Neues von naturnahen biologischen Abwasserreinigungslagen Erich Englmann Bayerisches 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)

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

Durchflusszeit tR > 1 d 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 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 können beide 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 stabilen biologischen 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 CSB 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 47

Ablaufbeschaffenheit Anlage Ablaufbeschaffenheit Überschreitungshäufig-keit ( Anhang 1 AVO) * Jahr BSB5 mg/l CSB Pges Nges Sommer % Unbelüftete Abwasser-teiche, 786 Anlagen 2002 2003 2004 7,0 9,4 9,1 42 57 55 1,7 2,5 2,4 9,6 13 12 i. M. 8,5 52 2,2 11,7 3,2 2,8 Belüftete 202 Anlagen 6,6 7,8 718 44 54 2,0 17 22 21 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 Zeitraum 2002 - 2004 Anzahl1 BSB5 mg/l CSB Sommer2 2565 7,7 2110 54 Winter3 1176 10,2 900 47 Gesamt 3741 8,5 3010 52 1 Anzahl Werte 2 Mittlere Ablauftemperatur: 16,5°C 3 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

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 01.02.2006 DWA Lehrertag

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 01.02.2006 DWA Lehrertag

Überblick "altes" und "neues" Arbeitsblatt A 262 01.02.2006 DWA Lehrertag

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 01.02.2006 DWA Lehrertag

Nachgeschaltete biologische Stufe Bemessung vertikal durchströmter bepflanzter Bodenfilter in kleinen Kläranlagen Biologische Stufe Nachgeschaltete biologische Stufe Einsatzbereich Einheit spezifische Fläche m² / E > 4 oder CSB-Flächenbelastung der Gesamtfläche und der beschickten Stufe g / (m² x d) < 20 < 27 < 80 hydraulische Flächenbelastung bei QTd,aM bei < 12 °C > 12 °C l / (m² x d) < 80 < 120 Sickerzeit zwischen Beschickungen bei < 12 °C > 12 °C h > 6 > 6 > 3 Beschickungsvolumen Beschickungshöhe > 6 > 20 l / (m² x min) l / m²

Bepflanzte Bodenfilter in Kleinkläranlagen 01.02.2006 DWA Lehrertag

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 01.02.2006 DWA Lehrertag

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 DIN 4261 mit 12 m³ + 500 l/E über 10 E 01.02.2006 DWA Lehrertag

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 Bepflanzung überwiegend Schilf (Phragmites australis) Beschickung parallel zur Filteroberfläche, gleichmäßig und schwallweise (insbesondere bei VK) Betrieb möglichst alternierend; kein dauerhafter Einstau (insbesondere bei VK) 01.02.2006 DWA Lehrertag

Eigenkontrolle und Wartung 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 01.02.2006 DWA Lehrertag

Zusammenfassung 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.

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