DWA Kläranlagen-Nachbarschaften Gestaltung von Nachbarschaftstagen Stoffvermittlung und Anregungen N-Bilanz im kommunalen Abwasser Gerhard Spatzierer.

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1 DWA Kläranlagen-Nachbarschaften Gestaltung von Nachbarschaftstagen Stoffvermittlung und Anregungen N-Bilanz im kommunalen Abwasser Gerhard Spatzierer

2 DWA Kläranlagen-Nachbarschaften Aufgabenstellung Didaktische Aspekte verstärkt berücksichtigen Weniger Faktenwissen – mehr ERFA Teilnehmer aktiv einbinden Lernen soll Spaß machen! DWA AG „Lernmethodik und Medieneinsatz in der Wasserwirtschaft“:

3 DWA Kläranlagen-Nachbarschaften Tipps für eine/n gute/n Lehrer/in Überlegen Sie: Was interessiert die Teilnehmer/innen an Ihrem Thema? Was können Sie damit in der Praxis anfangen? Formulieren Sie ein klares Ziel Stellen Sie Fragen! Und… machen Sie Pausen! Sie dürfen über alles reden, jedoch nicht über 20 Minuten Lassen Sie die Teilnehmer/innen mitwirken, denn…

4 DWA Kläranlagen-Nachbarschaften

5 Beispiel eines Nachbarschaftstages zum Thema N - Bilanz Planung: 1.Schritt: Ziel formulieren „Teilnehmer sollen verstehen, dass die Erstellung einer N - Bilanz sinnvoll ist und werden aktiv.“ 2.Schritt: passende Methode auswählen – hier: Impulsvortrag + Moderation

6 DWA Kläranlagen-Nachbarschaften Moderierte Gruppenarbeit Vorbereitung Schulung der Moderatoren + Rollenspiele Arbeitsmaterial: Flipchart + mehrere farbige Stifte, Nadeln, Klebepunkte, Moderationskarten, Klebeband, Beamer + Laptop, Fotoapparat ppt-Präsentation Schriftliche Unterlagen, Handzettel Flipchart – Texte vorbereiten!

7 DWA Kläranlagen-Nachbarschaften

8 Einstieg ins Thema Wer hat schon eine Bilanz gemacht? Vortrag halten, ev. geteilt (bis Folie 6) oder am Ende der Gruppenarbeit (max. 20 min) Interesse und dzt. Wissen abfragen Diagramm mit Klebepunkten Lehrer erläutert kurz das Ergebnis

9 DWA Kläranlagen-Nachbarschaften Wichtig für Arbeit Mein Wissen

10 DWA Kläranlagen-Nachbarschaften Kartenabfrage oder auf Zuruf Einschätzung Interesse/Kenntnis Einstieg ins Thema

11 DWA Kläranlagen-Nachbarschaften Themen für die Gruppenarbeit Was interessiert Sie an der N-Bilanz? Abfrage mit Moderationskarten oder per Zuruf Auflistung auf Flipchart Mögliche Themen: Grundlagen zur N-Bilanz Chemische und Biologische Prozesse Fremdwassereinfluss Stickstoffbilanz und Abwasserabgabe Betriebsanalytik

12 DWA Kläranlagen-Nachbarschaften Präsentation der Karten Einstieg in das Thema

13 DWA Kläranlagen-Nachbarschaften Gruppeneinteilung Nach Sitzanordnung oder Interesse 1 Schriftführer/Gruppe Wer präsentiert? Dauer: ca. 20 min Dann Präsentation der Ergebnisse und Diskussion Abschlussfrage: Was wird Ihnen im Gedächtnis bleiben? Was war für Sie besonders interessant? Flipcharts am Ende fotografieren

14 DWA Kläranlagen-Nachbarschaften Gruppenarbeit

15 DWA Kläranlagen-Nachbarschaften Bringt Abwechslung in den Nachbarschaftstag – aber nicht jedes mal einsetzen! Schwellenangst für den Auftritt vor Teilnehmern muss genommen werden Aktiviert die Kolleginnen und Kollegen Teilnehmer fühlen sich stärker gewürdigt und eingebunden Macht mehr Spaß - aber auch mehr Arbeit für den Lehrer Einstiegsvortrag in Vorbereitung aufwendig Erfahrungen

16 DWA Kläranlagen-Nachbarschaften Vortrag besser nach Einstieg, Kartenabfrage u.s.w., ev. aufteilen. Kartenabfrage für Teilnehmer ungewohnt Gesamtdauer: ca. 2 – 2,5 Stunden Nicht jedes Thema ist geeignet! Transport Flipchart aufwendig, Beschaffung u.U. schwierig – weißes Packpapier! Weitere Mittel (Papier, Karten, Stifte, Nadeln, Farbpunkte, Klebeband) unproblematisch Präsentationsseminar für Lehrer wichtig und notwendig

17 DWA Kläranlagen-Nachbarschaften Tipps Gruppenarbeit: Nach 5 - 10 min prüfen ob es läuft – kleine Hilfen geben! Manche Teilnehmer haben Angst sich zu präsentieren……kommen nicht zum NB-Tag! In der Einladung nur Thema anführen! Abfrage beim nächsten NB-Tag über die Erfahrungen, Probleme, etc. Folien langsam präsentieren! Interessen + Gruppenfragen auf Flipchart gut lesbar aufschreiben

18 DWA Kläranlagen-Nachbarschaften Weitere Vorgangsweise Themen werden von Fachleuten ausgearbeitet Didaktische Aufbereitung durch Fa. EngelDobbin Ev. Unterstützung durch Film Weitere Themen in Bearbeitung: Schlammalter – Belebtschlammverfahren Sauerstoffeintrag beim Belebungsverfahren Betriebssicherheit

19 DWA Kläranlagen-Nachbarschaften Stickstoffbilanz im kommunalen Abwasser 19 Die Stickstoffbilanz im kommunalen Abwasser  Bilanzen in Kläranlagen – warum und wie?  Stickstoff im Abwasser  Verfahrensschritte der Stickstoffumwandlung  Ergebnis einer Stickstoffbilanz

20 DWA Kläranlagen-Nachbarschaften Stickstoffbilanz im kommunalen Abwasser 20  Bilanzen in Kläranlagen – warum?  Den Betrieb und seine Prozesse verstehen. Beispiel 1: Hintergrundwissen auffrischen Beispiel 2: Ablaufgrenzwerte sicher einhalten.  Die eigenen Messungen überprüfen. Beispiel 1: Plausibilität von Messwerten erkennen  Betriebsprobleme erkennen. Beispiel 1: Einfluß von erhöhtem Fremdwasser Beispiel 2: Rückbelastung aus Filtrat der Schlammentwässerung

21 DWA Kläranlagen-Nachbarschaften Stickstoffbilanz im kommunalen Abwasser 21  Bilanzen in Kläranlagen – wie? Zulauf – Summe aus Ablauf, Abluft und Schlamm = 0 ZulaufAblauf Stufe 1 Abluft Schlamm

22 DWA Kläranlagen-Nachbarschaften Stickstoffbilanz im kommunalen Abwasser 22  Stickstoff im Abwasser - Parameter

23 DWA Kläranlagen-Nachbarschaften Stickstoffbilanz im kommunalen Abwasser 23  Stickstoff im Abwasser - Prozesse  Ammonifikation = (Bio-)Chemische Umwandlung von organischen Stickstoff in Ammoniak (NH 3 ) bzw. Ammonium-Stickstoff (NH 4 -N), auch: Hydrolyse wo? → Kanal und Vorklärung  Inkorporation = Einbau von organischem Stickstoff in die Biomasse wo? → Überschussschlamm  Nitrifikation = Biochemische Umwandlung von Ammonium-Stickstoff in Nitrat/Nitrit-Stickstoff unter aeroben Bedingungen (mit Sauerstoff) wo? → Belebungsbecken (belüftete Zonen)  Denitrifikation = Biochemische Umwandlung von Nitrat/Nitrit-Stickstoff unter anaeroben Bedingungen (ohne Sauerstoff) in gasförmigen Stickstoff wo? → Belebungsbecken (unbelüftete Zonen)

24 DWA Kläranlagen-Nachbarschaften Stickstoffbilanz im kommunalen Abwasser 24  Schema Stickstoffbilanz Entnahme mit Klärschlamm Zulauf Einbau in Schlämmen Ablauf Denitrifikation Rückbelastung N zu N ab N VK

25 DWA Kläranlagen-Nachbarschaften Stickstoffbilanz im kommunalen Abwasser 25  Stickstoffbilanz im Abwasser - Überblick Stickstoff (mg / l)

26 DWA Kläranlagen-Nachbarschaften Stickstoffbilanz im kommunalen Abwasser 26  Stickstoff im Rohabwasser  woher? → Urin/Harnstoff, ca. 11 g/(EW x d)  wie? → ca. 60% Ammonium-Stickstoff und ca. 40% organischer Stickstoff durch Hydrolyse im Kanalnetz  Werte? → 60 – 80 mg/l TKN  Unterschiede? → Fremdwassereinfluss, gewerbliches/industrielles Abwasser Probenahmestelle (mit/ohne Rückbelastung) TKN Stickstoff (mg / l)

27 DWA Kläranlagen-Nachbarschaften Stickstoffbilanz im kommunalen Abwasser 27  Stickstoff nach der Vorklärung  was? → Fortsetzung der Hydrolyse und Entnahme von organischem Stickstoff (ungelöst) mit dem Primärschlamm, ca. 1 g/(EW x d)  Werte? → 50 – 70 mg/l TKN 10% N-Elimination  Unterschiede? → Aufenthaltszeit, interne Kreisläufe  Achtung! → Rücklösung in Abwasserteichen TKN Primärschlamm Stickstoff (mg / l)

28 DWA Kläranlagen-Nachbarschaften Stickstoffbilanz im kommunalen Abwasser 28  Stickstoff nach biologischer Reinigung (nur C-Abbau)  was? → Fortsetzung der Hydrolyse und Entnahme von organischem Stickstoff (ungelöst) mit dem Überschussschlamm, ca. 2-3 g/(EW x d)  Werte? → 45 - 60 mg/l TKN ca. 20-25% N-Elimination  Unterschiede? → Schlammalter, Abwasserzusammensetzung (N/C-Verhältnis)  Achtung! → Rücklösung in Abwasserteichen TKN Überschuß- schlamm Stickstoff (mg / l)

29 DWA Kläranlagen-Nachbarschaften Stickstoffbilanz im kommunalen Abwasser 29  Stickstoff nach biologischer Reinigung (Nitrifikation)  was? → Nitrifikation von NH 4 -N mit Sauerstoff  Werte? → 40 mg/l NO 3 -N/NO 2 -N (davon < 1 mg/l NO 2 -N)  Unterschiede? → Schlammalter, Sauerstoffeintrag, Temperatur,...  Achtung! → ohne Nitrifikation, keine Denitrifikation (siehe nächster Schritt) TKN Nitrat-/Nitrit- Stickstoff Stickstoff (mg / l)

30 DWA Kläranlagen-Nachbarschaften Stickstoffbilanz im kommunalen Abwasser 30  Stickstoff nach biologischer Reinigung (Denitrifikation) Denitrifikation in unbelüfteten Zonen der Belebung N-Elimination > 70% Gasförmiger Stickstoff N 2  Unterschiede? → Größe/Dauer der unbelüfteten Zonen, N/C-Verhältnis, Temperatur,... N ges < 18 mg/l NO 2 -N NO 3 -N NH 4 -N N org Stickstoff (mg / l)

31 DWA Kläranlagen-Nachbarschaften Stickstoffbilanz im kommunalen Abwasser 31  Warum „Stickstoffbilanz“?  Den Betrieb und seine Prozesse verstehen. Stickstoffanteile, Schritte der Stickstoffumwandlung und -elimination  Die eigenen Messungen überprüfen. Schwankungsbereiche der Messwerte erklären  Betriebsprobleme erkennen. Einfluss von erhöhtem Fremdwasseranteil, von langen Kanalnetzen mit vielen Pumpwerken, von Filtrat bei mobiler Schlammentwässerung

32 DWA Kläranlagen-Nachbarschaften Wenn alles gut läuft, werden die Informationen sogar umgesetzt….

33 DWA Kläranlagen-Nachbarschaften Viel Erfolg!