk März

6 Inhalt Vorwort... 3 Verfasser... 3 Bilderverzeichnis... 6 Tabellenverzeichnis... 6 Benutzerhinweis... 7 Einleitung Anwendungsbereich Begriffe Definitionen Abkürzungen Anforderungen an die Abwasserdesinfektion Grundsätzliches EG-Badegewässerrichtlinie Gereinigtes Abwasser zur Bewässerung Oberflächengewässer für die Trinkwassergewinnung Brauchwassernutzung Verfahren der Abwasserdesinfektion UV-Bestrahlung Funktionsprinzip Bemessung und Auslegung Untersuchungsprogramm Anforderungen an den Zulauf Auslegung Planung und Vergabe von UV-Anlagen Verfahrensprinzip Hinweise zu Konstruktion und Ausstattung Hinweise zur Mess- und Regeltechnik Hinweise zum Angebot und zur Abnahme der Anlage Betrieb Allgemeines Betriebsüberwachung und Wartung Reinigung Strahleraustausch Arbeitsschutz Kosten der Abwasserdesinfektion mit UV-Bestrahlung Investitionskosten Betriebskosten Spezifische Kosten Membranverfahren Allgemeines Funktionsprinzip März 2013 DWA-Regelwerk

7 4.2.3 Bemessung und Auslegung Wesentliche Betriebsparameter Zulaufqualität Hydraulische Bemessung Anlagentyp, Verfahrensart Pilotierung Planung und Vergabe Betrieb Kosten Ozonung Allgemeines Funktionsprinzip Ozonungstechnik Anlagenkonfiguration Ozonerzeugungsanlage Reaktionsbehälter mit Eintragseinrichtung Restozonentfernung aus dem Abgas und andere Sicherheitseinrichtungen Energieeinsatz Kosten Bildung von Oxidationsnebenprodukten Sonstige oxidative Verfahren Allgemeines Chlorung Behandlung mit organischen Peroxidverbindungen Abwasserdesinfektion mit Wasserstoffperoxid Schlussfolgerungen und Empfehlungen Anhang A Handlungsmöglichkeiten zur Verbesserung der hygienischen Gewässerqualität am Beispiel bayerischer Badegewässerprogramme A.1 Hintergrund A.2 Zielsetzung A.3 Abgrenzung des Untersuchungs- und Handlungsraumes A.4 Erfassung der punktuellen Einleitungen A.5 Erfassung der diffusen Belastungen A.6 Ermittlung und Bewertung der bestehenden Belastungssituation A.7 Kostenermittlung Europäisches Recht Bundesrecht Technische Regeln DIN-Normen DWA-Regelwerk Sonstige technische Regeln Unfallverhütungsvorschriften Literatur DWA-Regelwerk März

8 Bilderverzeichnis Bild 1: Typischer Gehalt an fäkalcoliformen Bakterien im Rohabwasser und in den Abläufen der einzelnen Reinigungsstufen von kommunalen Kläranlagen... 7 Bild 2: Spektrale Wirkungskurve zur Inaktivierung von Mikroorganismen, Absorptionskurve der Nukleinsäure und Hauptemissionsbänder von Hg-Niederdruck-UV-Strahlern Bild 3: Verteilung der Bestrahlungsstärke im Bereich von vier quadratisch angeordneten UV-Strahlern Bild 4: Mittlere rechnerische Bestrahlungsstärke (Int.) für eine homogene Anordnung der UV-Strahler in Abhängigkeit von der UV-Transmission im Abwasser (UVT) Bild 5: Verschiedene Bauformen für UV-Bestrahlungsanlagen Bild 6: Längsschnitt einer Offenkanal-UV-Anlage (Kläranlage Starnberg) Bild 7: Spezifische Ausbaukosten von UV-Anlagen als Verhältnis von Bruttoinvestitionskosten inklusive Nebenkosten zu Ausbaugröße der Kläranlage Bild 8: Prinzipskizze einer Ozonungsanlage für die Abwasserdesinfektion Bild 9: Chlorgasanlage zur Abwasserdesinfektion Bild A.1: Hinweistafel für die Bevölkerung zum Baden in der Isar Bild A.2: Sonderprogramme zur Verbesserung der Badegewässerqualität im Einzugsbereich der Isar Bild A.3: Landnutzung im Einzugsgebiet der Mittleren Isar (ATKIS -Daten); Auswertung für die Einzugsgebiete der Amper, oberen Isar und Würm Tabellenverzeichnis Tabelle 1: Mikrobiologische Qualitätsanforderungen an Badegewässer nach der Richtlinie 76/160/EWG Tabelle 2: Mikrobiologische Qualitätsanforderungen an Badegewässer nach der Richtlinie 2006/7/EG Tabelle 3: Eignungsklassen und Anwendungsbereiche von Bewässerungswasser gemäß der Empfehlungen für die Untersuchung und Bewertung von Wasser zur Bewässerung von gärtnerischen und landwirtschaftlichen Fruchtarten in Thüringen Tabelle 4: Merkmale und Eigenschaften von Niederdruck- und Mitteldruck-UV-Strahlern Tabelle 5: Zusammenstellung der Betriebsdaten von nachgeschalteten Membrandesinfektionsanlagen Tabelle 6: Zusammenstellung verschiedener Untersuchungen zur Desinfektion von biologisch gereinigtem Abwasser mit Ozon Tabelle 7: Zusammenstellung verschiedener Untersuchungen zur Desinfektion von biologisch gereinigten Abwasser mit Peressigsäure (PES) Tabelle 8: Überblick über Desinfektionsverfahren März 2013 DWA-Regelwerk