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Belastungskenngrößen

Die Belastung von Kläranlagen wird nach Einwohnerwerten (EW) bestimmt. Dabei handelt es sich um die Summe aus den tatsächlichen Einwohnern (Einwohnerzahl, EZ) und den Einwohnergleichwerten (EGW). Der Einwohnergleichwert ist die Vereinbarungsgröße der für einen "Standardeinwohner" anzusetzenden Emission an Abwasser.

Für gewerbliche, industrielle und landwirtschaftliche Produktion werden auf Produktionsgrößen bezogenen Belastungen (beispielsweise 10 EW BSB5 pro ha Weinbaufläche) angegeben.

Zu beachten ist jedoch, daß sich die Verhältnisse zwischen den einzelnen Parametern verschieben können. Abwässer können höher konzentriert sein (weniger Abwassermenge bei gleicher Schmutzfracht), oder sie können beispielsweise reich an organischen Kohlenstoffverbindungen und dafür nährstoffarm sein.

Der Gehalt an biotisch abbaubaren Stoffen wird mit dem Summenparameter Biochemischer Sauerstoffbedarf, abgekürzt BSB, quantifiziert. In der Regel wird er mit dem biochemischen Sauerstoffverbrauch in Milligramm innerhalb von 5 Tagen unter Standardbedingungen gemessen und als BSB5 bezeichnet (siehe unten).

Für den biotischen Abbau muß ein Nährstoffverhältnis von BSB5:N:P von etwa 100:5:1 gegeben sein, um die Mikroorganismen ausreichend mit Stickstoff und Phosphor zu versorgen. Dies fußt auf der Annahme, daß etwa 50 % der abgebauten organischen Stoffe zum Biomassewachstum verwendet werden und Biomasse zu etwa 12 % aus Stickstoff und zu etwa 2 % aus Phosphor besteht.

Ein Einwohnerwert, abgekürzt EW, entspricht folgenden Größen:

Der Einwohnerwert (EW) ist der in der Wasserwirtschaft gebräuchliche Vergleichswert für die in Abwässern enthaltenen Schmutzfrachten. Mit Hilfe des Einwohnerwertes lässt sich die Belastung einer Kläranlage abschätzen. Er ist gleich der Summe aus Einwohnerzahl und Einwohnergleichwert.

Abwassermenge

Als Belastung der Kläranlage mit Abwasser wurde früher ein Schmutzwasseranfall von 150 bis 200 Liter pro Einwohner und Tag angesetzt. Der Schmutzwasseranfall entspricht etwa dem Wasserverbrauch. Für Neuplanungen oder Vorausplanungen wird inzwischen der ortsspezifische Wasserverbrauch ermittelt und eine Abschätzung für die Zukunft versucht. Üblicherweise werden Schmutzwassermengen um die 130 Liter pro Einwohner und Tag angesetzt.

Dieser Wert berücksichtigt die in Mitteleuropa bei dichten Kanalnetzen üblichen Werte. Für die Bemessung der Kläranlage wird jedoch in der Regel ein Zuschlag für Fremdwasser (undichte Kanäle, Einleitungen von Drainagen und dergleichen) berücksichtigt. Dieser kann bis 100 % des Schmutzwasseranfalls betragen. Die Fremdwassermenge wird auf die angeschlossene versiegelte Fläche bezogen und sollte nicht mehr als 0,15 l/(s*ha) betragen.

Bei Mischkanalisationen (Regenwasser und Schmutzwasser in einem Kanal) sind entsprechende Zuschläge zur Abarbeitung des Regenwassers zu berücksichtigen, die meist mit 100 % der Tagesspitze bei Trockenwetter angesetzt werden.

Für die hydraulische Berechnung (Zahl und Größe der Förderpumpen) der Kläranlage ist zudem der Tagesgang der Belastung von Bedeutung. Die durchschnittliche Tagesfracht ist daher zur Bemessung nicht durch 24 Stunden, sondern durch eine kleinere Zahl (10 bis 14) für den maximalen Stundenwert zu teilen.

Verschmutzungsgrad

BSB5

Beim BSB5-Wert, dem biochemischen Sauerstoffbedarf während einer Meßzeit von 5 Tagen bei 20°C, wird jener Sauerstoffbedarf erfasst, der durch die Oxidation von organischen Stoffen durch aerobe Mikroorganismen entsteht. Er gehört zu den so genannten Summenparametern, da damit nicht der Abbau von Einzelverbindungen bestimmt werden kann.
Die bakterielle Oxidation von Ammoniak (NH3), Ammonium (NH4+) und Nitrit (NO2-) zu Nitrat (NO3-), Nitrifikation genannt, soll nicht erfasst werden und wird bei der Messung durch einen Hemmstoff, beispielsweise Allylthioharnstoff (ATH) oder NaOH-Plätzchen, unterbunden

Als üblicher Wert für den BSB5 werden 60 g pro EW und Tag angesetzt.

Davon können etwa 20 g in der Vorklärung durch Sedimentation entfernt werden.

Für Bestimmung des BSB sind folgende Voraussetzungen notwendig:

1. Die angesetzte Probe muß während der gesamten Zehrungszeit ausreichend Sauerstoff, das sind mindestens 2 mg/l, enthalten

2. Die angesetzte Probe muß genügend Bakterien enthalten. Sie sind im normalen Abwasser reichlich vorhanden. Bei speziellen Abwässern gewerblicher Betriebe (z.B. Deponie-sickerwasser-reinigung) müssen Bakterien zugesetzt werden. Man "impft" mit 0,3 ml häuslichem Abwasser je Liter angesetzter Probe.

3. In der angesetzten Probe muss genügend N (Stickstoff) und P(Phosphat) als Nährstoffe enthalten sein!

4. Die angesetzten Proben müssen während der 5 Tage möglichst genau bei 20 °C und im Dunkeln, am besten in einem Thermoschrank, aufbewahrt werden.

Chemischer Sauerstoffbedarf

Der chemische Sauerstoffbedarf, abgekürzt auch CSB, gehört ebenfalls zu den so genannten Summenparametern, da damit keine Einzelverbindungen quantifiziert werden können. Er wird mittels der Oxidation der Abwasserinhaltsstoffe durch Kaliumdichromat bestimmt und erfasst den Sauerstoffbedarf zur Oxidation eines Großteils der organischen Stoffe. Sind im Abwasser auch oxidierbare anorganische Verbindungen wie beispielsweise Sulfite enthalten, werden diese ebenfalls als CSB erfasst.
Dieser Parameter wird ebenfalls zur Bilanzierung der Anlage herangezogen.

Für den CSB wird ein Wert von 120 g pro EW und Tag angesetzt.

Stickstoff

Stickstoff liegt im Rohabwasser hauptsächlich organisch gebunden (zum Beispiel in Proteinen, Nukleinsäuren, Harnstoff) und in Form von Ammonium-Ionen (NH4+) sowie in geringen Anteilen auch in Form von Nitrat- (NO3-) und Nitrit-Ionen (NO2-) vor.

Angesetzt werden hier etwa 10 bis 12 g pro EW und Tag.

Phosphor

Phosphor liegt organisch als Phosphatgruppe gebunden und als freies Phosphat vor.

Hier werden etwa 1,8 g pro EW und Tag angenommen.


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March 19. 2017 01:13:24
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