Projekt 03354/01

Leistungsprüfung einer Wurzelraumentsorgungsanlage (WRA)

Projektträger

Christian-Albrechts-Universität zu KielInstitut für Wasserwirtschaft und Landschaftsökologie
Olshausenstr. 40
24118 Kiel
Telefon: 0431/880-2989

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Wurzelraumentsorgungsanlagen (WRA, Bewachsene Bodenfilter) stehen ob ihrer Eignung zur Abwasserklärung immer noch in der Kritik. Eine eingefahrene, mit Schilf bestandene Anlage fiel in den Jahren vor 1993 durch besonders gute Klärleistungen auf. Prüfungen ergaben, dass die Anlage in Unterlast, mit 2 bis 2,5 anstatt 5 EW, dazu noch absetzig an den Wochenenden gefahren wurde. Ziel war es, das Anlageverhalten bei kontinuierlicher Vollast zu testen, um Eignung oder Nichteignung abzuklären und um Schwachpunkte aufzudecken


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Anlagen- und Leistungsmerkmale früherer Untersuchungen wurden ausgewertet. Das Material lag in mehreren Diplomarbeiten im Institut vor. Es handelt sich um eine weiterentwickelte Wurzelraumanlage mit sandigem Bodensubstrat, mit Beaufschlagung durch abgesetztes Rohabwasser (Dreikammergrube), unterirdischer Abwasserzufuhr und unterwassergesteuerter Füllstandsregelung. Die vorhandene Dreikammergrube (7,5 m³) wurde alle 10 Tage von einem Entsorger mit abgesetztem, kommunalen Abwasser beschickt (5 EW*150 l/d*10 d = 7500 l). Die angefahrene Abwasserqualität entsprach nicht der normal anfallenden Abwasserqualität.

Nachrüstungen: Der freie Überlauf der Dreikammergrube in den Pumpensumpf wurde verschlossen und mit einer Dosierpumpe der nachgeschaltete Pumpensumpf gespeist. Vom Pumpensumpf aus erfolgte in gewohnter Weise die Anlagenbeschickung wasserstandsgesteuert. Vom Pumpensumpf gelangt das Abwasser in einen Verteilerschacht, von dem aus das Abwasser in freiem Gefälle, aber mit potentieller Energie, auf die Sohle des Pflanzenbeets geleitet wird. Der Verteilerschacht musste erhöht werden. Die jetzt mehr angebotenen Abwassermengen begannen das Pflanzenbeet zu überstauen. Durch Querdämme (10 cm hoch) aus Sand ließ sich die Infiltrationsleistung befriedigend steigern. Am Ende des Beets wird das behandelte Abwasser in einem Drän gesammelt und dem Kontroll- und Ablaufschacht zugeführt. Im Ablaufschacht ist ein sog. Kippmönch an den Drän angeschlossen. Durch seine Kippstellung ist eine Wasserstandsregelung gegeben. Zwischendurch waren bereits die üblichen Abwassersummenparameter nach den Deutschen Einheitsverfahren (DEV) im Zulauf, in Beetmitte und im Ablauf bestimmt worden.


Ergebnisse und Diskussion

Die Anlage wurde in dreifacher Weise einem Härtetest ausgesetzt:
a) Vollast nach geplanten Einwohnerwerten (5 EW),
b) Umstellung der Biozönose durch eine andere Abwasserqualität,
c) Versuchsdurchführung in den Wintermonaten.

Gemessen am BSB5 sind die Reinigungsleistungen gegenüber den Sommermonaten kaum abgesunken: Jan. 87 %, Feb. 94 %, Mrz. 88 %, (Sommer 94 %).
Gemessen am CSB-Abbau ist der Winter mit dem Sommer gleichzusetzen: Jan. 86 %, Feb. 89 %, Mrz. 83 % (Sommer 86 %).
Auch die gelösten Phosphate eliminiert die Anlage sehr gut. Jan., Feb. und Mrz. über 98 % (Som-mer 99 %).
Die Filterwirkung und das Retardationsvermögen der Anlage wurde an der Fraktion partikuläres Phosphat getestet. Im Jan. wurden 95 %, im Feb. 90 % und im Mrz. 98 % (Sommer 94 %) zurückgehalten.Weiter gemessen wurde die Sauerstoffsättigung:
Zulauf Jan. 20 % Mitte Jan 34 % Ablauf Jan. 40 %
Feb. 26 % Feb. 45 % Feb. 50 %
Mrz. 32 % Mrz. 46 % Mrz. 51 %
Das aufgegebene Abwasser war nicht angefault und damit einem schnellen bakteriellen Zugriff zugängig. Auch Salze, gemessen als elektrische Leitfähigkeit, vermag die Anlage bis zu 50 % zurückzuhalten: Im Jan. 50 %, im Feb. 49 %, im Mrz. 50 % (im Sommer 50 %).
Die Anlage hat den Härtetest bestanden. Einschränkend ist anzumerken: Das angelieferte Abwasser ist als dünn zu bezeichnen. Das sandige Füllmaterial hat die hydraulischen Erwartungen erfüllt. Die CSB/BSB-Verhältnisse weisen auf vorwiegend abbaubare organische Abwasserinhaltsstoffe hin. Grenz-werte für die Einleitung in die Vorflut (CSB 100 mg/l; BSB5 40 mg/l) wurden niemals überschritten.
20 % der Klärleistung sind auf Verdünnungen mit Niederschlagswasser zurückzuführen. Schilf kann ertrinken; es darf nicht zu früh und nicht zu tief abgeschnitten werden.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die Anlage ist in mehreren Diplomarbeiten bearbeitet worden. Während der Bearbeitung waren sie nach außen durch ein Hinweisschild des Kieler Instituts und der Deutschen Bundesstiftung Umwelt gekennzeichnet gewesen. Externe Nachfragen und Arbeitsanforderungen sind leider nicht erfolgt.


Fazit

Wurzelraumentsorgungsanlagen der 3. Generation mit Vorklärung, Füllung mit nicht bindigem Boden, mindestens 5 m² Behandlungsfläche pro Einwohner, Intervallbeschickung, Beerntung der Schilfbestände, frostsicherer Beschickung und Unterwassersteuerung sind zur Abwasserbehandlung sog. Kleineinleiter empfehlenswert. Eine Wühlarbeit von Schilfwurzeln und -rhizomen ließ sich nicht nachweisen.