Verfahrenstechnische und Energetische Sanierung der Kläranlage Bad Feilnbach Ingenieur Büro Weiß Dipl. Ing. (FH) Andreas Weiß Privater Sachverständiger in der Wasserwirtschaft Breslauer Straße 6 83059 Kolbermoor
Bestandteile der Kläranlage 1 Mechanische Vorreinigung: Huber Siebtrommel mit Rechengutwäsche 2 Belüfteter Langsandfang und Fettfang in Betonbauweise 3/4 Zulaufgerinne mit Zulaufmessung 5 Verteilerbauwerk 6 Rücklaufpumpwerk mit Voreindicker 7/8 2 Kombinationsbecken (BB 38 m, NKB 20 m, WT 3 m) mit außenliegender Belebung und innenliegendem Nkb 12/13 4 Schlammsilos 14 Rechengebäude bzw. Werkstattgebäude 15 Betriebsgebäude Phosphaltfällung
Bauliche Besonderheit der Kläranlage Bad Feilnbach Sehr ungünstige Bodenverhältnisse im Gemeindegebiet (Moorbad) Am Kläranlagenstandort tragfähige Sandschicht in Tiefe von ca. 10 m Gründung aller Bauwerke auf ca. 700 Stahlbetonfertigteil Rammpfählen (Länge 10 – 14 m) Bauliche Erweiterung in der Zukunft ist sehr schwierig Anlage wurde so vorbereitet, dass nachträglicher Umbau zu einer 1- strassigen Belebungsanlage mit anaerober Schlammbehandlung möglich ist
Baulicher Zustand des Belebungsbeckens 1 Stand vom März 2011 Maschinen und Bauwerke wurden 1991 fertig gestellt und sind somit 20 Jahre alt! Betonfertigteile: Verankerung locker Räumerlaufbahn: Risse auf Betonoberseite Belüfterkerzen: Membran verschlissen Belüftungsträger: Austausch erforderlich Mittelbauwerk: Drehkranz sanierungsbedürftig Räumerbrücke u. Antrieb: sanierungsbedürftig
Untersuchtete Sanierungsmöglichkeiten Variante 1 (Stand Mai 2010): Betonfertigteile entfernen Ortbetonoberfläche vorbereiten Räumerlaufbahn aus Edelstahl nachrüsten Beheizung der Laufbahn neue Belüfterkerzen mit Belüftungsträgern Investitionskosten Kosten: ca. 120.000,-- Euro Umwälzenergie: 4,0 KW x 24 h = 96 KWh/d
Untersuchtete Sanierungsmaßnahmen Variante 2: Belüftungsbrücke still legen Betonfertigteile bleiben neue Streifenbelüfter auf Teilfläche der Beckensohle Schlammumwälzung mit 2 Propellerrührwerken Investitionskosten: ca. 130.000,-- Euro Umwälzenergie: 2 x 2,3 KW x 24 h = 110 KWh/d
Untersuchtete Sanierungsmaßnahmen Variante 3: Belüftungsbrücke still legen Betonfertigteile bleiben neue Streifenbelüfter auf gesamten Beckensohle Schlammumwälzung mit Stoßbelüftung Trennwand zwischen Zu- und Ablauf Becken horizontal durchströmt! Investitionskosten: ca. 150.000,-- Euro Umwälzenergie Stossbelüftung: 5,0 KW x 3,5 h = 17,5 KWh/d ! (ca. 5 Stösse/h zu 3 min in 14 h Belüftungspause)
Ergebnis des Variantenvergleichs: Verfahrenstechnisch und energetisch empfohlene Lösung: Variante 3 Etwas höheren Investitionskosten - wesentlich geringeren Energieverbrauch!
Ausgeführte Sanierung BB 2 Eingebaut: AEROSTRIP – Streifenbelüfter Firma UD-Umweltdienst: Anzahl Streifenbelüfter: 135 Stück, Q 3,5EU-18 Breite der Streifenbelüfter: 18 cm Länge der Streifenbelüfter: 3,50 m Anzahl Gruppen je 5 Belüfter: 27 Stück, jeweils einzeln absperrbar Luftmenge für Umwälzung: 1600 Nm³/h Sauerstoffeintrag Reinwasser: 144 kg O2 / h
Nachteil Belüftungssystem gegenüber Bestand: nicht heraushebbare Bodenbelüfter ! Nach Inbetriebnahme undichte Stelle am Zuluftschlauch zu einem Streifenbelüfter! Reparatur mit Taucher war ohne Entleerung des Beckens problemlos möglich!!
Reinigung der Streifenbelüfter während des Betriebes: - Dosierung von 80 % -iger Essigsäure in die Luftleitung mittels Einspritzdüse nach Gebläse - Steuer der Dosierung erfolgt über Druckverlust der Belüfter bzw. Anstieg des Stromverbrauchs - Dosiermittelverbrauch ca. 240 l/a
Kläranlagenbelastung 2015: Ausbaugröße gesamt:. 20 Kläranlagenbelastung 2015: Ausbaugröße gesamt: 20.000 EW Ausbaugröße je Straße: 10.000 EW Angeschlossene EW60 2015: 10.949 EW Jahresabwassermenge: 507.373 m³ Trockenwetterzulauf ca.: 1.100 m³/d Fremdwasseranteil: 10,29 %
Vorhandene Steuerung Aqua Logic (Bilfinger + Berger ): Messung erfolgt nach ca. 40 m des Fliessweges (entspricht etwa 1/3) Gemessene Parameter: Ammonium Nitrat Sauerstoff Phosphat
Betriebsweise BB 2015: Belüftungszeit gesamt:. ca Betriebsweise BB 2015: Belüftungszeit gesamt: ca. 10 h/d Belüftungspause gesamt: ca. 14 h/d Intervale Belüftungspause: ca. 10 min Intervale Stossbelüftung: ca. 3 min
Ablaufwerte vor und nach Umbau: 2011 2015 BSB: 2 mg/l 2 mg/l CSB: 25 mg/l 21 mg/l Pges: 1,6 mg/l 1,0 mg/l NH4 -N: 0,5 mg/l 0,2 mg/l Alle Werte liegen unter den gesetzliche Grenzwerten und wurden noch verbessert!
Energieverbrauch: (Netzbezug gesamt) Stromverbrauch vor Umbau (2011): 417 228 kWh/a Stromverbrauch nach Umbau (2015): 314 392 kWh/a Einsparung: 25 % ! entspricht ca. 19.500,-- Euro/Jahr ! (bei 0,19 Euro/kWh)
Schlammgewicht: Trockensubstanzgewicht im BB: 4 - 5 mg/l (bis August 2011) kontinuierliche Steigerung Trockensubstanzgewicht im BB: 8 - 9 mg/l (ab August 2015)
Vorteile höheres Schlammgewicht: Weniger Schlammstapelvolumen erforderlich! Geringere Schlammtransportkosten! Geringer Schlammentwässerungskosten!
Schlammentsorgungskosten: Schlammanfall vor Umbau: Schlammentsorgungskosten: Schlammanfall vor Umbau: 5955 m³/a (flüssiger Nassschlamm) Schlammanfall nach Umbau: 4004 m³/a Einsparung: 33 % ! entspricht ca. 32.000,-- Euro/Jahr ! ( bei solarer Schlammtrocknung mit Transport zu Nachbaranlage 16,50 Euro/m³)
Ergebnis der Verfahrenstechnischen und energetischen Sanierung: Erklärten Ablaufwerte können weiterhin stabil eingehalten werden! Die Energiekosten und die Schlammentsorgungskosten sind mit geringen Investitionskosten deutlich gesunken!
Ich bedanke mich für Ihre Aufmerksamkeit ! Ingenieur Büro Weiß Dipl. Ing. (FH) Andreas Weiß Privater Sachverständiger in der Wasserwirtschaft Breslauer Straße 6 83059 Kolbermoor