Bayerisches Landesamt für Umwelt Neues von naturnahen biologischen Abwasserreinigungslagen Erich...

Bayerisches Landesamt für Umwelt

Neues von naturnahen biologischen

Abwasserreinigungslagen

Erich EnglmannBayerisches Landesamt für Umwelt


Gliederung des Vortrags

• Bedeutung der naturnahen Verfahren in Bayern

• Neues DWA Arbeitsblatt A 201 für Abwasserteiche• Neue Ergebnisse zur Reinigungsleistung von Teichen• Behebung von Betriebsproblemen bei Teichen • Neues DWA Arbeitsblatt A 262 für Pflanzenkläranlagen mit bepflanzten Bodenfiltern• Zusammenfassung


Naturnahe Abwasserreinigungsverfahren

• Abwasserteiche• Bepflanzte Bodenfilter (Pflanzenkläranlage)

• Abwasserbehandlung in Fischteichen• Landbehandlung mittels Verrieselung und Verregnung

• Abwasserteiche mit Schwimmpflanzen• Künstliche Feuchtgebiete (constructed wetlands)


Teichanlagen und bepflanzte Bodenfilter in Bayern (12/2004)

Anlage < 1.000 EW 1.000 EW

bis 5.000 EW

> 5.000 EW Gesamt

Abwasser- teich

Anzahl

Ausbau-größe

952

354.147

319

635.414

9

97.500

1.280

1.087.066

Bepflanzter Bodenfilter

Anzahl

Ausbau-größe

37

6.930

- -

- -

37

6.930


Abwasserteicharten

• Absetzteiche (AT)• Unbelüftete Abwasserteiche (UBT)• Belüftete Abwasserteiche (BT)• Abwasserteiche in Kombination mit Biofilmreaktoren• Nachklärteiche• Schönungsteiche


Unbelüfteter Abwasserteich


Abwasserteiche - Das neue Arbeitsblatt DWA-A 201 vom August 2005

• Die Bemessungswerte haben sich im Vergleich zum A 201(1989) im Wesentlichen nicht geändert

• Neu enthalten sind Nachklärteiche und• Abwasserteiche in Kombination mit Biofilmreaktoren• Das bisherige Arbeitsblatt A 257 wurde eingearbeitet

und entfällt somit ersatzlos


Teichart Bemessungsparameter

Absetzteich Spez. Volumen VEW ≥ 0,5 m3/E Wassertiefe h > 1,5 m Durchflusszeit tR > 1 d

Unbelüfteter Teich Spez. Oberfläche AEW ≥ 10 m²/E 1); ≥ 8m²/E 2)

Mitbehandlung von Regenwasser: Zuschlag AEW ≥ 5 m²/E Für teilweise Nitrifikation: AEW ≥ 15 m²/E Wassertiefe h ~ 1m Flächenaufteilung auf 3 1) bzw. 2 2)Teiche

Belüfteter Teich Raumbelastung BR, BSB5 ≤ 25 g/(m³• d) Wassertiefe h = 1,5 – 3,5 m Sauerstoffverbrauch OV C, BSB5 ≥ 1,5 Kg O2 /kg BSB5

Nachklärteich Wassertiefe h > 1,2 m Durchflusszeit tR > 1 d

Schönungsteich Wassertiefe h = 1 – 2 m Durchflusszeit bei Trockenwetter tR = 1 – 2 d

1) ohne vorgeschaltetem Absetzteich 2) mit vorgeschaltetem Absetztei


Reinigungsleistung von Abwasserteichen

• Das LfU hat Ablaufwerte von 786 UBT und 202 BT für die Jahre 2002, 2003 und 2004 ausgewertet

• Bei der Einhaltung der Mindestanforderungen nach Anhang 1 AVO, bezogen auf BSB5 und CSB könnenbeide Verfahren als gleichwertig bezeichnet werden

• Mit Ablaufwerten von i.M. 8 mg/l für den BSB5 und 52 mg/l für den CSB kann von einer stabilenbiologischen Reinigungsleistung gesprochen werden

• Eine Signifikanz für die Verschlechterung der Reinigungsleistung im Winter zeigt sich nicht


Ablaufwerte unbelüfteter Teiche in Bayern

Jahr Anzahl BSB5 mg/l

Anzahl CSBmg/l

2002 1208 7,0 927 42

2003 1328 9,4 1099 57

2004 1205 9,1 984 55

2002-2004 3741 8,5 3010 52

1981-1996 1916 9 1916 47


Anlage Ablaufbeschaffenheit Überschreitungshäufig-keit ( Anhang 1 AVO) *

Jahr BSB5

mg/l

CSBmg/l

Pges

mg/l

Nges

Sommer mg/l

BSB5

%

CSB %

Unbelüftete Abwasser-

teiche,

786 Anlagen

200220032004

7,09,49,1

425755

1,72,52,4

9,61312

i. M. 8,5 52 2,2 11,7 3,2 2,8

Belüftete Abwasser-

teiche,

202 Anlagen

200220032004

6,67,8718

445554

2,02,82,8

172221

i. M. 7,4 51 2,6 20 2,9 4,3

*Vermindert um 15 mg/l beim CSB und 5 mg/l beim BSB5


Ablaufwerte unbelüfteter Teiche aus Bayern Sommer / Winter

Zeitraum2002 - 2004

Anzahl1 BSB5

mg/l

Anzahl1 CSBmg/l

Sommer2 2565 7,7 2110 54

Winter3 1176 10,2 900 47

Gesamt 3741 8,5 3010 521 Anzahl Werte 2 Mittlere Ablauftemperatur: 16,5°C3 Mittlere Ablauftemperatur: 6,5°C


Mögliche Ursachen für Bescheidswertüberschreitungen

• Anlagen mit Trennsystem zeigen häufiger Bescheidswertüberschreitungen

• Im ausgeprägten Trockenjahr 2003 ist eine Tendenz zu höherer Überschreitungshäufigkeit erkennbar

• Hohe BSB5- und CSB-Konzentrationen im Zulauf wirken sich auf die Reinigungsleistung offensichtlich ungünstig aus

• Die vorgenannten Erkenntnisse werden durch Untersuchungen in Mecklenburg-Vorpommern bestätigt


Einfluss der CSB-Zulaufkonzentration auf die CSB-Ablaufkonzentration in UBT

y = 17,48 x0,714

r = 0,46 _____

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Ablauf-CSB [mg/l]

Ro

hzu

lau

f-C

SB

[m

g/l]


Algen – ein häufig auftretendes Problem


Bepflanzter Ablauffilter zur Verminderung des Algenabtriebes

• Anordnung eines bepflanzten Bodenfilters am Ablauf

• Über gesamte Breite des letzten Teiches anordnen

• Filterlänge mindestens 4 m

• Filterkörper aus Mittelsand-Feinkies (Rundkorn) mit einer Tiefe von 0,5 – 1,0 m unter Wasserspiegel

• Bemessung der Filterfläche : 0,5 bis 1,0 m²/EW

• Böschungsneigung im Einsickerbereich: 1:3 – 1:5

• Mischbepflanzung mit Schilf und Rohrkolben


Schema eines bepflanzten Ablauffilters


Bepflanzte Bodenfilter


Was ist neu im DWA-A 262?• Erweiterung des Einsatzbereiches (Kleinkläranlagen +

kleine Kläranlagen im Trennsystem, Kombinationsanlagen, Nachreinigung)

• Vorbehandlung nach dem Stand der Technik

• Bemessung vertikal und horizontal durchströmter bepflanzter BF

• Einhaltung weitergehender Anforderungen in Kombinationsanlagen (Hybridanlagen, Nachreinigung)

• Bemessung von bepflanzten BF in KKA mit pauschalem Flächenansatz

• Höhe der Filterschicht

• Wartung und Funktionskontrolle werden detailliert erläutert


Parameter ATV-DVWK A 262 DWA-A 262

Einsatzbereich Kleine KA bis 1.000 EW Klein-KA + kleine Kläranlage, Nachreinigungsstufe

Bemessung für Kohlenstoff-Abbau, d.h. Mindestanforderungen nach GK 1, Anh. 1 AbwV

Kohlenstoff-Abbau Nitrifikation,Denitrifikation, d.h. auch für weitergehende Anforderungen

Bepflanzter Bodenfilter

Horizontal durchströmt Horizontal und vertikal durchströmt, Hybridbetrieb

Wartung Wenig behandelt Klare Vorgaben für Art und Umfang

Vorbehandlung Wenig behandelt Ausführlich für KKA und kleine Kläranlagen beschrieben

Überblick "altes" und "neues" Arbeitsblatt A 262


Bemessung horizontal durchströmter, bepflanzter Bodenfilter als biologische Hauptstufe

• Gesamte Bodenfilteroberfläche AF > 5 m²/E• und CSB-Flächenbelastung < 16 g/(m²·d)• und hydraulische Flächenbelastung < 40 mm/d• bei QT,d,aM bzw. < 40 l/(m²·d)• und Mindestoberfläche > 20 m²


Bemessung vertikal durchströmter bepflanzter Bodenfilter in kleinen Kläranlagen

Einsatzbereich EinheitBiologische

StufeNachgeschaltete biologische Stufe

spezifische Fläche m² / E > 4oder CSB-Flächenbelastung der Gesamtfläche und der beschickten Stufe

g / (m² x d)< 20< 27

hydraulische Flächenbelastung bei QTd,aM bei < 12 °C

> 12 °Cl / (m² x d) < 80

< 80 < 120

Sickerzeit zwischen Beschickungen bei < 12 °C

> 12 °Ch > 6

> 6> 6> 3Beschickungsvolumen

Beschickungshöhe l / (m² x min)

l / m²

> 6

> 20


Bepflanzte Bodenfilter in Kleinkläranlagen


Bemessung der biologischen Stufe für Kleinkläranlagen

Horizontalfilter (HF)

• Gesamte Bodenfilteroberfläche > 5 m²/E

• und CSB-Flächenbelastung < 16 g/(m²·d)

• und hydraulische Flächenbel. bei QT,d,aM < 40 mm/d bzw. 40 l/(m²·d)

• und Mindestoberfläche > 20 m²

Vertikalfilter (VF)

• Gesamte Bodenfilteroberfläche > 4 m²/E

• und hydraulische Flächenbel. bei QT,d,aM < 80 mm/d bzw. 80l/(m²·d)

• und Mindestoberfläche > 16 m²


Geeignete Vorbehandlungsmöglichkeiten für Kleinkläranlagen

Vorbehandlung KKA 6 E KKA 7-10 E KKA 11-50 E

Mehrkammerausfaulgruben nach DIN 4261 mit 1.500 l/E, mindestens 6 m³

Mehrkammergruben nach DIN 4261mit 9 m³ + 750 l/E über 6 E

Mehrkammergruben nach DIN 4261 mit 12 m³ + 500 l/E

über 10 E


Weitere wichtige Betriebsparameter

• AFS in Vorbehandlung < 100 mg/l (im Jahresmittel)

• Abdichtung notwendig (z.B. PE-Folie < 1 mm, Beton- oder Kunststoffwanne) mit Dichtheitsprüfung durch

Wasserbefüllung )

• Filtermaterial (sandig bis sandig-kiesig, d.h. kf = 10-4 - 10-3 m/s; wirksame Korngröße > 0,2 bis 0,4

mm)

• Filterschicht h > 50 cm

• Bepflanzungüberwiegend Schilf (Phragmites australis)

• Beschickung parallel zur Filteroberfläche, gleichmäßig und schwallweise (insbesondere bei VK)

• Betrieb möglichst alternierend; kein dauerhafter Einstau (insbesondere bei VK)


• Betriebs- und Pflegeanweisung vom Planer unerlässlich

• Fachgerechte und regelmäßige Inspektion und Wartung notwendig

• Wartungsvertrag für Kleinkläranlagen muss abgeschlossen werden

• Betriebstagebuch auch für Kleinkläranlagen

• Wartung bei KKA möglichst einmal pro Halbjahr, mindestens aber einmal pro Jahr

Eigenkontrolle und Wartung


• Abwasserteiche und bepflanzte Bodenfilter sind im ländlichen Raum weiterhin geeignete Verfahren zur Abwassereinigung

• Das DWA-Arbeitsblatt A 201 vom August 2005 bringt für die Bemessung keine wesentlichen Änderungen

• Das DWA-Arbeitsblatt A 262 vom März 2005 gilt nun auch für KKA und enthält neu vertikal durchströmte Bodenfilter. Bei Bemessung und Aufbau des Filters gibt es wesentliche Änderungen. Es werden Hinweise zur Einhaltung weitergehender Anforderungen gegeben.

Zusammenfassung


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !

Date post:	05-Apr-2015
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