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Entwicklungsszenarien in der Siedlungs­wasser­wirtschaft

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Freibad mit Biofilter in Neustadt (Dosse)

04.05.2022

Flussbad Berlin: Forschungsergebnisse vorgestellt

Die Mitarbeiter*innen von AKUT Umweltschutz Ingenieure haben vier Jahre lang in Berlin auf dem Forschungsschiff „Hans Wilhelm“ die Behandlung von Spreewasser untersucht. Nun stellte Heribert Rustige die Ergebnisse auf der Pressekonferenz des Vereins Flussbad Berlin e.V. vor. Der Verein hatte AKUT 2017 damit beauftragt, biologische Filter für die Verbesserung der Badewasserqualität im Spreekanal zu prüfen. Dazu wurde das Forschungsschiff an den Standort des geplanten Wasserfilters auf Höhe des ehemaligen Staatsratsgebäudes in der Berliner Innenstadt gelegt. Hier wurde es von zahlreichen Touristen und Berliner*innen aufmerksam beobachtet und das Team von AKUT musste viele Fragen zum Baden in der Spree beantworten. Der vorliegende Bericht fasst die wichtigsten Antworten zusammen.

Mit Hilfe der Wasseruntersuchungen wurde festgestellt, dass sich die Wasserqualität im Spreekanal während des Untersuchungszeitraums bereits kontinuierlich verbesserte. Dies gilt besonders für die abnehmenden Schwebstoffgehalte, die eine Erhöhung der Sichttiefe im Spreekanal bewirkten. Dieser Trend bestätigte sich im Vergleich mit langjährigen Datenreihen der Spree und lässt auf bereits erfolgreiche Gewässerschutzmaßnahmen in der Stadt schließen. Vor diesem Hintergrund und aufgrund der erprobten Filtervarianten kann das Reinigungskonzept voraussichtlich mit einem um 2/3 verkleinerten Filter realisiert werden.

An Hand der gemessenen, kurzzeitig erhöhten Keimbelastungen an wenigen Tagen im Jahr, konnten die Belastungsphasen infolge von Mischwassereinleitungen deutlich von den unbelasteten Phasen unterschieden werden. Dies ermöglicht eine gezielte stufenweise Behandlung in einem ressourcenschonenden Konzept. Dieses sieht einen Biofilter vor, der im Normalfall ausreicht, um eine gute Badegewässerqualität gem. EU-Badegewässerrichtlinie zu gewährleisteten. Sobald die automatischen Pegelmessungen im Kanalnetz der Berliner Wasserbetriebe den Überlauf von Mischwasser signalisieren, würden zusätzlich eingeschaltete UV-Lampen für eine sichere Hygienisierung sorgen. Alternativ könnte der Filterbetrieb dann automatisch für ein bis zwei Tage unterbrochen werden. Dadurch würde der folgende Gewässerabschnitt ebenfalls sicher vor einer Überlastung geschützt.

Die Forschungsergebnisse erlauben die Planung und Bemessung von Biofiltern zur Flusswasserbehandlung. Dabei wurden fünf verschiedene Filtermaterialien mit oder ohne Bepflanzung untersucht. Anhand von Belastungsversuchen wurden die Eliminationsraten von E. coli und weiteren Indikatororganismen bestimmt. Als beste Kombination hat sich hier die Verwendung von porösem Blähton mit Schilfbepflanzung dargestellt. Die Ergebnisse sind eine wichtige Ergänzung des bisher verfügbaren Know-Hows auch für Freibäder mit biologischer Wasseraufbereitung. Hier gemachte Erfahrungen und technischen Innovationen können wir auf andere Gewässer und Standorte übertragen oder ermöglichen gezielte weitere Untersuchungen. Wir danken den Sponsoren Xylem (UV-Versuchsanlage), Rehau (Rigolenkörper) und ARGEX Belgien (Blähton Material) für die technische Unterstützung.

Weitere Informationen: Heribert Rustige

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Kläranlage Am Palmsberg (40.000 EW) Denitrifikationsstufe optimiert und Energie eingespart

04.06.2021

Freibad mit Biofilter in Neustadt (Dosse)

Bei strahlendem Wetter, am ersten Tag der Corona-Lockerungen in Brandenburg, eröffneten Bürgermeister Karl Tedsen, Amtsdirektor Dieter Fuchs und Katrin Covic vom Verein Aktives Neustadt (Dosse) am 3. Juni 2021 das neu gestaltete Freibad. Neun Jahre lang mussten die Bürger auf die Sanierung des alten maroden Schwimmbads warten. Heute ersetzt ein biologischer Filter die früher mit Chlorchemie betriebene Wasseraufbereitung.

Bei der grundlegenden Sanierung wurde das Schwimmbecken um eine Sprunganlage mit 1-Meter Brett und 3-Meter Turm ergänzt. Dies hatte eine aufwändige Erweiterung und Umgestaltung des alten Betonbeckens zur Folge. Die Auskleidung des rund 540 Quadratmeter großen Beckens mit einer hochwertigen PVC-freien Folie sowie die Erschließung über einen Naturholz-Steeg vermitteln nun einen warmen und natürlichen Eindruck. Der seichte Zugang über den Nichtschwimmerbereich ist natürlichen Flachufern nachempfunden, barrierefrei und lädt die Kleinen zum Planschen ein.

Die biologische Wasseraufbereitung besteht aus einem einfachen Bodenfilter, der sich abseits des Badebereichs befindet. Das Substrat bietet eine große Oberfläche für den Aufwuchs von Mikroorganismen. Deren Aufgabe besteht hier in dem Abbau von organischen Schmutzstoffen, die von den Badenden aber auch von der angrenzenden Vegetation oder von Vögeln eingetragen werden können. Die Vorteile dieses natürlichen Verfahrens liegen in den adaptiven Eigenschaften und der Vermeidung von chlor-organischen Verbindungen, die sonst bei der Chlorung entstehen würden.  Das heißt, der Biofilm wächst mit seinen Aufgaben: steigt das Nahrungsangebot im Biofilter, wächst die Biomasse und steigert die Reinigungsleistung. Allerdings sind natürliche Systeme vergleichsweise träge, so dass eine Einarbeitungszeit erforderlich ist.

Im Fokus der natürlichen Badewasserbehandlung steht hier die Verminderung von Keimen und von Phosphat. Während unerwünschte Bakterien von den Protozoen auf dem Biofilm „vertilgt“ werden, lässt sich Phosphor nur adsorptiv am Filtermaterial binden. Zu diesem Zweck wurde der Biofilter durch einen regenerierbaren Phosphatfilter ergänzt, denn je mehr Phosphat dort gebunden wird, desto klarer bleibt das Wasser im Badeteich.

Die Stadt Neustadt an der Dosse hat mit dieser Lösung auf eine behutsame Sanierung des Freibads unter Einbeziehung der vorhandenen Bausubstanz gesetzt. Mit dieser Aufgabe wurden die regionalen Planungsbüros s quadrat m, Freischaffende Architekten Sylvia Markau und Steffen Michaelis aus Kyritz sowie VORLAND, Landschafts- und Freiraumplanung Susanne Geitz aus Wulkow in Verbindung mit dem Fachplanungsbüro für ökologische Wasseraufbereitung AKUT Umweltschutz Ingenieure Burkard und Partner, Heribert Rustige betraut.

Kontakt: Heribert Rustige

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Internationale Covid-19-Dialoge mit Wasserver-und Entsorgern

26.02.2021

Kläranlage Am Palmsberg (40.000 EW) Denitrifikationsstufe optimiert und Energie eingespart

Der Abwasserverband Saale-Lauer, Betreiber der Ende der 1970er Jahre errichteten Verbandskläranlage (Stadt Bad Neustadt an der Saale, Unterfranken), optimiert die Kläranlage und passt diese so den strengeren Anforderungen an die Reinigungsanforderungen an.

Augenmerk wird dabei auf die Stabilität der Reinigungsleistungen und der sparsame Einsatz von Energie gelegt.

AKUT wurde 2018 mit der Ermittlung von Ausbau- und Optimierungsoptionen der Kläranlage beauftragt. Es wurden mehrere Module erarbeitet, von denen Ende 2020 die strömungstechnische Optimierung des Denitrifikationsbeckens praktisch und erfolgreich abgeschlossen werden konnte.

Unter anderem war der Zulauf und die Umwälzung der Denitrifikationsstufe hydraulisch zu optimieren. Mittelfristig steht zudem eine Erweiterung der Kläranlage an, die zunehmend an ihre Belastungsgrenze stößt. Umbauten aus den vergangenen Jahren wurden einer Schwachstellenanalyse unterzogen, deren Ziele die Stabilisierung der Ablaufqualität und ein energiesparenderer Betrieb waren.

In der Denitrifikationsstufe wurde eine nicht optimale Reinigungsleistung festgestellt.  Als Ursache konnte eine ungenügende Hydraulik im Zulaufbereich ermittelt werden. Desweiteren kam es zu Schlammeinlagerung im Becken aufgrund ungünstiger Strömungsführung und nicht optimaler Rührwerke.

Umgesetzt wurde im Jahr 2020 der Verschluss der alten Verteilerrinne und die Anpassung der Schwellenbauwerke gemäß der von AKUT durchgeführten hydraulischen Berechnung, sodass nun der gesamte Zulaufstrom und der gesamte Rücklaufschlamm durch die Denitrifikationsstufe geleitet wird.

Um das Umlaufverhalten des Abwassers zu verbessern und die bisher festgestellten Schlamm-Ablagerungen auf der Beckensohle in Zukunft zu vermeiden, wurden für den Anwendungsfall berechnete und gefertigte Betonelemente in das längsgeteilte Bauwerk eingelassen und die vorhandenen Ecken im Becken optimal ausgebildet. Das neu eingebaute, langsam laufende Propellerrührwerk, dessen Schub bedarfsgerecht an die verschieden hohen Zuläufe der Rezirkulation bzw. des Schlammrücklaufs angepasst wird, führt hier zu einer Energieeinsparung von 50% gegenüber den vorherigen Rührwerken.

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