Verfahrenstechnische Variantenuntersuchung zur Erweiterung der Kläranlage Bad Laer

Veranlassung dieser Diplomarbeit war es, den Auslastungsgrad der Kläranlage in Bad Laer zu bestimmen und geeignete Erweiterungsvorschläge bei laufendem Betrieb zu erarbeiten. Aus Vorgesprächen mit beteiligten Personen ergaben sich des weiteren Defizite beim Klärbetrieb, die einer Problemlösung bedürfen. Eine Kontrollrechnung des derzeitigen Betriebszustandes mit dem Bemessungsprogramm für Kläranlagen DENIKAplus (nach ATV-A 131 von 1999) zeigt, dass mit dem vorhandenen Belebungsbeckenvolumen (siehe Abbildung 1) von 3.600 m³ durchschnittlich nur ein Schlammalter von 16 Tagen bei geforderten 25 Tagen erreicht werden kann. Das deutet auf eine Teilstabilisierung des Belebtschlammes hin, die im weiteren Verlauf dieser Arbeit durch einen Laborversuch bestätigt wurde. Nach § 3 der Klärschlammverordnung darf Klärschlamm auf landwirtschaftlichen oder gärtnerisch genutzte Böden nur so aufgebracht werden, dass das Wohl der Allgemeinheit (durch Krankheitserreger und Geruchsbelästigung) nicht beeinträchtigt wird. Gründe für die Teilstabilisierung sind das zu geringe Belebungsbeckenvolumen und der unzureichende Sauerstoffeintrag. Da bei einer möglichen Erweiterung der Kläranlage die bestehenden Klärbecken weiterbenutzt werden sollten, kommen drei verfahrenstechnisch unterschiedliche Varianten in Frage; die simultane aerobe Schlammstabilisierung, die intermittierende Denitrifikation mit getrennter aerober Schlammstabilisierung und das DIC-SBR-Verfahren der Firma LimnoTec aus Hille. Unter zukünftigen Voraussetzungen mit 15.000 EW für jetzt und 20.000 EW für später, wurden Berechnungen mit DENIKAplus (nach ATV-A 131 von 1999) durchgeführt. Für die simultane aerobe Schlammstabilisierung ergibt sich ein erforderliches Belebungsbecken-volumen für jetzt von 5.000 m³ und für später von 6.700 m³. Wenn der bestehende Schlammspeicher, der in Abbildung 2 zu sehen ist, zu einem zweiten Belebungsbecken umgebaut würde, ergäbe sich ein ausreichendes Gesamtbelebungsvolumen von 7.200 m³ für diese Variante.

Für die intermittierende Denitrifikation ergibt sich ein erforderliches Belebungsbeckenvolumen für jetzt von 2.700 m³ und für später von 3.600 m³. Hierfür würde das bestehende Belebungsbecken ausreichen. Aus dem bestehenden Schlammspeicher würde ein getrenntes aerobes Stabilisierungsbecken entstehen. Bei beiden Varianten wäre eine Schlammeindickungsanlage mit neuem Schlammstapelbehälter erforderlich. Es ist anzumerken, dass der dritte Erweiterungsvorschlag (DIC-SBR-Verfahren) wegen eines unverhältnismäßig hohen Umbaukostenaufwandes nicht weiter betrachtet wurde. Die Firma LimnoTec aus Hille sah keine Möglichkeit ein vergleichbares Angebot bezogen auf diese Erweiterung im Vergleich zu den anderen vorgeschlagenen Verfahrensvarianten zu erstellen. Für die beiden verbleibenden Varianten wird eine Kostenvergleichsrechnung nach den Leitlinien der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) von 1998 mit anschließender Ermittlung der Projektkostenbarwerte durchgeführt. Diese ergibt bei einem Betrachtungs-zeitraum von 25 Jahren einen eindeutigen Kostenvorteil des Verfahrens der simultanen aeroben Schlammstabilisierung mit zwei Belebungsbecken. Es wird darauf hingewiesen, dass die Ergebnisse der Kostenvergleichsrechnung kein Maßstab für spätere Abwassergebühren darstellen. Auch nach Abwägung der verfahrenstechnischen Vor- und Nachteile der beiden Varianten, wird die oben genannte Variante wegen ihrer zweistraßigen Belebung, ihrer vorhandenen Kapazitätsreserve, ihrer hohen Betriebssicherheit gegenüber Stoßbelastungen und wegen geringeren laufenden Kosten als sinnvollste Erweiterungsmaßnahme empfohlen.