Siedlungswasserwirtschaft Abwasserreinigung 10.05 · Feldberieselung mit unterirdischer Drainage (im Bau, ca. 1890) 31.05.2006 Folie 6 Bachelor Modul Siedlungswasserwirtschaft/Chemie

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Bachelor Modul Siedlungswasserwirtschaft/Chemie

AbwasserreinigungBauwissenschaften •Siedlungswasserwirtschaft

Siedlungswasserwirtschaft Abwasserreinigung

1. Vorlesung10.05.2006

Dipl.-Ing. Pamela Meyer

Quelle: Stadt Münster, Tiefbauamt

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Gliederung

1. Abwasserreinigung

1.1 Einleitung

1.2 Zielsetzung und rechtliche Vorgaben

1.3 Abwasserzusammensetzung und Grundlagenermittlung

1.4 Abwasserreinigungsverfahren

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Gliederung


1.1 Einleitung




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Feldberieselung mit unterirdischer Drainage (im Bau, ca. 1890)

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Rechenanlage, vor 1912;das Rechengut wird maschinell entfernt

Klärbecken mit Schlammschiebern,

Bolton, 1912

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Emscherbrunnenanlage Grosslappen, München, 1925

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Hochbelastete Tropfkörper, um 1960

Schwachbelasteter Tropfkörper, um 1905

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Gliederung


1.1 Einleitung




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Zielsetzung und rechtliche Vorgaben für die Abwasserbehandlung

• EG-Abwasserrichtlinie 91/271/EWG

• WHG, 2002

• AbwV, 2001

• AbwAG, 1994

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Entwicklung der gesetzlichen Anforderungen an die Abwasserreinigung

Keine KanalisationAbwasser wird auf Straßen geleitetVermischung von Trinkwasser mit AbwasserHäufige Epidemien wie Pest und Typhus

Mittelalter

wird in einem Kanal gesammelt Regen- und Schmutzwasser

und in Gewässer geleitetEindämmung von Epidemien

1880

Kanalisation auch in kleineren StädtenMechanische Abwasserreinigung

1910

Behandlung von Abwasserin Abwasserteichen

1900

Rhein ist sehr stark belastet und droht umzukippen. Biologische Abwasserreinigung und Mindestanforderungenwerden gesetzlich formuliert.

1970

Robbensterben und Algenpest in der Nordsee führenzur Festlegung der Nährstoffelimination

1990

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Zielsetzung und rechtliche Vorgaben für die kommunale Abwasserbehandlung

• Wasserhaushaltsgesetzes (WHG) vom 19. August 2002Als Rahmengesetz erfolgt die Ausfüllung und Konkretisierung durch die Landeswassergesetze

Erlaubnisverfahren nach §7a Abs. 1

• Abwasserverordnung (AbwV) vom 15. Oktober 2002Festlegung der Anforderungen für die wasserrechtliche Erlaubnis

Festlegungen für häusliches und kommunales Abwasser und für Abwasser bestimmter Industriebranchen.

Dient auch der Umsetzung der EG Richtlinie 91/271/EWG über die Behandlung von kommunalem Abwasser

• Abwasserabgabengesetz (AbwAG) vom 3. November 1994Festlegung der Abwasserabgabe erfolgt nach Schadeinheiten

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Anforderungen an das Einleiten von Abwasser entsprechend § 7a Abs. 1 WHG, 2002

„Eine Erlaubnis für das Einleiten von Abwasser darf nur erteilt werden, wenn die Schadstofffracht des Abwassers so gering gehalten wird,wie dies bei der Einhaltung der jeweils in Betracht kommenden Verfahren nach dem Stand der Technik möglich ist.

Die Bundesregierung legt durch Rechtsverordnung mit Zustimmung des Bundesrates Anforderungen fest, die dem Stand der Technik entsprechen.“

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Herkunft der Bundesweiten Stickstoffeinträge in die Gewässer

(Quelle: Umweltdaten Deutschland 1998, Umweltbundesamt)

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Anforderungen an kommunales Abwasser entsprechend Anhang 1 der Abwasserverordnung (AbwV, 2002)

Größenklassen der Anlagenkg/d BSB5 (roh)

CSB BSB5 NH4-N Nges Pges

mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l

Qualifizierte Stichprobe oder 2-Stunden-Mischprobe

1 (< 60 kg) 150 40 -

2 (60 bis 300 kg) 110 25 -

3 (300 bis 600 kg) 90 20 10

4 (600 bis 6000 kg) 90 20 10 18 2

5 (> 6000 kg) 75 15 10 13 1

Nges entspricht Nanorg (Summe von Ammonium-, Nitrit- und Nitratstickstoff) Überwachungstemperatur für NH4-N und Nges: TÜW = 12 °C

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Abwasserabgabe und Schadeinheitenentsprechend dem Abwasserabgabengesetz

100 mg je Liter und10 kg Jahresmenge

2 kg Halogene, berechnet als organisch gebundenes Chlor

Organische Halogenverbindungen als adsorbierbare organisch gebundene Halogene (AOX)

5 mg je Liter und125 kg Jahresmenge

25 kgStickstoff

0,1 mg je Liter und15 kg Jahresmenge

3 kgPhosphor

20 mg je Liter und 250 kg Jahresmenge

50 kg SauerstoffOxidierbare Stoffe in chemischem Sauerstoffbedarf (CSB)

Schwellenwerte nach Konzentration und Jahresmenge

Einer Schadeinheit entsprechen jeweils folgende volle Messeinheiten

Bewertete Schadstoffe und Schadstoffgruppen

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Abwasserabgabe und Schadeinheitenentsprechend dem Abwasserabgabengesetz

(Fortsetzung)

Schwellenwerte nach Konzentration und Jahresmenge

Einer Schadeinheit entsprechen jeweils folgende volle Messeinheiten

Bewertete Schadstoffe und Schadstoffgruppen

GF = 23000 m3 Abwasser geteilt durch GF

Giftigkeit gegenüber Fischen

und1 mg 100 g5 mg 500 g50 mg 2,5 kg50 mg 2,5 kg50 mg 2,5 kg100mg 5 kgje Liter Jahresmenge

20 Gramm100 Gramm500 Gramm500 Gramm500 Gramm1000 Gramm Metall

Metalle und ihre Verbindungen:QuecksilberCadmiumChrome NickelBleiKupfer

§9 AbwAG: „Abgabepflichtig ist, wer Abwasser einleitet (Einleiter)“Der Abgabesatz errechnet sich aus Schadeinheiten (SE). Kosten für eine SE = 35,79 Euro/a

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Zukünftige Entwicklungen in der Rechtssprechung

• Eine Änderung der Abwasserverordnung in Verbindung mit einer Änderung des Abwasserabgabengesetzes ist in Vorbereitung

Austausch des Parameters GF (Fischgiftigkeit nach Verfahren DIN 38412-L31) durch den Parameter GEI (Fischgiftigkeit nach Verfahren DIN 38415-T6)

Austausch des Parameters CSB durch TOC

• Auswirkungen dieser Änderungen sind:Umstellung sämtlicher Bescheide

Umstellung des Kläranlagenbetriebes auf geänderte Überwachungsparameter

Überarbeitung und Fortschreibung der technischen Regelwerke

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Richtlinien für die Abwasserbehandlung

A 131 „Bemessung von einstufigen Belebungsanlagen“ (Mai 2000)

A 281 „Bemessung von Tropfkörpern und Rotationstauchkörpern“(September 2001)

A 198 „Vereinheitlichung und Herleitung von Bemessungswerten für Abwasseranlagen“(April 2003)

Die Bemessung von Kläranlagen erfolgt auf der Grundlage der Arbeitsblätter der „Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall“ (ATV-DVWK). Maßgebende Arbeitsblätter sind:

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Gliederung


1.1 Einleitung




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Abwasserzusammensetzung und Grundlagenermittlung

Abwasserzusammensetzung und Grundlagenermittlung

• Abwasserinhaltsstoffe und deren Wirkung

• Abwasseranfall

• Mischwasserabfluss nach A 198

• Gewässergüteklassen

Giftige Stoffe

Höhere Temperaturen

Sand, Schlamm

Stoffe, die Flora und Fauna beeinflussen.

Schadstoffhaltige Abwässerpolluted waste water

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Abwasserinhaltsstoffe

CH4 H2SCO2NH3

O2

Anaerob

Tote Biomasse

Algen

Faulgas

Faulschlamm

Nährstoffe: Eutrophierung durch N und P, besonders in stehendem Gewässer durch starkes Algen-wachstum,Probleme bei Algensterben

Charakterisierung bezüglich der Wirkung auf Gewässer

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Störstoffe: Störung technischer Einrichtungen zur Gewinnung und Reinigung von Wasser z. B. durch Sand, Öl, korrosive Stoffe etc.

Zehrstoffe: Sauerstoffverbrauch im Gewässer durch Organik, gemessen als CSB und BSB5

Charakterisierung bezüglich der Wirkung auf Gewässer

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Charakterisierung bezüglich der Wirkung auf Gewässer:

Giftstoffe Vergiftung im Gewässer durch hemmende und toxische Wirkungen infolge von Giften, Radioaktivität, Bakterien und Viren

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Abwasserinhaltsstoffen

Klassierung der Abwasserinhaltsstoffe

Stoffe im Abwasser

partikuläre Stoffe (> 0,45 µm)

gelöste Stoffe (< 0,45 µm)

anorganischeNitrat, Phosphor

organischeCSB, BSB5

anorganische anorgTS

organischeCSB, BSB5

abbaubare inerte abbaubare inerte

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Organische Stoffverbindungen• Die organische Chemie umfasst alle Kohlenstoff-

verbindungen mit Ausnahme der wasserstofffreien Chalkogenide (z.B. Kohlenstoffmonoxid, Kohlenstoffdioxid und Schwefelkohlenstoff) und deren Verbindungen (Kohlensäure, Carbonate), sowie der Carbide und Metallcarbonyle.

• Biologisch abbaubare organische Stoffe dienen als Nährstoffe für Mikroorganismen (Bakterien, Pilze...). Zur Energiegewinnung werden die organischen Stoffe unter Sauerstoffverbrauch umgesetzt.

• Zu viele organische Stoffe im Wasser führen zum vermehrtem Wachstum von Mikroorganismen und zum sauerstoffarmen Milieu im Wasser.

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Kohlenstoff gesamter Kohlenstofftotal carbon TC

anorganischer Kohlenstofftotal inorganic carbon TIC

organischer Kohlenstofftotal organic carbon TOC

chemischer Sauerstoffbedarf CSB

biochemischer Sauerstoffbedarf BSB

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Summenparameter und Einzelstoffe

Ein Einzelstoff ist ein Element aus der Menge der Schmutzstoffe.

Einzelstoffe im Abwasser:• Nitrat (NO3)• Nitrit (NO2)• Ammonium (NH4)• Phosphor (P)

Beschreibt die gleichartigen Merkmale der unterschiedlichen Abwasserinhaltsstoffe, die durch ein bestimmtes Analyseverfahren nachgewiesen und bestimmt werden können.

Summenparameter für Abwasser:

• Biochemischer Sauerstoffbedarf (BSB)

• Chemischer Sauerstoffbedarf (CSB)

• Fischtoxizität

• gesamter gebundener organischer Kohlenstoff (TOC)

• adsorbierbare organische Halogenverbindungen (AOX)

EinzelstoffSummenparameter

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Summenparameter

Kaliumdichromat

Abwasser

CSB [mgO2/l]

Menge an Sauerstoff, welche zur Oxidation der gesamten im Wasser enthaltenen organischenStoffe verbraucht wird. Bestimmung im Labor mit Zugabe von Kaliumdichromat zum Abwasser.

BSB [mgO2/l]

Maßzahl für die Menge an im Wasser gelöstem Sauerstoff, der in einer bestimmten Zeit durch Mikroorganismen zum biologischen aeroben Abbau gelöster organischerVerbindungen im Abwasser benötigt wird (Veratmung). Der Verbrauch nach 5 Tagen bei 20°C wird ermittelt (BSB5).

BSB < CSBBSB ist nur eine Teilmenge des CSB. Verhältnis BSB:CSB ca. 1:2

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Summenparameter

TOC [mg/l]

Konzentration an organisch gebundenem Kohlenstoff als Maß der organischen Substanzen im Abwasser. TOC und CSB beziehen sich auf die gleichen Teilmengen an Schmutzstoffen im Abwasser.

Vorteil: Sehr schnelle Ermittlung im Labor mit kleinen Probenmengen. Die Wasserinhaltstoffe werden verbrannt, und die entstehende Kohlendioxidmenge wird durch Infrarotspektroskopie bestimmt.

Erfassung des gelöste organische und des partikulär organisch gebundene Kohlenstoffes.

TOC Gehalte in• gering belastete Gewässer: 1-2 mg/l• stark verschmutzten Gewässern: > 10 mg/l

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Abwasserinhaltsstoffen

Charakterisierung bezüglich der Wirkung auf Gewässer:

Zehrstoffe Sauerstoffverbrauch im Gewässer durch Organik, gemessen als CSB und BSB5

Nährstoffe Eutrophierung durch N und P, besonders in stehendem Gewässer durch starkes Algenwachstum, Probleme bei Algensterben

Giftstoffe Vergiftung im Gewässer durch hemmende und toxische Wirkungen infolge von Giften, Radioaktivität, Bakterien und Viren

Störstoffe Störung technischer Einrichtungen zur Gewinnung und Reinigungvon Wasser z. B. durch Sand, Öl, korrosive Stoffe etc.

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Stickstoff

NH4+ Ammonium ⇒ sauerstoffzehrend, eutrophierend

NH3 Ammoniak ⇒ starkes Fischgift (0,1 – 0,8 mg/l toxisch)

NO2- Nitrit ⇒ starkes Fischgift (0,15 – 0,55 mg/l toxisch)

NO3- Nitrat ⇒ eutrophierend

gesamter StickstoffNges

organischer Stickstof fNorg = TKN - NH4-N

anorganischer Stickstof fNanorg

NitritNO2-N

AmmoniumNH4-N

NitratNO3-N

Kjeldahl Stickstof fTKN = Norg + NH4-N

Wichtig !Bemessungs- und Grenzwerte beziehen sich meist auf den Stickstoff in der Verbindung:NH4 – N → 14/18 (Gewicht N/Gewicht Verbindung)NO3 – N → 14/62 (Gewicht N/Gewicht Verbindung)

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NH4+ / NH3 - Gleichgewicht

Ammonium-Stickstoff existiert im Wasser als Ammoniumion NH4+

und als Ammoniak NH3. Der relative Anteil NH4+ / NH3 ist abhängig

vom pH-Wert und von der Temperatur.

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AbwasserinhaltsstoffePhosphor

• ist in vielen Fällen der limitierende Faktor für Gewässer.

• führt zur Düngung und damit zu einer entsprechenden Erhöhung der Biomasse. Das Verhältnis N zu P für den Aufbau der Biomasse liegt bei 13/1.

• essentieller Nährstoff, durch den die Eutrophierung von Gewässern gesteuert wird.

Hauptquelle: fäkale Ausscheidungen

gesetzlichen Begrenzung des Phosphatgehalts in Waschmitteln

deutliche Verminderung der Phosphorfracht im Rohabwasser

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- Schlammablagerungen, Fäulnisvorgänge,

Sauerstoffzehrung

- Sauerstoffzehrung

- Sauerstoffzehrung

- Sauerstoffzehrung, Toxizität, Probleme bei

nachgestalteter Trinkwasseraufbereitung

- Eutrophierung, Sauerstoffzehrung, Probleme

bei nachgeschalteter Trinkwasseraufbereitung

- Toxizität, Akkumulation in der Nahrungskette

Probleme bei nachgeschalteter

Trinkwasseraufbereitung

- Verschlechterung der Hygienischen

Beschaffenheit

Stoffgruppen und deren Wirkung auf die Gewässer

• Absetzbare Stoffe ASS [mg/l]

• Abfiltrierbare Stoffe AFS [mg/l]

• Nichtabsetzbare, biologisch

abbaubare organische Stoffe

• Ammoniak NH 3 [mg/l]

• gelöste anorganische Nährstoffe

(Nitrat NO3, Phosphat Pges)

• gelöste biologisch resistente Stoffe

• gelöste anorganische Stoffe

• pathogene Mikroorganismen

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• Absetzbare Stoffe ASS [mg/l]

• Abfiltrierbare Stoffe AFS [mg/l]

• Nichtabsetzbare, biologisch

abbaubare organische Stoffe

• Ammoniak NH 3 [mg/l]

• gelöste anorganische Nährstoffe

(Nitrat NO3, Phosphat Pges)

• gelöste biologisch resistente Stoffe

• gelöste anorganische Stoffe

• pathogene Mikroorganismen

- Siebung und Sedimentation

- Mikrosiebung, Filtration

- Biologische Verfahren

- Oxidation von Ammonium (Nitrifikation)

- Nitrifikation und Denitrifikation,

- chemische und biologische P-Elimination

- Aktivkohleadsorption, chemische Oxidation

- Desinfektion, Sandfilter

Stoffgruppen und Reinigungsverfahren

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AbwasserinhaltsstoffeZusammenfassung der relevanten Parameter zur

Bewertung der Verschmutzung von Abwasser

OrthophosphatPO4-P

GesamtphosphorPges

AmmoniumNH4-N

GesamtstockstoffNges

Gesamt organischer KohlenstoffTOC

Chemischer SauerstoffbedarfCSB

Biologischer SauerstoffbedarfBSB5

Abfiltrierbare StoffeAFS

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Mittlere Konzentrationen in mg/lStoff

Schmutzwasserabfluss Regenwasserabfluss

AFS 400 150

BSB 300 12

CSB 600 120

TOC 150 30

Nges 60 2,25

NH4 - N 40 1,5

Pges 20 2

PO4 - P 12 1,5


Mittlere Konzentrationswerte im Abwasser

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Einwohnerspezifische Frachten nach ATV A 131 (2000)

1,61,61,8P

101011TKN

253570TS

8090120CSB

404560BSB5

1,5 – 2 h0,5 – 1 h

Durchflusszeit der Vorklärung bei TrockenwetterRohwasserParameter

Tabelle 1: Einwohnerspezifische Frachten in g/E·d, die an 85% der Tage unterschritten werden, ohne Berücksichtigung des Schlammwassers

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AbwasseranfallAbwasser – was ist das?

Abwasser

Schmutzwasser Niederschlagswasser Fremdwasser

häusliches gewerbliches /industrielles

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Häusliches Schmutzwasser

Abfallstoffe,Staub,

Textilreste

Fäkalien Urin

Hygieneartikel

Spülmittel, Fett, Lebensmittelreste

Waschmittel

KosmetikartikelMedikamentenreste

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Durchschnittlicher Wasserverbrauch in DeutschlandEntwicklung des personenbezogenen Wasserverbrauchs

- in Liter pro Einwohner und Tag-

150

145

140

135

130

125

120

115

147144

140

134133 132

130 130129 130 129 128

1990 1992 1994 1996 1998 2000 ...

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Gewerbliches / industrielles Schmutzwasser

kann schwer abbaubare organische Substanzen,

Öle, Fette, Schwer-metalle, Salze, Gifte und ätzende Stoffe enthalten

wird z.T. auf eigenen Kläranlagen behandelt

(Direkteinleiter)

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Niederschlagswasser

Dachflächen

Straßen, Gehwege

Parkplätze

sonst. versiegelten Flächen

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Fremdwasser

Fremdwasser sind unverwünscht in die Kanalisation gelangende Abflüsse:

z. B. eindringendes Grundwasser, Drainagen etc.

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Fremdwasser

Herkunft

• diffuse Quellen (Drainagewasser)

• Bäche

• Wasserhaltungen auf Baustellen

• Undichtigkeiten Kanalisation (Grundwasser)

Fremdwasser ist Wasser das in die Kanalisation gelangt, obwohl es sauberer ist als das im Ablauf der

Kläranlage

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Häufigkeitsverteilung der Fremdwasseranteile von 1461 kommunalen Kläranlagen (Jahr 2000)

source: Quelle: Arbeitsbericht ATV 2003

Fremdwasseranteil in % vom Schmutzwasser20 30 40 50 60 70 80 90 1000

010

102030405060708090

100

Su

mm

enan

teil

e in

%

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Ermittlung der Fremdwassermenge über das Nachtminimum

Nachtminimum

Abflussganglinie ausgewählte Trockenwettertage Kanal Dormund Scharnhorst 2002

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Gewerbliche Schmutzwassermenge

flächenabhängig

Betriebe mit geringem Wasserverbrauch:≈ 0,2 – 0,5 [L / (s · ha)]

Betriebe mit mittlerem bis hohem Wasserverbrauch:≈ 0,5 – 1,0 [L / (s · ha)]

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Fremdwassermenge

Ebenfalls flächenabhängig wenn keine Messungen vorliegen:≈ 0,05 – 0,15 [L / (s · ha)]

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In SW-Kanäle abfließende Niederschläge

Ebenfalls flächenabhängig wenn keine Messungen vorliegen:≈ 0,2 – 0,7 [L / (s · ha)]

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Abwasseranfall

0 4 8 12 16 20 24 h0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

Tageszeit in Stunden

Mittelwert desSchmutzwasserabflusses

x-fache des Mittelwertes (unterschiedliche x für Gewerbe und häusliches Abwasser)

Schwankung des Schmutzwasserabflusses

Bemessung der Kläranlage auf Gesamtabfluss

im Jahres-mittel in 24 d

(m³/d)

Bemessung von Kanälen auf Maximalabfluss (l/s)

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]s/l[1000

AEDqQ 1,k,Emax,h,H

max,h,H

⋅⋅=

spezifischer häuslicher Schmutzwasseranfall (Einwohnerabhängig)

[l/(s*1000 E)]

Siedlungsdichte im Einzugsgebiet [E/ha]

Fläche des durch die Kanalisation erfaßten

Wohngebietes [ha]

oder direkt die Anzahl der Einwohner [E]

Maximal stündlicher häuslicher Schmutzwasserabfluss

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Häuslicher Schmutzwasserabfluss im Jahresmittel

]/³[24

max,max,,, hm

xQQ HhH

aMH

⋅=

oder

]/³[24

,,, hm

wEZQ aMds

aMH ⋅=

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Maximal stündlicher industrieller und gewerblicher Abfluss

k,Emax,h,Gmax,h,G AqQ ⋅=

g: betrieblich spezifische Spitzenabflussspende für

industriellen und gewerblichen Abfluss [l/(s*ha)]

Fläche des durch die Kanalisation erfassten

Wohngebietes [ha]

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Betrieblicher Schmutzwasserabfluss im Jahresmittel

]/³[24

max,max,,, hm

xQQ GhG

aMG

⋅=

oder

]/³[,, hmAqQ GEGaMG ⋅=

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Divisor XQ,max für die Bemessungswassermengen

Spitzenfaktoren entsprechend A 198 (für den gesamten Schmutzwasseranfall)

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Fremdwasserabfluss im Jahresmittel

kEFaMF AqQ ,, ⋅=

f: Fremdwasserspezifische Abflussspende für Fremdwasser [l/(s*ha)]

Fläche des durch die Kanalisation erfassten

Wohngebietes [ha]

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Maximal stündlicher Trockenwetterabfluss

aMFhGhHhT QQQQ ,max,,max,,max,, ++=

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Täglicher Trockenwetterabfluss im Jahresmittel Abfluss zur Kläranlage

[ ]dmQQQQ aMFaMGaMHaMdT /³24)( ,,,,, ⋅++=[m³/h] [m³/h] [m³/h]

24,max,max,,max,max,,,, ⋅+⋅+⋅= aMFGhGHhHaMdT QxQxQQ

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Bemessungswassermenge aus MessungenFall: Tagesmessungen sind vorhanden

05

101520253035404550556065707580859095

100

400 800 1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600 4000

Trockenw ettertageszufluß [m ³/d ]

Su

mm

enh

äüfi

gke

it [

%]

Zufluss aus dem Entwässerungsgebiet im Mischverfahren: 85% Perzentil

Berücksichtigung von Zulaufschwankungen

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05

101520253035404550556065707580859095

100

400 800 1200 1600 2000 2400 2800 3200 3600 4000

Trockenw ettertageszufluß [m ³/d ]

Su

mm

enh

äüfi

gke

it [

%]

Zufluss aus dem Entwässerungsgebiet im Trennverfahren: 99 % Perzentil

Bemessungswassermenge aus MessungenFall: Tagesmessungen sind vorhanden

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Vereinheitlichung und Herleitung von Bemessungswerten nach ATV-DVWK-A 198

• Herleitung von vereinheitlichten Bemessungswerten für Entwässerungssysteme und kommunalen Kläranlagen

• Bereitstellung eines einheitlichen Systems für Kurzzeichen

• Neuer Ansatz für die Schnittstelle Kanal – und Kläranlage

KA

RWB

Gewässer

Obtimierungsansatz nach A 198

Kanalnetz

Regenabfluss von unbefestigten kanali-

sierten Flächen

gewerblicher undindustrieller

Schmutzwasserabfluss Niederschlag

häuslicher Schmutzwasser-

abfluss

Regenabflussvon befestigten

Flächen

Fremdwasser

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diffuse Einleitungen

KA

Legende:

EZGRWBKA

EinzugsgebietRegenwasserbehandlungsanlageKläranlageInput-Parameter in das SystemAustauschparameter zwischen SystemkomponentenSystemkomponenten

Versicke-rungsmulde

gewerblicher undindustrieller

Schmutzwasserabfluss Regen(reihe)

natürlichesEZG

RWBGrund-wasser

Kanalnetz

Gewässer oderGewässerabschnitt

Kanalnetz

Fremdwasser-abfluss

häuslicher Schmutzwasser-

abfluss übliche Systemgrenzebeim immissionsorientierten

Nachweis

Regenabfluss von unbefestigten kanali-

sierten Flächen

kanalisiertesEZG

Regenabflussvon befestigten

Flächen

Vereinheitlichung und Herleitung von Bemessungswerten nach ATV-DVWK-A 198

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QT,d,aM = (QH,aM + QG,aM + QF,aM) •24 [m³/d]oder nach Messungen

QM = fS,QM • QS,aM + QF,aM [m³/h] (nach ATV-DVWK-A 198, 2003)

Abwasseranfall bei MischsystemErmittlung des Zuflusses zur Kläranlage

fS,QM

Verhältnis zwischen 85%-Wert und Jahresmittelwert:Qs,d,85/Qs,aM

Spitzenfaktor gemäßA 118:1/8 (ländliche

Gebiete)1/16 (Großstädte)

fS,QM = 6 - 9 (kleine Einzugsgebiete)

fS,QM = 3 - 6 (Großstädte)

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Ermittlung des Mischwasserabflusses QM zur Kläranlage nach ATV-DVWK-A 198

QM = fS,QM • QS,aM + QF,aM (nach ATV-DVWK-A 198, 2003)

fS,QM

Verhältnis zwischen 85%-Wert und Jahresmittelwert:Qs,d,85/Qs,aM

Spitzenfaktor gemäß A 118:1/8 (ländliche Gebiete) 1/16 (Großstädte)

fS,QM = 6 - 9 (kleine Einzugsgebiete) fS,QM = 3 - 6 (Großstädte)

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AbwassermengenZiel: Bemessung der Belebung und der Nachklärung für:• hydraulische Lastfälle• stoffliche Lastfälle

Regenwetterzufluß= max. Zufluß

QM =fS,QM • QS,aM + QF,aM

Trockenwetterzufluß= max. Zulauffracht

QT,max = QS,max + QF,aM= max. TW-Zufluß

Tageszufluß= QT,d,aM (Q)

Jahreszufluß/365d

⇓ ⇓ ⇓Auslegung Nachklärung für Belebungsanlagen (hydraulisch)

Belebung und Tropfkörper

Auslegung interne Rezirkulation

(Belebung) (hydraulisch)

Berechnung der maßgebenden Frachten für Belebungs- und Tropfkörperanlagen (stofflich)

Einordnung in Größenklasse

nach AbwV

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Gliederung


1.1 Einleitung




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Abwasserreinigungsverfahren

Stufen der Abwasserreinigung

Mechanische Verfahren

Biologische Verfahren

Chemische Verfahren

Reststoffbehandlung/-beseitigung

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Schematische Darstellung der mechanisch biologischen Abwasserreinigung

Vor-klärung

NitrifikationVN

NachklärungDeniVD

interne Rezirkulation QRz

Ablauf

Rücklaufschlamm QRS

Überschuss-schlammabzug QÜS,d

Volumen Belebungsbecken VBB = VD + VN

Zulauf

Primär-schlammabzug QPS,d

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Stufen der Abwasserreinigung1. mechanische Abwasserreinigung

3. Sandfang

2. Rechen/Siebung

1. Einlaufbauwerk

4. Vorklärbecken

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Stufen der Abwasserreinigung2. biologische Abwasserreinigung

5. Selektorbecken Vermischung mit Belebtschlamm

7. Belebungsbecken (Denitrifikation)

8. Zwischenpumpwerk

9. Belebungsbecken(Nitrifikation/Denitr.)

10. Nachklärbecken

13. Pumpwerk Rücklaufschlamm

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Stufen der Abwasserreinigung3. chemische Abwasserreinigung

6. Dephosphatisierung

20. Eisensalzanlage

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Schnitt durch eine Kläranlage

Regenüberlaufbecken

Rechen Belüfteter Sandfang

IDM-MessungVorklärbecken

Verteilerbauwerk Belebungsbecken Verteilerbauwerk Nachklärbecken

Biologische Reinigungsstufe

mechanische Reinigungsstufe

Rücklaufschlammzur Schlammbehandlung

zur Schlammbehandlung

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Siedlungswasserwirtschaft Abwasserreinigung 10.05 · Feldberieselung mit unterirdischer Drainage (im Bau, ca. 1890) 31.05.2006 Folie 6 Bachelor Modul Siedlungswasserwirtschaft/Chemie