Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Hydro-Pflanzen-Kl\u00e4rsystems (HPKS), mit dem die Abbauleistung und N\u00e4hrstoffelimination im Vergleich zu herk\u00f6mmlichen Pflanzenkl\u00e4rsystemen wesentlich verbessert werden kann. Dieses Ziel soll dadurch erreicht werden, dass die die wesentlichen Nachteile bestehender Systeme (nachlassende hydraulische Wasserleitf\u00e4higkeit und Verschlammung des Bodens sowie geringe Steuerungsm\u00f6glichkeiten der Anlage) vermieden werden. Dar\u00fcber hinaus hat sich in vorangegangenen Studien gezeigt, dass der notwendige Fl\u00e4chenbedarf durch den Einsatz eines bodenlosen Systems erheblich geringer ausfallen kann.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDer erste Arbeitschritt ist der Bau einer HPKS-Versuchsanlage f\u00fcr vier Personen. Die Anlage besteht aus einem ersten Teich (Hydrokultur), einem vertikalen Pflanzenfilter und einem zweiten Teich sowie aus ei-nem variabel handhabbaren R\u00fcckf\u00fchrsystem. Alle wesentlichen Parameter werden \u00fcber eine Wettersta-tion und einen mobilen Messkoffer direkt an der Anlage als auch im Labor gepr\u00fcft. Bei den Untersuchung geht es vor allem um eine Verbesserung der
\n– Elimination der organischen Stoffe in dem ersten Teich,
\n– Nitrifikation und Phosphorelimination in dem Pflanzenfilter,
\n– Denitrifikation in dem ersten und zweiten Teich.
\nIn der ersten Phase des Projektes, die bis zum Fr\u00fchjahr 1997 dauern wird, werden erste Ergebnisse gesammelt und ausgewertet. Auf der Basis der gewonnenen Erkenntnisse soll die Anlage dann optimiert werden. Die zweite Phase geht dann bis Juli 1998.
\nBau der Versuchsanlage sowie die Pflege und den Betrieb \u00fcbernimmt die Firma Josef Bruns GmbH, Bahlen. F\u00fcr den wissenschaftlichen Teil des Projektes ist die Hochschule in Vechta verantwortlich.
\nDas Hydro-Pflanzen-Kl\u00e4rsystem soll eine umweltfreundliche und Weiterentwicklung f\u00fcr herk\u00f6mmliche Pflanzenkl\u00e4ranlagen sein, es soll sich aber auch als Alternative zu anderen Kleinkl\u00e4ranlagen etablieren.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Durch diese Untersuchungen sollte gezeigt werden, dass durch eine Kombination zwischen Pflanzen- und Abwasserteichanlagen ein neues naturnahes Reinigungsverfahren entwickelt werden kann, in dem ohne Energieaufwand das Abwasser voll behandelt werden kann und dass die Reinigungswirkung im Sommer wie auch im Winter vergleichbar oder gr\u00f6\u00dfer als bei zentralen kommunalen Kl\u00e4ranlagen der Gr\u00f6\u00dfenklasse 5 werden kann.
\nElimination der organischen Substanz
\nDas Abwasser aus einem Einfamilienhaus mit vier Einwohnern flie\u00dft zur Versuchsanlage. Bevor das Abwasser zum ersten Teich (0,5 m2\/ Einwohner) und dann zum Pflanzenfilter (ebenfalls 0,5 m2\/ Einwohner) kommt, wird es im Dreikammersystem vorbehandelt. Wie die bis heute erzielten Ergebnisse belegen, ist schon die organische Substanz im Hydro-Pflanzen-Kl\u00e4rsystem hinter dem Pflanzenfilter so weit abgebaut, wie bei den herk\u00f6mmlichen Belebungsanlagen mit chemischer und physikalischer Stufe. Obwohl das HPKS entsprechend den Vergleichstabellen von Mindestanforderungen an gereinigtes Kommunalabwasser in Deutschland der Gr\u00f6\u00dfenklasse 1 zuzuordnen ist, erreicht die Anlage im Projekt jeweils niedrigere Ablaufwerte ( hinter dem Pflanzenfilter: CSB < 50 mg \/ l; BSB5 < 5 mg \/ l) als die Anforderungen in der Gr\u00f6\u00dfenklasse 5.\nStickstoffelimination \nDie eigentliche Stickstoffelimination findet in dem zweiten Teich (Denitrifikationsteich) statt. Ehe es jedoch zum Abbau des Stickstoffs in diesem Teich kommen kann, muss er im Pflanzenfilter nitrifiziert werden (der Ammoniumstickstoff NH4 wird zum Nitratstickstoff NO3 oxidiert). Die Nitrifikationsleistung im Pflanzenfilter (0,75 m2 \/ Einwohner) betr\u00e4gt durchschnittlich mehr als 90 % und wurde bei Pflanzenkl\u00e4ranlagen mit einem derartig kleinen Fl\u00e4chenbedarf zuvor nicht erreicht. Die erzielte durchschnittliche Abbaurate betr\u00e4gt 6,2 g NH4-N \/ m2 und Tag. Die Stickstoffelimination im zweiten Teich beruht darauf, dass in diesem Teich der Nitratstickstoff auf dem Wege der Denitrifikation elimienirt wird. Obwohl die Zulaufkonzentration liegt bei ca. 120 mg\/l und ist mindestens doppelt so hoch wie im Zulauf von kommunalen Kl\u00e4ranlagen, weisen die erzielten Ergebnisse auf eine hohe Elimination des Stickstoffs hin. Die mittleren Ablaufwerte nach der der Versuchsanlage (NH4-N - um 10 mg \/ l, Nges - um 25 mg \/ l) sind mit den Mindestanforderungen an die Stickstoffelimination bei kommunalen Kl\u00e4ranlagen in Deutschland vergleichbar.\nPhosphorelimination\nUm Phosphor erfolgreich zu eliminieren und Einfluss von au\u00dfen auf die Elimination nehmen zu k\u00f6nnen, wurde der Prozess in zwei Phasen aufgeteilt. Deshalb erfolgt die Phosphorelimination zun\u00e4chst im Pflanzenfilter (erste Phase) und dann im Sediment des Teiches (zweite Phase). Dieser Eliminationsproze\u00df, sowohl im Pflanzenfilter als auch im Sediment verl\u00e4uft auf chemischem Weg, der von physikalischen und chemischen Parametern (Sauerstoffkonzentration, pH-Wert, Bodenzusammensetzung) beeinflusst wird. Die Untersuchungsergebnisse haben darauf hingewiesen, dass eine volle Abbauleistung des Phosphors und eine Kontrolle des Prozesses m\u00f6glich ist. Obwohl die Phosphorbelastung der Versuchsanlage relativ hoch ist (die Zulaufkonzentration liegt bei 20 mg P\/l), wird relativ hohe Phosphorelimination erreicht. Die mittleren Ablaufwerte nach der Versuchsanlage um 1 mg \/ l sind mit den Mindestanforderungen an die Phosphorelimination bei kommunalen Kl\u00e4ranlagen in Deutschland vergleichbar.\n\n\n\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation\n\nEin Teil der Ergebnisse ist schon im Korrespondenz Abwasser unter dem Titel Abbau organischer Ver-bindungen mit einem Hydro-Pflanzen-Kl\u00e4rsystem ver\u00f6ffentlicht worden ( Korrespondenz Abwasser 4 \/ 1998). Im Oktober 1998 ist die Vorbereitung von zwei anderen Artikeln (Stickstoffelimination aus dem Abwasser mit einem Hydro-Pflanzen-Kl\u00e4rsystem, Teil 1 Nitrifikation und Teil II Denitrifikation) beendet. Diese beide Artikeln sind auch an Korrespondenz Abwasser geschickt worden.\nBis M\u00e4rz 1999 soll die Vorbereitung von drei anderen Artikeln zum Thema Phosphorelimination im Hydro-Pflanzen-Kl\u00e4rsystem und Abbau organischer Verbindungen Teil II beendet werden.\n\n\nFazit\n\nDie dreij\u00e4hrigen Forschungen haben gezeigt, dass das durch eine Kombination aus Teich- und Pflanzenkl\u00e4ranlagen entstandene HPKS - Verfahren in der Lage ist, eine weitergehende Abwasserreinigung zu erzielen, und das sowohl bei einem kleinen Fl\u00e4chenbedarf als auch bei einem sehr niedrigem Energieverbrauch. Die mittlere Ablaufwerte nach der HPKS - Anlage sind mit den Mindestanforderungen bei kommunalen Kl\u00e4ranlagen der Gr\u00f6\u00dfenklasse 4 und 5 in Deutschland vergleichbar\n<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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