Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Der Campingplatz ‘L\u00fcbbenau’ im Spreewald betreibt im Sommerhalbjahr f\u00fcr die Unterbringung von Urlaubsg\u00e4sten ein Kanuheim mit 19 Schlafgelegenheiten. Die Nutzung beschr\u00e4nkt sich auf 6 Monate im Jahr. Bis ins Jahr 2009 wurde das Abwasser in einer abflusslosen Grube gesammelt, die aufgrund ihrer begrenzten Kapazit\u00e4t als Dauerl\u00f6sung ungeeignet war.
\nDas Ziel des Projektes bestand in der Entwicklung und Umsetzung einer auf die saisonale Belastung angepassten L\u00f6sung zur Behandlung des Abwassers und deren praktische \u00dcberpr\u00fcfung.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIm Rahmen einer Abw\u00e4gung zwischen technischen und naturnahen Verfahren wurde aufgrund der ausgepr\u00e4gten Belastungsdynamik ein vertikal durchstr\u00f6mter, bepflanzter Bodenfilter mit vorgeschalteter 3-Kammergrube errichtet. Planung und Errichtung der Anlage erfolgten in Abstimmung mit der zust\u00e4ndigen Umweltbeh\u00f6rde (UWB).
\nDie Bemessung der Anlage erfolgte ausgehend vom Trinkwasserverbrauch der letzten Jahre und unter Zugrundelegung der in der DIN 4261-1 (2002) angegebenen Einwohner\u00e4quivalente f\u00fcr Camping- und Zeltpl\u00e4tze. Im Gegensatz zu den Bemessungsrichtlinien wurde die Gr\u00f6\u00dfe der Kl\u00e4ranlage um 50 % abgemindert (spezifische Fl\u00e4che: 2 m\u00b2\/EW). Das Pflanzenbeet wird planm\u00e4\u00dfig \u00fcberlastet. Durch die halbj\u00e4hrliche beschickungsfreie Zeit wird eine Regenerationsphase gew\u00e4hrleistet, in der eingelagerte partikul\u00e4re Substanzen mineralisiert werden k\u00f6nnen.
\n\u00dcber einen Zeitraum von 4 Jahren wurden jeweils von April bis Oktober im Abstand von 2 Wochen Proben aus dem 1. und 2. Becken der Vorbehandlungsanlage sowie aus dem Zu- und Ablaufschacht des Bodenfilters zur Analyse von CSB, BSB5, Pges, TKN, NH4-N, NO3-N und NO2-N zur Bestimmung der Belastungskennwerte und der Reinigungsleistung des Bodenfilters sowie die der Ausfaulgrube zugeleiteten spezifischen Schmutzfrachten entnommen. Die Erfassung der einzelnen Volumenstr\u00f6me (Trinkwasser, Ablaufwasser, Rezirkulation) erfolgte \u00fcber Wasserz\u00e4hler.
\nAufgrund der nach Betriebsbeginn aufgetretenen hohen Nitritkonzentrationen (max. 55 mg NO2-N\/l) wurde untersucht, ob eine Senkung der Nitritkonzentrationen durch autotrophe Stickstoffelimination in der Vorbehandlungsanlage durch deren Animpfung mit Planctomyceten und die Rezirkulation des nitritreichen Abwassers erreicht werden kann.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die Ablaufkonzentrationen f\u00fcr CSBhom lagen im gesamten Zeitraum bei i. M. 71 mg\/l (43 \u2013 107 mg\/l), f\u00fcr BSB bei i. M. 7,1 mg\/l (< 5 \u2013 19 mg\/l). Unabh\u00e4ngig von der Anlagenbelastung und den Witterungsbedingungen hat die Anlage die Anforderungen f\u00fcr Kleinkl\u00e4ranlagen der Ablaufklasse C (Probenahme in Stichproben) erf\u00fcllt. Der CSB-Wirkungsgrad des Pflanzenbeetes lag i. M. bei 83 %, der BSB-Wirkungsgrad bei i. M. 96 %. Die zul\u00e4ssige Fl\u00e4chenbeschickung wurde sowohl in frachtbezogener als auch in hydraulischer Hinsicht planm\u00e4\u00dfig \u00fcberschritten (max. BA,TKN = 17 g\/(m\u00b2\u2022d), max. BA,CSB = 52 g\/(m\u00b2\u2022d)). \nDie in den ersten beiden Betriebsjahren aufgetretenen hohen Nitritkonzentrationen sind zugunsten des Nitrats von i. M. 28 mg NO2-N\/l (2010) auf i. M. 2,1 mg NO2-N\/l (2013) gesunken. Der vollst\u00e4ndig nitrifizierte Stickstoff stieg, bezogen auf die TKN-Zulauffracht, von 32 % (2010) auf 68 % (2013), der unvollst\u00e4ndig nitrifizierte Stickstoff sank von 35 % (2010) auf 3 % (2013). Der Anteil des oxidierten Stickstoffs (NO2-N + NO3-N) ist bezogen auf die Zulauffracht in etwa gleich geblieben. Unabh\u00e4ngig davon, dass f\u00fcr die Anlage keine Anforderungen zur Einhaltung der Stickstoffparameter bestehen, ist die f\u00fcr vertikal durchstr\u00f6mte PKA typische Nitrifikationsleistung nicht erreicht worden. F\u00fcr die in den ersten Jahren aufgetretene Nitritanreicherung kommen u. a. zwei Faktoren in Frage: Hemmung durch Ammoniak (rechnerisch m\u00f6glich) und Hemmung durch Sulfid (Korrelation zw. Sulfid im Zulauf und Nitrit im Ablauf). Sulfid trat in Konzentrationen von bis zu 90 mg\/l auf und wurde durch die Desulfurikation des im Trinkwasser enthaltenen Sulfats (bis zu 345 mg\/l) gebildet. Der Einfluss beider Faktoren ist im 3. und 4. Betriebsjahr gesunken, so dass sich der Betrieb der Anlage stabilisierte. Eine weitergehende Nitrifikation (> 68 %) ist davon abh\u00e4ngig, ob der Sauerstoffbedarf durch den Sauerstoffeintrag gedeckt werden kann. Rechnerisch besteht ein Sauerstoffdefizit, das eine h\u00f6here Nitrifikationsleistung nicht zul\u00e4sst. Die Ursache daf\u00fcr liegt in \u00fcberproportional hohen TKN-Frachten, die um den Faktor 2 von der Bemessungsannahme (1 Gast = 0,5 EW) abweichen. Die Denitrifikationsleistung im Bodenfilter lag mit i. M. 22 % in \u00dcbereinstimmung zu in der Literatur angegebenen Werten. In der Vorbehandlungsanlage lag die Denitrifikationsleistung infolge der Rezirkulation des gereinigten Abwassers bei i. M. 15 %.
\nDie einwohnerspezifischen Frachten im Zulauf der Anlage nach Sedimentation ergaben 40 g CSB\/(P\u2022d), 20 g BSB\/(P\u2022d), 1,0 g Pges\/(P\u2022d) und 9,3 g TKN\/(P\u2022d). Damit ist die Bemessungsannahme 0,5 EW = 1 Gast f\u00fcr CSB, BSB und Pges in etwa zutreffend, die TKN-Belastung wird dagegen untersch\u00e4tzt. Der mittlere spezifische Wasserverbrauch lag bei 56 l\/(P\u2022d).
\nF\u00fcr die Bemessung von vergleichbaren Anlagen kommen in Abh\u00e4ngigkeit der \u00dcberwachungswerte zwei Ans\u00e4tze in Betracht: 0,5 EW = 1 Gast f\u00fcr Anlagen der Ablaufklasse C; 1 EW = 1 Gast f\u00fcr Anlagen der Ablaufklasse N. Das Sauerstoffdefizit hat sich im Untersuchungszeitraum auf die Nitrifikationsleistung ausgewirkt, nicht aber auf den CSB-Wirkungsgrad. Die Abminderung der Oberfl\u00e4che des Pflanzenbeetes kann in Abh\u00e4ngigkeit des zeitlichen Anteils der Regenerationsphase pro Jahr erfolgen. Es wird nicht empfohlen, die Beetfl\u00e4che um mehr als 50 % abzumindern und die nach DWA-A 262 (2006) angegebene Mindestfl\u00e4che (16 m\u00b2) zu unterschreiten.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
saisonal belasteten, klein bemessenen Pflanzenkl\u00e4ranlage und deren Puffer-\/ Regenerationskapazit\u00e4t. Vortrag anl\u00e4sslich des Beginns der Erweiterungsma\u00dfnahmen, L\u00fcbbenau 2011.
\n–\tSchalk T. und K\u00fchn V. (2014). Reinigungsleistung und Betriebsverhalten einer auf saisonale Belastungszust\u00e4nde bemessenen Pflanzenkl\u00e4ranlage. Vortrag, DWA-Workshop zur Aktualisierung des DWA Arbeitsblattes A 262 “Bepflanzte Bodenfilter”, Potsdam, 24.01.2014.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die Pflanzenkl\u00e4ranlage hat die geforderte Leistung zur Einhaltung der \u00dcberwachungswerte gem\u00e4\u00df Ablaufklasse C erbracht. Es wurden keine Auswirkungen hoher CSB-Fl\u00e4chenbelastungen auf die Reinigungsleistung festgestellt. Die durchgef\u00fchrten Untersuchungen lassen noch keine Prognose des Langzeitverhaltens zu. Es ist sinnvoll, zu einem sp\u00e4teren Zeitpunkt eine \u00dcberpr\u00fcfung des Anlagenbetriebs vorzunehmen. Forschungsbedarf besteht in der Untersuchung des Einflusses hoher Sulfidgehalte auf die Nitrifikation und die Untersuchung von M\u00f6glichkeiten zur Senkung des Sauerstoffbedarfs f\u00fcr die CSB-Elimination (z. B. Sulfidf\u00e4llung) in sauerstofflimitierten PKA zur Erh\u00f6hung der Nitrifikationsleistung.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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