Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Die Biofiltrationstechnik ist in der kommunalen Kl\u00e4rtechnik eine relativ neue Verfahrensentwicklung, die als besonders umweltentlastend und \u00f6konomisch gilt. Besonders in Frankreich sind mit den Systemen \u0082Biostyr, \u0082Biocarbone und \u0082Biofor in den letzten 10 Jahren Biofiltrationstechniken zum gro\u00dftechnischen Einsatz gekommen. W\u00e4hrend in Deutschland Biofilter bisher im wesentlichen zur Restreinigung eingesetzt wurden, werden mit den Neuanlagen in den St\u00e4dten Ahlen und Herford Biofiltrationsanlagen in Betrieb genommen, die als biologische Hauptstufe ausgebaut sind. Bez\u00fcglich des dynamischen Verhaltens der Biofilter bei Sto\u00dfbelastungen besteht jedoch noch erheblicher Untersuchungsbedarf.<\/p>\n
Im Projekt sollten Erfahrungen mit den vorhandenen Anlagen im Hinblick auf die Bemessung der Anlagen, Stabilit\u00e4t der Ablaufwerte bzw. erzielbare Ablaufwerte und die Kostensituation zusammengetragen und der \u00d6ffentlichkeit zug\u00e4nglich gemacht werden. Um die Aussagen zur Proze\u00dfdynamik zu erhalten, wurden Untersuchungen durchgef\u00fchrt, wie sie in der Rahmen-Abwasser- Verwaltungsvorschrift zu \u00a7 7a WHG entsprechend der 2-Stunden-Mischproben gefordert werden. Im europ\u00e4ischen Ausland liegen Erfahrungen nur auf der Grundlage von 24-Stunden-Mischproben vor.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Untersuchungen beinhalten Messungen an zwei repr\u00e4sentativen gro\u00dftechnischen Biofilteranlagen im kommunalen Bereich. Es handelt sich hierbei um zwei Biofilteranlagen des Systems Biostyr in Nyborg (D\u00e4nemark) und des Systems Biofor in Poole (Gro\u00dfbritanien). Beide Biofilteranlagen werden ohne vorgeschaltete biologische Stufe eingesetzt und sind auf Stickstoffeliminierung ausgelegt. Au\u00dferdem handelt es sich in beiden F\u00e4llen um Anlagen mit Mischwasserzulauf.
\nDie Messungen umfassen die Beprobung des Zu- und Ablaufs der Biofilteranlage in Form von 2h Mischproben an je 10-12 Me\u00dftagen. Als Abwasserparameter werden die TKN, NH4-N, NO3-N, PGes, CSB, BSB5, TS- Konzentrationen analysiert. Stichprobenartig wird die Nitritkonzentration und die S\u00e4urekapazit\u00e4t kontrolliert.
\nAu\u00dferdem werden Untersuchungen \u00fcber die Schlammwasserzusammensetzung vorgenommen.
\nParallel zu den Messungen werden die ma\u00dfgeblichen Betriebsdaten der Anlagen, wie Abwassermenge, Temperatur, Stromverbrauch, R\u00fccksp\u00fclh\u00e4ufigkeit sowie Wasserverbrauch, Schlammanfall, Methanolverbrauch etc. protokolliert.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die Ganglinienuntersuchungen im Zu- und Ablauf von Biofiltrationsanlagen in Form von 2 h Mischproben und alle weiteren angek\u00fcndigten Untersuchungen wurden an den oben genannten Anlagen durchgef\u00fchrt. Vor allem die Messungen auf der Biostyranlage in Nyborg gaben Hinweise auf das dynamische Verhalten von Biofiltrationsanlagen bei Sto\u00dfbelastungen. Diese Biofiltrationsanlage wies ausgepr\u00e4gte Zulauf-schwankungen auf. Da sie w\u00e4hrend der Belastungsspitzen zeitweise \u00fcberlastet war, schlugen die Kon-zentrationsspitzen nahezu ungepuffert in den Ablauf durch. Die Leistungsgrenze der Nitrifikation lag in der Biostyranlage Nyborg bei ca. 0,7 kgN\/(m3 d). Es existierten umfassende Betriebsdaten, deren Auswertung einen guten \u00dcberblick \u00fcber die Jahresumsatzleistung der Anlage sowie \u00fcber die Betriebsgr\u00f6\u00dfen, wie z.B. Energieverbrauch und Chemikalienverbrauch, gaben. Der Energieverbrauch lag mit 0,5 kWh\/m3 weit \u00fcber den Verbrauchswerten von Belebungsanlagen. Bei dem Chemikalienverbrauch fiel die hohe Methanoldosierung auf, die trotz vorgeschalteter Denitrifikation erforderlich war. Es ergaben sich Hinweise auf ei-nen nicht optimierten Betrieb der Biostyranlage und es zeigten sich die nachteiligen Auswirkungen auf die Leistung und Betriebskosten der Anlage.<\/p>\n
Die Bioforanlage Poole war w\u00e4hrend der gesamten Me\u00dfperiode unterbelastet. Die Ablaufschwankungen waren daher nicht so ausgepr\u00e4gt wie in Nyborg. Betriebsdaten existierten nur wenige, da die Anlage noch nicht sehr lange betrieben wurde. Dennoch ergaben sich auch hier Informationen \u00fcber die Betriebsgr\u00f6\u00dfen. Der Energieverbrauch und Chemikalienverbrauch wurde protokolliert und ausgewertet. Die Ergebnisse best\u00e4tigten die Angaben der Biostyranlage Nyborg.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Ver\u00f6ffentlichungen der Ergebnisse:
\n1. Sieker C., Hegemann W. (1996). Untersuchungen zum Betriebs- und Leistungsverhalten gro\u00dftechnischer Biofiltrationsanlagen. ATV-Bundestagung, 14.-16. Oktober 1997. Schriftenreihe der ATV, 04.
\n2. Karschunke K., Sieker C. (1997). Grenzen der Denitrifikation in der Biofiltrationstechnik am Beispiel der Kl\u00e4ranlage Nyborg. Gwf Wasser-Abwasser, 7, 337-376.
\n3. Sieker C., Hegemann W. (1997). Praktische Erfahrungen beim Betrieb von Biofiltrationsanlagen. 26. Abwassertechnisches Seminar: Biofilmtechnologie zur Reinigung kommunaler Abw\u00e4sser: Mode oder Moderne? Berichte aus Wasserg\u00fcte- und Abfallwirtschaft der Technischen Universit\u00e4t M\u00fcnchen.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Biofilter werden auch in Deutschland verst\u00e4rkt angeboten. In der Stadt Herford wurde f\u00fcr 250.000 Einwohnerwerte eine Festbettfilteranlage von der franz\u00f6sischen Firma OTV, Paris, sowie eine weitere Biofilteranlage von der Firma Philipp M\u00fcller, Stuttgart, in der Stadt Ahlen in Nordrhein-Westfalen gebaut. <\/p>\n
Die ATV stellte zu diesen Biofiltertechnologien fest, da\u00df die Kenntnisse insbesondere hinsichtlich der Leistung, der Betriebsbedingungen und teilweise auch die Betriebskosten von ausl\u00e4ndischen Anlagen nur bedingt \u00fcbertragbar waren, insbesondere im Hinblick auf die in Deutschland vorgeschriebene kurzzeitige Probenahme des Ablaufs. Durch die Projektergebnisse werden nun Planer, Anbieter, Betreiber und Pr\u00fcfer in Deutschland in die Lage versetzt, diese Anlagen besser zu beurteilen. F\u00fcr die Anbieter ist es wichtig, eine \u00dcberpr\u00fcfung der Bemessung f\u00fcr die deutschen Anforderungen an die Probenahme zu erhalten bzw. der Bemessung der Anlagen anzupassen. Insofern war es von gemeinn\u00fctzigem Interesse, da\u00df erstmals Ergebnisse offengelegt wurden, damit unter Ber\u00fccksichtigung der jeweiligen Randbedingungen die zu erwartende Leistung einer Biofiltrationsanlage abgesch\u00e4tzt werden kann.
\nDie Untersuchungen mu\u00dften objektiv sein und von einem von Firmeninteressen unabh\u00e4ngigen Institut durchgef\u00fchrt werden. Diese Voraussetzung wurde durch das Institut f\u00fcr Technischen Umweltschutz gew\u00e4hrleistet. Die Ergebnisse wurden so dargestellt, da\u00df sie nicht auf das System eines Anbieters beschr\u00e4nkt sind, sondern sich auf andere, \u00e4hnliche Systeme von Anlagenbauunternehmen \u00fcbertragen lassen. Insgesamt wurden die Projektziele erreicht.<\/p>\n
Die nachgewiesene Empfindlichkeit der Biofiltrationsanlagen gegen\u00fcber Sto\u00dfbelastungen sollte durch ei-nen optimierten Betrieb mit geeigneten, regelungstechnischen Ma\u00dfnahmen minimiert werden. Diese Ma\u00dfnahmen beinhalten z.B. eine effektive Filtersp\u00fclung sowie eine abgestimmte Proze\u00dfluftzufuhr und Methanoldosierung.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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