- Sachstand und Anlass
Im Klärwerk werden die Abwässer mechanisch, biologisch und chemisch, mit dem Ziel der Nährstoffelimination, gereinigt. Die bestehende Anlage besitzt als letzte Reinigungsstufe
4 Nachklärbecken mit einem Durchmesser von etwa 40 m.
Inzwischen laufen Untersuchungen und Diskussionen über eine 4. Reinigungsstufe zur Reduzierung von Mikroverunreinigungen sowie gegebenenfalls zur weiteren Minimierung der Phosphorkonzentration bei großen Kläranlagen.
Im Jahre 2018 wurde daher eine Machbarkeitsstudie an das Ing.-Büro xxx beauftragt. Ziel dieser Studie war, ein langfristiges Konzept im Hinblick auf die zukünftigen Anforderungen einer
4. Reinigungsstufe zu entwickeln, wobei die erste konkrete Maßnahme die nachhaltige Anpassung und Leistungssteigerung der Nachklärung sein sollte.
In Anbetracht aktueller Betriebsdaten mit geringerer Frachtbelastung findet vor dem Hintergrund der Neugenehmigung der Kläranlage eine Nachberechnung der biologischen Stufe auf Grundlage einer gesicherten Belastungsprognose statt.
In der Präsentation die wichtigsten Aspekte zur Optimierung der Kläranlage hinsichtlich der Reinigungsleistung dargestellt. Die CSB-Belastung der Kläranlage Aschaffenburg lag laut der Datenauswertung der Jahre 2016 – 2018 höher als die Bemessungswerte in der Belebung. Diese Daten lagen der Studie zugrunde. Auswertungen, die im Rahmen der Neugenehmigung der Kläranlage vom Ing.-Büro xxx durchgeführt wurden, ergaben niedrigere Werte für CSB, aber einen Anstieg beim Stickstoff.
- Projektbeschreibung
Es ist zwar momentan nicht konkret absehbar, wann eine 4. Reinigungsstufe zur Reduzierung von Mikroverunreinigungen sowie gegebenenfalls zur Minimierung der Phosphorkonzentration bei großen Kläranlagen installiert werden muss, jedoch ist langfristig mit einer Erfordernis zu rechnen. Deshalb wurde im Rahmen der Studie untersucht, wie sich die Optimierung der Nachklärung inklusive Zwischenhebe- und Verteilbauwerk im Hinblick auf eine 4. Reinigungsstufe gestalten lässt. Dafür wurden zunächst die Verfahren Ozonung und Aktivkohleverfahren zur Spurenstoffelimination beschrieben. Anschließend wurde eine mögliche Verfahrenskombination (inklusive Filtration) in drei verschiedenen Optionen entwickelt und dem Flächenbedarf und der erforderlichen hydraulischen Bedingungen dargestellt.
Für die Optimierung der Nachklärbecken wurden in der Studie verschiedene Varianten untersucht. Aus diesen ergeben sich unterschiedliche Erhöhungen der Kapazitätsreserven (8% bis 34%). Daraus resultieren jedoch sehr unterschiedliche Investitionskosten zwischen ca. 1,6 Mio € brutto (für die Variante 1: Optimierung der bestehenden Nachklärbecken) und 18,4 Mio € brutto (für die Variante 3.2: Neubau der Nachklärbecken, 1 Pumpwerk).
Die Investitionskosten für die Optionen zur Spurenstoffelimination wurden geschätzt. Diese liegen zwischen ca. 15,5 Mio € brutto (für die Option 2: Adsorption an granulierter Aktivkohle (GAK) mit Vorfiltration) und ca. 17 Mio € brutto (für die Option 3: Ozonbehandlung und nachgeschaltete Filtration).
- Ausblick
Auf Grundlage der getroffenen Bewertungen zeigt sich die Variante 3.1 „Neubau der Nachklärbecken, 2 Pumpwerke“ als die beste Lösung. Weil mit dieser Variante eine nicht unerhebliche Investition verbunden sein wird und im Rahmen der Erneuerung/Optimierung der Nachklärung langfristige Überlegungen eine Rolle spielen, wird vor der unmittelbaren Umsetzung nochmals eine eingehende Prüfung der bestehenden Belastung empfohlen.
Ein Zeitplan könnte wie folgt aussehen:
- VgV-Verfahren mit Planungsbeginn Nachklärbecken 2024
- Realisierung Nachklärbecken ab 2027
- 4. Reinigungsstufe und Optimierung Phosphor-Fällung, im Anschluss nach Anforderung
- Weiteres Vorgehen
Um einen reellen Ansatz zu haben, sollte ein Abwassermonitoring am Ablauf der Kläranlage durchgeführt werden. Für solch ein erweitertes Abwassermonitoring werden Leitsubstanzen aus bestimmten Substanzgruppen empfohlen.
Anbei eine Aufzählung von Substanzen; die bei der Durchführung von Machbarkeitsstudien bzw. bei der großtechnischen Umsetzung von 4. Reinigungsstufen näher untersucht worden sind.
- Arzneimittelwirkstoffe und Metabolite
- Pestizide, Korrosionsschutzmittel, Flammschutzmittel
- Perfluorierte Tenside und Duftstoffe, Synth. Süßstoffe
Generell wird empfohlen bei den zu untersuchenden Stoffen den standortspezifischen Randbedingungen anzupassen und ggfs. zu ergänzen. So sind z.B. einleitende Industriebereiche zu berücksichtigen.
Typische Industriechemikalien von Industriebereichen, die in das Klärwerk einleiten, sind:
- Holzverarbeitung: Melamin, PFOA, TCEP, TCPP
- Metallverarbeitung: Perfluorierte Tenside (PFOA, PFOS, H4PFOS, etc.)
- Lack-/Farbindustrie: Octylphenol, Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe, DEHP, 2,4,7,9-Tetramethyl-5-decin-4,7-diol (TMDD), Dichlorbenzole
- Fleischverarbeitung: NDMA
- Papierindustrie (nur zur Information aufgeführt, besitzt eine eigene Behandlungsstufe): EDTA, PFOS, Diethylentriaminpentaessigsäure (DTPA), 2,2-Dibrom-2-cyanacetamid (DBNPA), Bisphenol A (BPA)
Es ist vorgesehen über einen Zeitraum von einem Jahr monatlich entsprechende Proben zu ziehen. Die Kosten hierfür werden mit circa 10.000 Euro geschätzt.
