B.Eng. Andre Kühnapfel
Datum des Kolloquiums: 11. Juni 2010
Die OEWA Wasser und Abwasser GmbH ist ein Tochterunternehmen der Veolia Gruppe und betreut seit 1998 die Abwasserbehandlung der Stadt Bad Münder im Landkreis Hameln-Pyrmont. Das Aufgabengebiet erstreckt sich u. a. auf den Betrieb der Abwasserbehandlungsanlage im Ortsteil Eimbeckhausen.
Die Aufgabenstellung dieser Bachelorarbeit bestand darin, die saisonbedingten erhöhten Phosphatkonzentrationen im Ablauf der Kläranlage so weit zu verringern, dass die im Einleitungsbescheid geforderte Phosphatablaufkonzentration von 4,0 mg/l Pges durchgängig und sicher eingehalten werden kann. In der Vergangenheit ist der Wert für diesen Parameter auf bis zu 3,9 mg/l Pges angestiegen. In Zukunft ist jedoch zu befürchten, dass der aktuelle Erklärungswert ohne entsprechende Gegenmaßnahmen nicht mehr eingehalten werden kann.
Die Auswertung der Betriebstagebücher hat ergeben, dass der Anstieg der Phosphatkonzentrationen im Wesentlichen mit den sinkenden Fremdwassermengen im Sommer und Frühherbst und nicht, wie im Vorfeld vermutet, durch größere Frachten der Indirekteinleiter verursacht wird. Die geringere Verdünnung verursacht automatisch höhere Zulaufkonzentrationen, die sich dann, trotz der überdurchschnittlichen guten Bio-P Elimination von etwa 66 %, in den erhöhten Phosphatablaufwerten wiederspiegeln.
Um den aktuellen Erklärungswert dennoch einhalten zu können, wird in Zukunft eine Phosphatfällungsstation die biologische Phosphatentfernung unterstützen, sodass eine deutlich größere P-Eliminierung erzielt wird. Die Fällung der Phosphationen erfolgt durch die Zugabe einer 10 %igen Natriumaluminat Lösung. Das dreiwertige Aluminiumkation verbindet sich im Abwasser mit dem gelösten Phosphat und überführt dieses in einen sedimentierfähigen Fällungsschlamm.
Für die Bestimmung des Fällmittels, dessen Dosierung sowie der benötigten Jahresmenge, wurden Laborversuche durchgeführt. An Hand der Ergebnisse wurde die Natriumaluminat-Lösung ausgewählt und die jährlich benötigte Menge zu 3,4 t/a ermittelt.
Die Fällmittelmenge wurde so bemessen, dass eine sichere und durchgängige Ablaufkonzentration von Gesamt-Phosphor kleiner als 3 mg/l Pges eingehalten werden kann.
Gegenüber der Abwasserabgabe ergibt sich ein nicht unerhebliches Einsparungspotential. Demnach kann der Erklärungswert für Phosphor im Einleitebescheid der wasserrechtlichen Erlaubnis um 20 % von 4,0 mg/l auf 3,2 mg/l gesenkt werden.
Realisiert wird die geplante Fällungsstation zunächst durch eine mobile Versuchsanlage, bestehend aus drei Vorhaltebehältern zur Lagerung des Natriumaluminats, einer Einrichtung zur Steuerung der Dosiermenge und zwei Auffangwannen, die im Falle einer Havarie das grundwassergefährdende Natriumaluminat auffangen soll. Sollte die Erprobung an der großtechnischen Anlage die Laborergebnisse bestätigen, soll die mobile Versuchsanlage durch eine fest installierte Fällungsstation ersetzt werden.