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06 | 2017

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Wasser Planung und

Wasser Planung und Betrieb von Kleinkläranlagen In Deutschland werden etwa 1,3 Millionen Kleinkläranlagen betrieben. Rund die Hälfte muss, nach Schätzung von Experten, aufgrund der gültigen Gesetzgebung mit einer biologischen Reinigungsstufe nachgerüstet werden. Nach heutigem Stand ist dies eine Alternative zur zentralen Abwasserentsorgung. Der Beitrag beschreibt die Planung, Installation und Betrieb von Kleinkläranlagen, wie die der Otto Graf GmbH aus Teningen. Zwei Kunststoffbehälter für eine Kleinkläranlage werden in ein Kiesbett gehoben. Werksseitig hergestellte Kleinkläranlagen für bis zu 50 Einwohner sind CE-kennzeichnungspflichtige Bauprodukte nach der EU-Bauproduktenverordnung Nr. 305/2011. Die Richtlinie definiert, dass alle Kleinkläranlagen, die innerhalb der EU gehandelt werden, der europäischen Norm EN 12566–3 entsprechen müssen. Darin werden grundlegende Qualitätsstandards, werkseigene Produktionskontrollen und Prüfverfahren festgelegt. So ist für jede Baureihe eines Herstellers eine praktische 38-Wochen-Prüfung auf einem Prüffeld durchzuführen, bei der die Reinigungsleistung der Anlage bestimmt wird. Der Behältertyp wird zudem auf Standsicherheit, Wasserdichtheit und Brandverhalten geprüft. Ebenso muss die Dauerhaftigkeit des Materials nachgewiesen werden. Die CE-Kennzeichnung ist an einer gut sichtbaren Stelle anzubringen, beispielsweise auf dem Schaltschrank. Da in der EN 12566–3 keine Grenzwerte oder Bemessungsgrundlagen vorgegeben werden, ist in Deutschland eine bauaufsichtliche Zulassung durch das Deutsche Institut für Bautechnik erforderlich. Erst mit dieser ist sichergestellt, dass die Anlage den Anforderungen aus dem Wasserrecht genügt und in der Lage ist, die geforderten Grenzwerte einzuhalten. Ablaufklassen Kleinkläranlagen bis 50 Einwohner Seit 2005 wird die Leistungsfähigkeit von Kleinkläranlagen in Ablaufklassen eingeteilt. Meist wird dabei lediglich die Reinigungsklasse C, also der Kohlenstoffabbau, gefordert. Diese erfüllt die behördlichen Mindestanforderungen. Welche Klasse für das jeweilige Objekt benötigt wird, legt die zuständige Behörde fest. Erhöhte Ablaufklassen Wenn besondere Maßnahmen zum Schutz der Gewässer erforderlich sind, können weitergehende Anforderungen an die Reinigung des Abwassers gestellt werden. Erhöhte Ablaufklassen werden beispielsweise beim Einbau in Karst- und Trinkwasserschutzgebieten sowie bei Einleitung des geklärten Abwassers in sensibles Gewässer verlangt. Die Einteilung von Kleinkläranlagen in Ablauf- oder Reinigungsklassen schafft Transparenz. Die Behörde kann so unterschiedliche Grundwasser- und Gewässersituationen besser berücksichtigen. Auch für Planer, ausführende Betriebe sowie Bauherren hat die Klassifizierung Vorteile und schafft einen besseren Überblick über die Leistungsfähigkeit der am Markt angebotenen Systeme. Der technische Aufwand bei der Anlagentechnik hält sich bei den Ablaufklassen Nitrifikation (N) und Denitrifikation (D) in Grenzen. Bei vielen Systemen sind lediglich Anpassungen im Verfahrensablauf nötig, die über die elektronische Steuerung realisiert werden können. Höherer Aufwand muss für die Klassen Phosphatentfernung (+P) und Hygienisierung (+H) betrieben werden. Phosphatentfernung (+P) Der Pflanzennährstoff Phosphat ist Auslöser für ein übermäßiges Wachstum von Algen und Wasserpflanzen, die Eutrophierung, in Seen und langsam fließenden Gewäs- Ablaufklassen nach DlBt-Zulassungsgrundsätzen. 30 UmweltMagazin Juni 2017

Wasser Grenzwerte und Ablaufparameter. CE-Kennzeichnung am Schaltschrank. sern. Dies beeinträchtigt deutlich den Lebensraum von Kleinstlebewesen und Fischen. Das gelöste, pflanzenverfügbare Phosphat wird als Orthophosphat bezeichnet. Der Begriff Gesamtphosphat umfasst dagegen die Summe aus gelöstem und ungelöstem. Die physikalisch-chemische Phosphatentfernung ist ein wirksamer Prozess zur Reduzierung von Orthophosphaten. Das +P-Modul von Graf entfernt beispielsweise, durch Zugabe eines Fällmittels, Phosphatverbindungen aus dem Abwasser. Es wird über eine hochgenaue Dosierpumpe beigemengt. Hierdurch lassen sich gelöste und ungelöste Phosphate binden und setzen sich als Feststoffe zusammen mit dem Schlamm ab. Eine kompakte Schlauchpumpe im Schaltschrank dosiert das als Fällmittel eingesetzte Polyaluminiumchlorid. Hygienisierung (+H) Mit dem +H-Modul werden Keime und Bakterien in biologisch gereinigtem Abwasser mit Hilfe von UV-Licht abgetötet. Das für die UV-Desinfektion erforderliche Licht wird in speziellen Strahlern erzeugt. Jeder Strahler ist wasserdicht von einem Quarzrohr umgeben. Das gereinigte Abwasser wird an den Rohren vorbeigeleitet. Das Gasplasma emittiert Licht mit einer Hauptwellenlänge von 254 nm. Dieses intensive UV-Licht erreicht die Mikroorganismen im Wasser und wirkt direkt auf deren Erbinformationsträger ein. Das Verfahren der UV-Hygienisierung wird bei Kleinkläranlagen seit dem Jahr 2006 erfolgreich eingesetzt. Kleinkläranlagen größer 50 Einwohner Kleine Kläranlagen für mehr als 50 Einwohner unterliegen keiner Allgemeinen Bauaufsichtlichen Zulassung. Die Bemessung der Anlagen erfolgt nach den Arbeitsblättern der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V (DWA). Über die Genehmigung entscheidet die untere Wasserbehörde. Unternehmen wie Graf stellen für alle Baugrößen klärtechnische Berechnungen zur Vorlage bei der Behörde zu Verfügung. Auch bei Anlagen, die nach DWA bemessen werden, ist eine Nitrifikation und Denitrifikation sowie Phosphatentfernung und Hygienisierung möglich. Sauerstoffbedarf Der chemische Sauerstoffbedarf (CSB)- Wert spielt bei der Beurteilung von Abwasser eine wichtige Rolle. Er ist ein Maß für die Summe aller organischen Verbindungen im Wasser – auch der schwer abbaubaren. Der Wert kennzeichnet die Menge an Sauerstoff in mg/l, der zur Oxidation der gesamten im Wasser enthaltenen organischen Stoffe verbraucht wird. Durch die praktische Handhabung ist er ein wesentlicher Parameter für die Beurteilung von Kläranlagen geworden. Der biologische Sauerstoffbedarf (BSB 5 ) gibt die Menge an Sauerstoff an, die Bakterien und andere Kleinstlebewesen in einer Wasserprobe im Zeitraum von fünf Tagen bei einer Temperatur von 20 °C verbrauchen, um die Wasserinhaltsstoffe aerob abzubauen. BSB ist somit ein indirektes Maß für die Summe aller biologisch abbaubaren organischen Stoffe im Wasser. Der Wert gibt in mg/l an, wie viel gelöster Sauerstoff in einer bestimmten Zeit für den biologischen Abbau der organischen Abwasserinhaltsstoffe benötigt wird. Er ist ein wichtiger Parameter zur Beurteilung des Belastungsgrades, den ein Abwasser für ein überirdisches Gewässer – den Vorfluter – darstellt. Dadurch, dass die Abwasserinhaltsstoffe im Vorfluter von den dortigen Bakterien abgebaut werden, wird dem Gewässer der Sauerstoff ganz oder teilweise entzogen. Bei einer Überschreitung der Grenzwerte kann es zum Absterben Sauerstoff atmender Lebewesen wie Krebsen und Fische kommen. Grenzwerte und Ablaufparameter Total Kjeldahl Nitrogen Total Kjeldahl Nitrogen (TKN) ist ein Parameter für den gesamten Stickstoff im Rohabwasser. Der TKN ist die Summe des gesamten organisch gebundenen Stickstoffs und des Ammonium Stickstoff. Er kommt im Zulauf zur Kläranlage fast nur in dieser Form vor. In der Kläranlage werden die organischen Verbindungen zu anorganischem Nitrat umgewandelt. Im Ablauf wird üblicherweise die Gesamtmenge gemessen, da diese sowohl die organischen als auch die anorganischen Verbindungen berücksichtigt. Ammonium Ammonium ist eine anorganische Stickstoffverbindung, die beim biologischen Abbau organischer Stickstoffverbindungen entsteht. Es kann unter Sauerstoffzufuhr zu Nitrat umgewandelt werden. Im Gewässer entsteht durch die Nitrifikation ein hoher Sauerstoffverbrauch, außerdem fördert Ammonium als Dünger das Algenwachstum. In der Abwassertechnik wird in der Regel nur der Ammonium-Stickstoff angegeben. Für die Ablaufklasse C gibt es dafür keinen Grenzwert. Ab Klasse N beträgt dieser 10 mg/l. Da der Prozess der Nitrifikation sehr temperaturempfindlich ist, gelten Grenzwerte nur bei einer Abwassertemperatur über 12 °C. Nitrat Nitrat ist eine Stickstoffverbindung, die im Abwasser durch die Umwandlung von Ammonium über Nitrit zu Nitrat entsteht. Dieser Vorgang nennt sich Nitrifikation. Nitrat gehört zu den Hauptnährstoffen in der Natur. Zuviel davon in Oberflächengewässern führt zu vermehr- UmweltMagazin Juni 2017 31

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