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KA-Betriebs-Info Folge 3/2012 - KAN

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www.dwa.de/<strong>KA</strong><br />

3/12<br />

Naturnahe Gestaltung<br />

auf Kläranlagen<br />

Phosphatfällung auf<br />

kleineren Kläranlagen<br />

Schwimmender Ponton<br />

Schwallspülung im<br />

Stauraumkanal<br />

Arbeitshilfe zur<br />

Phosphorelimination<br />

Wartung von<br />

Kleinkläranlagen<br />

43. Jahrgang · Nr. 3 · Juli <strong>2012</strong><br />

<strong>Info</strong>rmationen für das<br />

<strong>Betriebs</strong>personal von Abwasseranlagen<br />

<strong>Betriebs</strong> -<strong>Info</strong><br />

Einsatz eines mobilen GIS<br />

Ablagerungen im<br />

Belebungsbecken<br />

Konditionierung<br />

von Schlämmen<br />

Adaptiver Regler<br />

zur Energieeinsparung<br />

Räumerfahrbahn<br />

unter Wasser


1974 Inhalt/Impressum<br />

<strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong><br />

<strong>Info</strong>rmationen für das <strong>Betriebs</strong>personal<br />

von Abwasseranlagen<br />

Inhalt Juli <strong>2012</strong><br />

Titelseite: Der blau blühende „Gemeine Natterkopf“ auf<br />

der Kläranlage Romanshorn am Bodensee in der Schweiz<br />

(Foto: Kurt Gerber)<br />

Impressum<br />

Das <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> erscheint jeweils im Januar,<br />

April, Juli und Oktober eines jeden Jahres.<br />

Für DWA-Mitglieder wird es der <strong>KA</strong> – Korrespondenz<br />

Abwasser, Abfall als Beilage zugelegt.<br />

Herausgeber:<br />

DWA Deutsche Vereinigung für<br />

Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V.<br />

in Zusamenarbeit mit dem ÖWAV und dem VSA<br />

Postfach 11 65, D-53758 Hennef,<br />

Tel.: 02242 872-333<br />

Fax: 02242 872-135<br />

Gedruckt auf chlorfrei gebleichtem Papier<br />

mit 100% Recyclingfasern.<br />

<strong>KA</strong> <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> (43) · Juli <strong>2012</strong><br />

Redaktion:<br />

Dipl.-Ing. (FH) Manfred Fischer,<br />

Unterbrunner Straße 29, D-82131 Gauting<br />

Tel./Fax: (0 89) 8 50 58 95<br />

E-Mail: fi scher.gauting@web.de<br />

Dr. Frank Bringewski, Hennef<br />

(v. i. S. d. P.)<br />

Anzeigen:<br />

Christa Reimann<br />

Tel.: 02242 872-129<br />

Fax: 02242 872-151<br />

E-Mail: anzeigen@dwa.de<br />

Fachbeiträge<br />

Natur pur auf der Kläranlage Romanshorn<br />

Phosphatfällung auf Kläranlagen<br />

1975<br />

kleiner 10 000 Einwohner 1977<br />

Der schwimmende Ponton 1979<br />

Einsatz im Stauraumkanal (Teil 1)<br />

25. Treffen des Ver- und Entsorgerlehrgangs<br />

1980<br />

von 1987 1983<br />

IFAT ENTSORGA <strong>2012</strong> 1984<br />

Ein würdiger Champion 1985<br />

Fällmittel sparen – Bio-P nutzen 1986<br />

Wartung und Betrieb von Kleinkläranlagen 1988<br />

Optimaler Einsatz des mobilen GIS-Systems<br />

Beseitigung von Ablagerungen im<br />

1991<br />

Belebungsbecken während des <strong>Betriebs</strong><br />

Wirkungsvolle Konditionierungshilfe<br />

1993<br />

zur Schlammentwässerung 1996<br />

Elektronische Vorschaltgeräte verringern<br />

den Energieverbrauch 1999<br />

Abgetauchte Räumerfahrbahn 2002<br />

DWA-Veranstaltungskalender 2004<br />

Verlag:<br />

GFA<br />

Postfach 11 65, D-53773 Hennef<br />

Tel.: 02242 872-190<br />

Fax: 02242 872-151<br />

E-Mail: bringewski@dwa.de<br />

Internet: www.dwa.de<br />

Satz:<br />

DWA<br />

Einsendungen erbeten an die Redaktion.<br />

Nachdruck nur mit Genehmigung des Verlages.


Fachbeiträge<br />

Natur pur auf der<br />

Kläranlage Romanshorn<br />

Romanshorn, eine Stadt mit 9640 Einwohnern, liegt im Kanton<br />

Thurgau am südlichen Bodenseeufer in der Schweiz. Der Abwasserverband<br />

Region Romanshorn führte von 2004 bis 2008<br />

umfangreiche Sanierungs- und Erweiterungsmaßnahmen<br />

durch. Jetzt ist die Kläranlage für 24 000 EW bemessen. Sie<br />

verfügt über eine Belebungsanlage mit Nitrifikation, Denitrifikation,<br />

Phosphatfällung, Sandfiltration sowie Schlammfaulung<br />

mit Entwässerung. Die Anlage wird von drei Vollzeitstellen und<br />

einer Hilfskraft (halbtags) betrieben.<br />

Im Rahmen der Sanierungsarbeiten wurde von der Gemeinde<br />

eine naturnahe Neuausrichtung der Umgebung der Kläranlage<br />

verlangt. Denn die ökologische Gestaltung war für die<br />

Kommune ein großes Anliegen. Die vorhandenen großzügigen<br />

Reserveflächen eignen sich in idealer Weise zur Erhaltung oder<br />

Schaffung neuer Lebensräume für Pflanzen und Tiere (Abbildung<br />

1).<br />

Abb. 1: Gitterkörbe, in denen sich Kleintiere wohl fühlen<br />

Es ist aber nicht zu bestreiten, dass naturnahe Anlagen<br />

mehr Unterhaltsarbeiten erfordern. Umso wichtiger ist es, dass<br />

sich das Kläranlagenpersonal mit der Anlage identifiziert. Deshalb<br />

wurde auf unserer Anlage das Personal intensiv in die Planung<br />

mit einbezogen. Die gesamte Gestaltung der Umgebung<br />

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wurde gemeinsam mit einem Landschaftsplaner (Lüthi, Landschaftsarchitekten,<br />

Wittenbach, Schweiz) und dem <strong>Betriebs</strong>personal<br />

erarbeitet und umgesetzt.<br />

Die durchgeführten Maßnahmen zur naturnahen Gestaltung:<br />

Um die Belebungs- und Nachklärbecken wurde der alte<br />

Hartbelag durch einen befahrbaren Schotterrasen ersetzt.<br />

Naturbelassene Dacheindeckung (Abbildung 2)<br />

Bau eines naturnahen Teichs (Biotop)<br />

Ersatz der Rasenflächen durch naturnahe Begrünung<br />

Abb. 2: Blick auf eine natürliche Dacheindeckung<br />

Erfahrungen und Fazit<br />

Es hat sich bestätigt, dass für naturnahe Umgebungsplanungen<br />

Fachleute herangezogen werden müssen. Nur so können sowohl<br />

aus ökologischer als auch aus der Sicht des Unterhalts der<br />

naturnahen Anlagen einwandfreie Ergebnisse erzielt werden.<br />

Bereits nach rund anderthalb Jahren bereichern nun Blumenwiesen,<br />

Ruderal- und Schotterflächen sowie einheimische<br />

Hecken das Gelände. Feuchtbiotop und Hochstaudenflur stellen<br />

eine ökologische Verbindung zwischen Salmsacher Aach<br />

und dem Bodensee her (Abbildung 3). Verschiedene Kleinnischen<br />

bieten Igel, Eidechsen und Blindschleichen zudem ein<br />

Zuhause. Die Artenvielfalt von Fauna und Flora wird sich in<br />

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<strong>KA</strong> <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> (43) · Juli <strong>2012</strong><br />

1975


1976 Fachbeiträge<br />

den kommenden Jahren entsprechend stark entwickeln, so<br />

zum Beispiel der zur Pflanzengattung der Raublattgewächse<br />

zählende blau blühende „Gewöhnliche Natternkopf“ (in der<br />

Schweiz ist Natterkopf gebräuchlich) (siehe Titelbild).<br />

Zur <strong>Info</strong>rmation der Bevölkerung wurde beim Eingang zur<br />

Kläranlage eine <strong>Info</strong>tafel errichtet, die ausführlich die Natur<br />

auf dem Gelände erläutert.<br />

Der Mehraufwand für den Unterhalt der Anlagen ist akzeptierbar,<br />

insbesondere wenn man bedenkt, dass die Grünflächen<br />

auch vor der Neugestaltung unterhalten werden mussten (mähen,<br />

Herbizideinsatz). Wie unsere bisherigen Erfahrungen zeigen,<br />

ist die etwas anders geartete Pflege naturnah gestalteter<br />

Flächen sicher etwas höher, wird aber durch den ökologischen<br />

Nutzen kompensiert.<br />

Die Mehrkosten für die naturnahe Gestaltung der Umgebung<br />

inklusive dem Bau eines Biotops beliefen sich auf ca.<br />

80 000 Euro.<br />

Alle Beteiligten einschließlich des Kläranlagenpersonals sind<br />

vom gewählten naturnahen Umgebungskonzept nach wie vor<br />

überzeugt und würden die gleiche Entscheidung wieder treffen.<br />

Dass sich die Kläranlage Romanshorn mit ihrem Konzept auf dem<br />

richtigen Weg befindet, wurde mit der Überreichung des Zertifikats<br />

der Stiftung „Natur & Wirtschaft“ für die Schaffung von naturnahen<br />

Lebensräumen auf dem Kläranlagen-Gelände und umweltbewusstes<br />

Engagement besonders gewürdigt. Die Stiftung<br />

Natur & Wirtschaft wird vom Bundesamt für Umwelt, dem Dachverband<br />

der Schweizerischen Kies- und Betonindustrie und dem<br />

Verband der Schweizerischen Gasindustrie getragen.<br />

Lutz Naue<br />

Berufstaucher / Meisterbetrieb<br />

<strong>KA</strong> <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> (43) · Juli <strong>2012</strong><br />

Abb. 3: Mitten in der Kläranlage das Feuchtbiotop mit seltenen<br />

Pflanzen<br />

Weitere <strong>Info</strong>s und Downloads sind zu finden unter:<br />

www.ara-romanshorn.ch<br />

Autor<br />

Kurt Gerber<br />

Technischer <strong>Betriebs</strong>leiter<br />

Abwasserverband Region Romanshorn<br />

Friedrichshafnerstrasse 15<br />

8590 Romanshorn, Schweiz<br />

Tel. ++ 41 (0)71 463 31 44<br />

E-Mail: info@ara-romanshorn.ch<br />

Tauchservice Naue<br />

Arbeiten mit Luftversorgung über und unter Wasser<br />

Einsatzgebiete von uns sind :<br />

Wasserbauwerke, Hafenanlagen, Werften, Klärwerke, Kraftwerke, Schiffe und Baugruben,<br />

in und an denen wir hoch spezialisierte Arbeiten und Instandsetzungsmaßnahmen durchführen.<br />

- Routinekontrollen in Nachklärungen, Belebungsbecken<br />

und Faultürmen<br />

- Wartung von Räumschildern und Rührwerken<br />

- Montage, Instandsetzung von Schiebern<br />

- Anodentausch<br />

- Auswechseln von Belüfterelementen während des Betriebes<br />

- Kontrolle auf vorhandene Ablagerungen<br />

- Faulturmreinigung<br />

- Reinigen mit Hochdruck<br />

- Sämtliche Reparatur- und Montagearbeiten in Klärwerken<br />

- Auswechseln von Lüfterkerzen<br />

kostengünstig ohne Stillstandszeiten!<br />

Ein Unternehmen aus Thüringen


Fachbeiträge<br />

Phosphatfällung auf Kläranlagen<br />

kleiner 10 000 Einwohner<br />

1 Einleitung – Gesetzliche Vorgaben<br />

Am 1. März 2010 trat ein neues Wasserhaushaltsgesetz (WHG)<br />

des Bundes in Kraft. Die Abwasserverordnung (AbwV) gilt weiter<br />

in der Fassung vom 17. Juni 2004. Im Anhang 1 „Häusliches<br />

und kommunales Abwasser“ zur AbwV (Abschnitt „C Anforderungen<br />

an das Abwasser für die Einleitungsstelle“, dort Ziffer 1)<br />

werden an das Abwasser für die Einleitungsstelle in das Gewässer<br />

für den Phosphor gesamt (P ges) die in Tabelle 1 genannten<br />

Anforderungen gestellt.<br />

2 Ökologische Betrachtung der großen<br />

Gewässer in Baden-Württemberg<br />

Im Zuge der Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie hat das<br />

Umweltministerium Baden-Württemberg in den letzten Jahren<br />

verstärkt ökologische Gewässeruntersuchungen durchgeführt.<br />

Für die großen Ströme Rhein, Neckar und Donau liegen auch<br />

erste plausible Bewertungen zu der dort maßgeblichen Qualitätskomponente<br />

des Phytoplanktons vor.<br />

Für Baden-Württemberg wurden Maßnahmen-Zielwerte für<br />

o-PO 4-P definiert, da diese die beste Annährung für den aus der<br />

Wasserphase aufnehmbaren, pflanzenverfügbaren Phosphor<br />

darstellen. Hierzu stehen auch flächendeckend Immisionsdaten<br />

für die Wasserkörper zur Verfügung.<br />

Vorerst wurde hilfsweise ein einheitlicher Zielwert von<br />

0,2 mg/l o-PO 4-P festgelegt, um das für eutrophierende Prozesse<br />

zur Verfügung stehende Nährstoffpotenzial auf ein Mindestmaß<br />

zu begrenzen. Im Bereich des stauregulierten Neckars<br />

sollte der Zielwert auf kleiner 0,1 mg/l o-PO 4-P abgesenkt werden,<br />

damit eine übermäßige Algenblüte vermieden wird und<br />

eine Verbesserung des Sauerstoffverhältnisses eintritt.<br />

Größenklasse der<br />

Abwasserbehandlungsanlage<br />

Größenklasse 1, kleiner als<br />

60 kg/d BSB 5 (roh)<br />

Größenklasse 2, 60 kg/d bis<br />

300 kg/d BSB 5 (roh)<br />

Größenklasse 3, 300 kg/d bis<br />

600 kg/d BSB 5 (roh)<br />

Größenklasse 4, 00 kg/d bis<br />

6000 kg/d BSB 5 (roh)<br />

Größenklasse 5, größer als<br />

6000 kg/d BSB 5 (roh)<br />

EW<br />

Phosphor<br />

gesamt<br />

(P ges) [mg/l]<br />

bis 1000 –<br />

1001<br />

bis 5000<br />

5001<br />

bis 10 000<br />

10 001<br />

bis 100 000<br />

–<br />

–<br />

2<br />

über 100 001 1<br />

Tabelle 1: Anforderungen von Anhang 1 der Abwasserverordnung<br />

bezüglich Phosphor gesamt an der Einleitungsstelle<br />

Bei den Phosphateinträgen in Baden-Württemberg kommen<br />

noch ca. 32 % der Fracht aus kommunalen Kläranlagen in die<br />

Gewässer; dies sind etwa 460 t o-PO 4-P pro Jahr. Damit die<br />

Zielwerte in den Gewässern erreicht werden können, müssten<br />

daher auch die Kläranlagen der Größenklasse 2 und 3 gezielte<br />

Maßnahmen zur Phosphatreduzierung durchführen.<br />

3 Phosphateliminierung in Deutschland<br />

Die gezielte Phosphateliminierung in Deutschland kann auf<br />

eine über 20-jährige Erfahrung zurückblicken. Zu diesem<br />

Thema gibt es reichlich Fachliteratur und auch Arbeitshilfen.<br />

Die Verfahren zur Phosphatentfernung stehen durch Fachfirmen<br />

in vielfältiger Weise zur Verfügung.<br />

Die gezielte Phosphateliminierung mit dem Einsatz chemischer<br />

Fällmittel ist auf kleineren Kläranlagen noch wenig verbreitet.<br />

Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, dass gemäß<br />

den Anforderungen der AbwV ein Überwachungswert erst ab<br />

einer Ausbaugröße von 10 001 EW vorgesehen ist.<br />

Bei der Nachrüstung der Kläranlagen in den Größenklassen<br />

2 und 3 mit einer chemischen Fällungsstufe würden die Phosphatfrachten<br />

in Baden-Württemberg um etwa 180 t verringert<br />

werden. Die gezielte Phosphateliminierung auf Kläranlagen<br />

der Größenklassen 2 und 3 – wenn noch keine Fällung vorhanden<br />

ist – sollte grundsätzlich auf die Einsparmöglichkeit bei der<br />

Abwasserabgabe überprüft werden. Als zusätzlichen Erfolg für<br />

den Gewässerschutz ist der größere Rückhalt von Feinstoffen<br />

durch die Fällungs- und Flockungseffekte zu nennen. Eine einfache<br />

Wirtschaftsbetrachtung ist dazu mit durchzuführen.<br />

Bei der Planung und dem Bau sind Lagerbehälter und Dosiereinrichtungen<br />

(Abbildung 1) sorgfältig auszulegen; ebenso<br />

ist eine sachgerechte Einmischung des Fällmittels an der geeigneten<br />

Dosierstelle wichtig.<br />

Abb. 1: Dosiereinrichtung<br />

<strong>KA</strong> <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> (43) · Juli <strong>2012</strong><br />

1977


1978 Fachbeiträge<br />

Abb. 2: Dewangen, Lagertank mit Dosiereinrichtung<br />

4 Abwasserreinigung der Stadtwerke Aalen<br />

Die Stadtwerke Aalen sind Betreiber von vier Kläranlagen mit<br />

unterschiedlicher Ausbaugröße und Einzugsgebiet. Die einzelnen<br />

Anlagen sind nach der Ausbaugröße aufgeführt:<br />

Aalen mit 80 000 EW<br />

Unterkochen mit 33 000 EW<br />

Dewangen mit 5400 EW (Abbildung 2)<br />

Ebnat mit 3500 EW (Abbildung 3).<br />

Alle Abwasseranlagen sind mit einer chemischen Fällung ausgestattet.<br />

Die Dosierung erfolgt auf den einzelnen Anlagen<br />

nach fest vorgegebenen Einstellwerten, die anhand der Labormessungen<br />

angepasst und verändert werden. Im jährlichen<br />

Leistungsvergleich aller Kläranlagen in Baden-Württemberg<br />

können die kleinen Kläranlagen Dewangen mit 0,6 mg/l P ges<br />

und die Kläranlage Ebnat mit 0,4 mg/l P ges bestehen.<br />

<strong>KA</strong> <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> (43) · Juli <strong>2012</strong><br />

Abb. 3: Ebnat, Lagertank mit Dosiereinrichtung<br />

5 Fazit<br />

Mit dem Betrieb der chemischen Fällungsanlagen auf den kleineren<br />

Abwasseranlagen zeigen sich im praktischen Klärbetrieb<br />

positive Nebenerscheinungen, wie besserer Schlammindex sowie<br />

auch kaum mehr Bläh- und Schwimmschlammbildung im<br />

Nachklärbecken. Eine geringere Abwasserabgabe für das Einleiten<br />

in das Gewässer sollte ebenfalls erwähnt werden. Der<br />

verbesserte Gewässerschutz durch weniger Algenwuchs und<br />

gute Sauerstoffversorgung bringt unseren Bächen und Flüssen<br />

mehr Lebensqualität zurück.<br />

Autor<br />

Peter Strauß, Abteilungsleiter<br />

Stadtwerke Aalen<br />

73433 Aalen, Deutschland<br />

Tel. ++49 (0)73 6195 21 45<br />

E-Mail: p.strauss@sw-aalen.de<br />

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Fachbeiträge<br />

Ein sicherer Arbeitsplatz<br />

Der schwimmende Ponton<br />

Die Verbandsgemeinde Rhaunen liegt im schönen Hunsrück<br />

nahe Frankfurt am Main. Als zuständiger Abwassermeister bin<br />

ich nicht nur für die beiden Kläranlagen Kläranlage Hausen<br />

(15 000 EW) und Bundenbach (3 000 EW) verantwortlich, wir<br />

betreuen auch das ganze Kanalnetz der Verbandsgemeinde.<br />

Das schließt auch die Hausanschlüsse, Gruben und Regenrückhaltebecken<br />

sowie die Betreuung mehrerer Pflanzenkläranlagen<br />

mit ein.<br />

Wir führen den größten Teil der notwendigen Wartungs-<br />

und Reparaturarbeiten selbst durch. Das schließt natürlich<br />

auch die Reinigungs-, Kontroll- und Prüfarbeiten mit ein. Bei<br />

diesen vielfältigen Arbeiten mache ich mir natürlich auch Gedanken,<br />

wie wir diese Aufgaben optimieren, aber auch gleichzeitig<br />

die Arbeitssicherheit verbessern können.<br />

In diesem Zusammenhang hatte ich die Idee, den Arbeitsschutz<br />

bei den Arbeiten an den Räumerbrücken an den verschiedenen<br />

Becken dadurch zu verbessern, dass wir eine<br />

Arbeitsbühne an den Brücken frei beweglich anbauen. Diese<br />

Gedanken scheiterten aber schnell an den zu hohen Investitionskosten.<br />

Aber ich gab nicht auf. Man müsste eine Arbeitsbühne<br />

entwickeln, die universell für alle Becken und Anlagen<br />

einsetzbar ist, überlegte ich. Auch müsste diese zusätzlich<br />

noch schwimmen. Mit dieser Idee recherchierte ich im Internet<br />

nach Lösungsmöglichkeiten. Und siehe da, ich wurde fündig.<br />

Ich stieß auf die Fa. Kiebitzberg, die im Yacht- und Schiffbau<br />

tätig ist. Sie ist in der Lage, schwimmende Arbeitsbühnen<br />

anzufertigen. Doch bevor ich mich konkret mit der Firma und<br />

einer Auftragsvergabe befasste, musste ich die Frage der Arbeitssicherheit<br />

klären. Dazu setzte ich mich mit unserer zuständigen<br />

Unfallkasse in Verbindung, um zu erfahren, welche<br />

Kriterien ein schwimmender Ponton erfüllen sollte. Ich erfuhr,<br />

dass aus Sicherheitsgründen ein Geländer von mindestens 1 m<br />

Höhe erforderlich ist. Darüber hinaus müssen die Umwehrungen<br />

mit Fußleisten von mindestens 0,05 m Höhe versehen sein<br />

und durch Knieleisten ergänzt werden, sodass ein Hindurchfallen<br />

von Personen nicht möglich ist. Bei horizontalen Geländerstäben<br />

darf ein Abstand von 0,5 m und bei vertikalen Geländerstäben<br />

von 0,18 m nicht überschritten werden. Zusätzlich<br />

muss auf einen rutschfesten Bodenbelag geachtet werden (Arbeitsstätten-Richtlinie<br />

ASR 12/1-3).<br />

Ausgestattet mit diesen <strong>Info</strong>rmationen und Anforderungen<br />

gaben wir das Pontonelement in Auftrag; es kostete rund<br />

5.000 Euro (Abbildung 1).<br />

Der Ponton ist jetzt bei uns seit einem Jahr im Einsatz. Es<br />

wird für jegliche Arbeiten auf dem Wasser eingesetzt, sei es Reparatur-<br />

und Wartungsarbeiten an den Rührwerken (Abbildung<br />

2), dem Räumer vom Nachklärbecken, Reinigungsarbeiten,<br />

Arbeiten an den Belüftern (sie können angehoben werden),<br />

Reparaturen und Wartungsarbeiten an der Schwimmschlammpumpe<br />

oder auch Reparaturen an der Räumerbrücke selbst.<br />

Der Ponton wird auf dem <strong>Betriebs</strong>gelände der Kläranlage<br />

gelagert. Er ist wetterbeständig, da er hauptsächlich aus seewasserbeständigem<br />

Aluminiumblech besteht. Wir setzen die<br />

Arbeitsbühne auf unseren beiden Abwasseranlagen ein. Sie<br />

wird, wenn Arbeiten anfallen, mit unserem Radlader ins Becken<br />

eingesetzt (Abbildung 3).<br />

Eine gelungene Anschaffung, wie wir meinen.<br />

Abb. 1: Die fertige Arbeitsbühne<br />

Abb. 2: Kein Problem, das Rührwerk wird gewartet<br />

Abb. 3: Sachte bringt der Radlader den Ponton ins Wasser<br />

Autor<br />

Martin Bonn, Abwassermeister<br />

Verbandsgemeinde Rhaunen<br />

Zum Idar 21–23<br />

55624 Rhaunen, Deutschland<br />

E-Mail: klaeranlage-hausen@gmx.net<br />

<strong>KA</strong> <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> (43) · Juli <strong>2012</strong><br />

1979


1980 Fachbeiträge<br />

Wie effektiv ist eine Schwallspülung?<br />

Einsatz im Stauraumkanal (Teil 1)<br />

In Hessen liegen die Gemeinden Driedorf und Greifenstein sowie<br />

die Städte Leun und Braunfels; sie bilden mit 14 Gemeinde-<br />

und Stadtteilen den Abwasserverband Ulmtal-Lahn. Die<br />

beiden Hauptgewässer sind der im hessischen Westerwald entspringende<br />

Ulmbach und die Lahn. Das Abwasser von 12 900<br />

Einwohnern wird über die im Lahnvorland liegende Kläranlage,<br />

im Stadtteil Tiefenbach der Stadt Braunfels, behandelt.<br />

Durch die von der Aufsichtsbehörde geforderte Überrechnung<br />

der Abwasserentlastungsanlagen im Jahr 2001, aktualisiert<br />

im Jahr 2004/05, mussten sechs Regenüberläufe durch<br />

Regenüberlaufbecken ersetzt werden. Zusätzlich war eine Vergrößerung<br />

des zentralen Regenüberlaufbeckens auf der Kläranlage<br />

von 570 m³ auf 3000 m³ erforderlich.<br />

In der Stadt Leun, im Stadtteil Biskirchen, sollte der vorhandene<br />

Regenüberlauf R14 (Abbildung 1) durch ein Regenüberlaufbecken<br />

mit einem Speichervolumen von V = 200 m³ ersetzt werden.<br />

Abb. 1: Bestehender Regenüberlauf R14<br />

Der vorhandene Drosselabfluss musste dabei von Q d = 45 l/s<br />

auf Q d = 15 l/s reduziert werden. Wegen der Lage des Bauwerks<br />

in einer Durchgangsstraße und der engen Platzverhältnisse<br />

war nur die Ausführung als Stauraumkanal mit obenliegender<br />

Entlastung möglich. Bei der Ausschreibung der Maßnahme<br />

bekam die Baufirma Uhrig GmbH mit Sitz in Geisingen<br />

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<strong>KA</strong> <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> (43) · Juli <strong>2012</strong><br />

mit einem Sondervorschlag den Auftrag. Der Stauraumkanal<br />

sollte anstelle von DN 3000 in DN 2600 mit einem Gefälle von<br />

2,3 ‰ auf 34,80 m verlegt werden.<br />

Als ich diesen Vorschlag zur Zustimmung auf meinen<br />

Schreibtisch bekam, war ich sehr skeptisch. Wie sollte der Betrieb<br />

in einem Stauraumkanal DN 2600 ohne Trockenwetterrinne<br />

bei einem Zulauf von nur 3 l/s Trockenwetter funktionieren?<br />

Da sind doch erhebliche Ablagerungen zu erwarten! Und<br />

was soll eine Verbundsteuerung von Spülung und Drossel bedeuten?<br />

Wegen des günstigen Angebots war eine Ablehnung<br />

des mir nicht Vertrauten schwierig. Von der Firma ließ ich mir<br />

ergänzende Unterlagen zukommen. Die Darstellung und Erläuterung<br />

der alternativen Drosselfunktion war plausibel. Auch<br />

die beigefügten positiven Referenzen klangen vielversprechend.<br />

Wir stimmten also dem Antrag zu.<br />

Abb. 2: Im Straßenbild ist das neue Bauwerk nicht zu erkennen<br />

Abb. 3: Klares Abwasser fließt im Stauraumkanal<br />

Im August 2008 begannen die Bauarbeiten; sie wurden zügig<br />

und zur vollen Zufriedenheit des Abwasserverbands abgewickelt.<br />

Am 9. September 2009 erfolgte von mir die wasserwirtschaftliche<br />

Bauabnahme. Vom Straßenbild der Durchgangsstraße<br />

her war nicht zu erkennen, welches Bauwerk sich<br />

darunter befindet (Abbildung 2).


Fachbeiträge<br />

Abb. 4: Das Abwasser staute sich rückwärts<br />

Beim Einstieg fand ich einen sauberen Stauraumkanal vor, in<br />

dem klares Abwasser floss (Abbildung 3). Der Blick zur Spülkammer<br />

ergab, dass diese eingestaut war und das Abwasser<br />

über die Schwelle floss. Die Ursache hierfür, so stellte sich heraus,<br />

war ein Fehler in der Steuerung. Trotz erreichtem Einstauziel<br />

erfolgte kein Signal zum Öffnen des als Schnellläufer<br />

ausgebildeten Spülschiebers DN 500.<br />

Durch manuelles Eingreifen in die Steuerung ließ sich dann<br />

der Spülschieber öffnen. Um den Spülschwall deutlich beobachten<br />

zu können, bin ich beim Einstieg nur bis zum Kämpfer<br />

des Stauraumkanals gestiegen. Der Schieber gab in kürzester<br />

Zeit die Öffnung frei; ein Abwasserschwall ergoss sich und<br />

strömte durch den Stauraumkanal. Am Ende des Kanals angelangt,<br />

staute sich das Abwasser rückwärts. Durch die lange Absetzzeit<br />

füllte ein sehr dickes Abwasser die Sohle (Abbildung 4).<br />

Das Spülvolumen von 8,9 m³ war nach ca. 8 Minuten abgeflossen<br />

und hinterließ keine Ablagerungen.<br />

Die einzelnen Bestandteile des Stauraumkanals konnte ich mir<br />

dann anschauen. Die detaillierten Erläuterungen habe ich der<br />

mir vorliegenden Beschreibung der Firma Uhrig entnommen:<br />

Die Drosselung erfolgt durch einen pneumatisch bzw. hydraulisch<br />

angetriebenen Schieber DN 300. Bis zu einer Fließhöhe<br />

von 10 cm vor dem Schieber ist der Schieber immer ganz<br />

nach oben gefahren. Mit höherem Wasserspiegel schließt der<br />

Schieber stufenweise so, dass der geforderte Drosselwasserab-<br />

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wird bei Einstau durch einen regelmäßigen Freispülbetrieb<br />

vorgebeugt. Bei Trockenwetter bleibt der Schieber auch für die<br />

Schwallspülung geöffnet (Abbildung 5).<br />

Abb. 5: Der Schieber bleibt bei Trockenwetter geöffnet<br />

Für die Notumleitung ist ein mit Hand zu bedienender Schieber<br />

DN 200 eingebaut. Die Spülkammer entstand durch Einbau<br />

einer 1,20 m hohen Schwelle in den Stauraumkanal. Das Stauvolumen<br />

beträgt bei 50 cm Wasserstand etwa 2,1 m³ und bei<br />

1,20 m etwa 8,9 m³. Die festgelegte Mindestöffnungsdauer des<br />

Spülschiebers DN 500 von 10 min mit einer durchschnittlichen<br />

Einstaudauer von 2 Stunden ermöglicht bei Trockenwetterzufluss<br />

bis zu elf Spülreinigungen. Eingestellt sind sechs Präventivreinigungen<br />

pro Tag.<br />

Ein Blick aus dem Verbindungskanal DN 1200 zum Staukanal<br />

DN 2600 in die Spülkammer zeigte, dass trotz der langen<br />

Einstauzeit kaum Ablagerungen vorhanden waren. Der Spülschieber<br />

hatte DN 500. Bei dem oberhalb liegenden Beckenüberlauf<br />

wurde eine Kulissentauchwand eingebaut (Abbildung 6).<br />

Der Stauraumkanal war 2009 neu errichtet. Wie aber sieht<br />

die Abwasseranlage nach einem längeren Betrieb aus? Hatten<br />

sich die Spüleinrichtungen bewährt? Gespannt war ich auf die<br />

am 15. Mai 2011 durchgeführte <strong>Betriebs</strong>prüfung. Der Blick in<br />

Richtung Drosselschieber zeigt die Verschmutzung des Stauraumkanals.<br />

Die Sohle war relativ sauber.<br />

Mitglied<br />

Lornsenstraße 124-136<br />

22869 Schenefeld<br />

Tel. 0 40-86 62 67 91<br />

FAX 0 40-86 62 67 88<br />

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<strong>KA</strong> <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> (43) · Juli <strong>2012</strong><br />

1981


1982 Fachbeiträge<br />

Abb. 6: Kulissentauchwand<br />

Doch ich bemerkte, dass trotz des sehr geringen Zulaufs die Sohle<br />

eingestaut war. War da alles in Ordnung? Beim Einstieg in die<br />

Spülkammer konnte ich beobachten, wie der Wasserspiegel kontinuierlich<br />

stieg. Da wurde mir klar, dass es soeben die Zeit eines<br />

Einstaus war. Um die Schwallspülung erneut zu beobachten,<br />

stieg ich umgehend in den Staukanal bis zum Kämpfer ein.<br />

Schon nach wenigen Minuten öffnete sich schlagartig der Spülschieber,<br />

und ein Abwasserschwall schoss durch den Stauraumkanal<br />

und schwappte beim Drosselschieber angekommen wieder<br />

zurück. Nach nur einigen Minuten war das Abwasser abgeflossen.<br />

Sehr eindrucksvoll! Und welcher Erfolg: Der Blick in Richtung<br />

Ende des Staukanals und Richtung Spülkammer zeigte eine<br />

saubere Sohle des Staukanals (Abbildung 7).<br />

Die Spezialisten im Abwasserbereich<br />

KONTAKT:<br />

· Ansprechpartner<br />

Berufstaucher Lutz Wiese<br />

Gertrud-Bäumer-Weg 10 i · D-18069 Rostock<br />

Funk: 0177 - 449 86 75<br />

Fax: 0381 - 511 95<br />

e-mail: lutz-wiese@t-online.de<br />

<strong>KA</strong> <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> (43) · Juli <strong>2012</strong><br />

Abb. 7: Eine saubere Sache<br />

Die Schwallspülung funktionierte also gut. Der Abwasserverband<br />

musste bisher keine Reinigung des Stauraumkanals<br />

durchführen. Für das Jahr <strong>2012</strong> plant der Abwasserverband die<br />

Umsetzung der notwendigen Fernüberwachung.<br />

Im Teil 2 meines Beitrages will ich von den Erfahrungen mit<br />

einem Regenüberlaufbecken berichten, das als Stauraumkanal<br />

DN 2400 und mit einer Länge von 105 m verwirklicht wurde.<br />

Autor<br />

Dipl.-Ing. (FH) Hans-Jürgen Hering<br />

Regierungspräsidium Gießen<br />

Dezernat 41.3 – Kommunales Abwasser, Gewässergüte<br />

Landgraf-Philipp-Platz 1–7<br />

35390 Gießen, Deutschland<br />

E-Mail: hans-juergen.hering@rpgi.hessen.de<br />

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· Beseitigung von Verstopfungen und Ablagerungen<br />

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· Alle Arbeiten werden im <strong>Betriebs</strong>zustand durchgeführt<br />

KONTAKT:<br />

· Ansprechpartner<br />

Berufstaucher Dietmar Torbahn<br />

Charles-Bencard-Ring 13 · D-18146 Rostock<br />

Funk: 0172 - 320 32 91<br />

Fax: 0381 - 669 12 82<br />

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Fachbeiträge<br />

In die Jahre gekommen<br />

25. Treffen des<br />

Ver- und Entsorgerlehrgangs von 1987<br />

Es ist jetzt 25 Jahre her, dass der 4. ATV-Lehrgang für Ver- und<br />

Entsorger in Essen-Heidhausen stattfand. Wir 32 Teilnehmer<br />

hatten uns so gut verstanden, dass wir beschlossen, uns regelmäßig<br />

zu treffen.<br />

Oft bleibt es ja nur bei dem Vorsatz. Nicht so bei unserer<br />

Klasse. Auch nach dieser langen Zeit treffen wir uns regelmäßig,<br />

wie am Wochenende vom 13. bis 15. April <strong>2012</strong>. Da die Altersbandbreite<br />

unserer Truppe 50 bis 75 Jahre beträgt, ist mittlerweile<br />

der größte Teil schon im verdienten Ruhestand, doch<br />

der Zusammenhalt ist geblieben.<br />

Zu unserem 25. Klassentreffen hatten wir einen besonderen<br />

Ort ausgesucht, nämlich Cochem an der Mosel. Das Treffen war<br />

wie jedes Jahr gut organisiert. Zwölf Kollegen mit ihren Partnerinnen<br />

waren gekommen (Abbildung 1). Sogar das Wetter<br />

spielte mit.<br />

Freitags war Treffpunkt im Hotel zur Weinhexe mit Begrüßung<br />

und Tanz. Am Samstag war bei strahlendem Sonnenschein<br />

die Besichtigung einer historischen Senfmühle, in der<br />

auch heute noch wie im Mittelalter Senf hergestellt wird. Anschließend<br />

war eine Stadtbesichtigung in Cochem mit dem Mosel-Wein-Express<br />

angesagt. Eine Schifffahrt brachte uns nach<br />

Beilstein, der Perle an der Mosel mit schönen Fachwerkbauten.<br />

Am Abend ging es feucht-fröhlich bis spät in die Nacht weiter.<br />

Natürlich wurde dabei auch etwas fachgesimpelt, aber Themen<br />

über die Arbeit standen an diesen Tagen nicht so im Vordergrund.<br />

Am Sonntag hieß es dann schon wieder Abschied nehmen,<br />

aber nicht bevor das nächste Treffen in Berching in Bayern<br />

festgelegt wurde.<br />

Unsere Geschichte dürfte wohl einmalig sein, doch würden<br />

wir uns freuen, wenn es die eine oder andere Truppe geben<br />

würde, die uns nacheifert.<br />

Klassensprecher<br />

Guido Heil<br />

Oberdorfstraße 28, 55262 Heidesheim, Deutschland<br />

E-Mail: guido_heil@web.de<br />

Abb. 1: Das Jubiläumstreffen in Cochem<br />

Gemeinsam weiter...<br />

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<strong>KA</strong> <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> (43) · Juli <strong>2012</strong><br />

1983


1984 Fachbeiträge<br />

IFAT ENTSORGA <strong>2012</strong><br />

Großer Besucherandrang<br />

Mit einem Besucherrekord endete die IFAT ENTSORGA auf<br />

dem Münchner Messegelände. 125 000 Personen informierten<br />

sich über Neuigkeiten und führten mit rund 2900 Ausstellern<br />

Fachgespräche. Dieser Erfolg ist nicht zuletzt auf die hohe Teilnehmerzahl<br />

aus dem Kreis des <strong>Betriebs</strong>personals zurückzuführen.<br />

So fuhren allein 48 Busse mit Teilnehmern aus den bayerischen<br />

Kanal- und Kläranlagen-Nachbarschaften zur Messe.<br />

Auch die anderen DWA-Landesverbände organisierten für das<br />

<strong>Betriebs</strong>personal Fahrgelegenheiten zum Besuch der IFAT ENT-<br />

SORGA. Beliebter Treffpunkt war der Messestand des DWA-<br />

Landesverbands Bayern in der Eingangshalle (Abbildung 1).<br />

Klärwerkspreis für das <strong>Betriebs</strong>personal<br />

In Zusammenarbeit mit dem Internetportal www.klärwerk.info<br />

hat die Firma Bioserve GmbH einen „Großen Klärwerkspreis für<br />

Innovation <strong>2012</strong>“ ausgelobt. Ziel des Preises ist es, neue Ideen<br />

im Kläranlagenbetrieb zu fördern und kreative Mitarbeiter zu<br />

unterstützen. Ein Preisgeld für den Sieger ist ausgesetzt.<br />

Ein Gremium aus fünf erfahrenen Fachleuten hat aus den<br />

eingegangenen Vorschlägen einstimmig die Idee von Abwassermeister<br />

Dieter Panhans ausgewählt. Er ist auf der Kläranlage<br />

Bobingen in Schwaben beschäftigt und hat einen Vorschlag mit<br />

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<strong>KA</strong> <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> (43) · Juli <strong>2012</strong><br />

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dem Thema „Rohrwärmetauscher mit Zwangsführung“ eingereicht.<br />

Die Grundidee besteht darin, die Wärmeenergie, die mit<br />

dem ausgefaulten Schlamm den Faulbehälter verlässt, für die<br />

Erwärmung des zugeführten Rohschlamms wieder zu verwenden.<br />

Dieter Panhans hat das Problem durch einen besonderen<br />

Doppelwärmetauscher gelöst.<br />

Abb. 1: Die Nachbarschaften aus Sachsen/Thüringen sind<br />

angekommen


Fachbeiträge<br />

Ein würdiger Champion<br />

Nach intensiven Nachforschungen unserer Redaktion ist nun<br />

klar, dass Hannes Felber (Bayern) mit Viktor Schweizer (Baden-Württemberg)<br />

gleichgezogen hat und jetzt seit 35 Jahren<br />

als Nachbarschaftslehrer tätig ist. Er ist damit auf dem besten<br />

Weg, neuer alleiniger Champion zu werden, denn er macht<br />

noch lange nicht Schluss! Sein ganzes Berufsleben hat er sich<br />

für die Interessen des <strong>Betriebs</strong>personals eingesetzt. Über 160<br />

Klärwärter-Grundkurse hat er geleitet und 15 Jahre als Obmann<br />

den DWA-Fachausschuss BIZ-2 „Grundkurse“ geführt.<br />

Längst mit der Ehrennadel der DWA ausgezeichnet, galt es für<br />

den bayerischen Landesverband im Februar <strong>2012</strong>, Hannes Felber<br />

für sein Wirken zu danken. Der Landesverbandsvorsitzende<br />

Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Günthert (rechts im Bild) und der<br />

Leiter der Nachbarschaften, Hardy Loy (links) freuen sich sichtlich<br />

mit ihrem Champion.<br />

Ihr kompetenter Ansprechpartner für<br />

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Abb. 1: Hannes Felber (Mitte) 35 Jahre Lehrer der<br />

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<strong>KA</strong> <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> (43) · Juli <strong>2012</strong><br />

1985


1986 Fachbeiträge<br />

Eine Arbeitshilfe der DWA zur Beurteilung der chemischen und biologischen Phosphorelimination<br />

bei der Abwasserreinigung<br />

Fällmittel sparen – Bio-P nutzen<br />

1 Einleitung<br />

Zur Entfernung von Phosphor (P) aus kommunalem Abwasser<br />

werden in vielen Kläranlagen Metallsalze als Fällmittel zudosiert.<br />

Neben dieser chemischen Elimination werden Phosphate<br />

teilweise aber auch biologisch entfernt, da die Organismen im<br />

belebten Schlamm für ihr Wachstum P benötigen, den sie dem<br />

Abwasser entziehen. Diese biologische Phosphorelimination<br />

kann oftmals gesteigert werden, wenn die Kläranlage entsprechend<br />

betrieben wird. Dadurch können Fällmittelkosten gespart<br />

und die Fällschlammmenge reduziert werden.<br />

Die DWA-Arbeitsgruppe <strong>KA</strong>-8.2 hat eine Arbeitshilfe in Form<br />

einer anwenderfreundlichen Excel-Tabelle geschaffen. Mit dieser<br />

kann das <strong>Betriebs</strong>personal jeweils den chemischen Anteil und<br />

den biologischen Anteil bei der P-Elimination ermitteln und prüfen,<br />

ob diesbezüglich ein Optimierungspotenzial besteht. Erforderlich<br />

sind dazu die Daten aus dem <strong>Betriebs</strong>tagebuch (Monatsberichte)<br />

von Kläranlagen mit chemischer und/oder biologischer<br />

P-Elimination. Anlagen mit Vorfällung, Flockungsfiltration oder<br />

Nachfällung können ebenfalls bewertet werden.<br />

Im zugehörigen Arbeitsbericht werden an konkreten Beispielen<br />

(Anlage mit alleiniger chemischer Fällung, Bio-P-Anlage, An-<br />

Abb. 1: Bilanzierung der P-Anteile einer Anlage mit Denitrifikation<br />

<strong>KA</strong> <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> (43) · Juli <strong>2012</strong><br />

lage mit Denitrifikation sowie Bio-P-Anlage mit Flockungsfiltration)<br />

die Auswertungen beurteilt und diskutiert. Die<br />

Grundlagen, die sich hinter der Auswerte-Tabelle verbergen,<br />

werden im Arbeitsbericht ebenfalls ausführlich erklärt.<br />

2 Voraussetzungen für eine verlässliche<br />

Auswertung<br />

Die Arbeitshilfe eignet sich für Kläranlagen, die über eine genügende<br />

Anzahl auswertbarer <strong>Betriebs</strong>daten verfügen. Für eine<br />

verlässliche Auswertung müssen folgende Voraussetzungen<br />

gegeben sein:<br />

Messeinrichtungen für die Ermittlung der Abwasser- und<br />

Fällmittelmengen sowie der Temperatur in der Belebung,<br />

Probenahmegeräte an den Messstellen: Zulauf Kläranlage,<br />

Zulauf biologische Stufe, gegebenenfalls Zulauf nachgeschaltete<br />

Verfahren (Flockungsfiltration/Nachfällung)<br />

und Ablauf Kläranlage<br />

Laborausstattung für die Analyse der Parameter P ges, BSB 5,<br />

CSB, N ges, NH 4-N, NO 3-N.


Fachbeiträge<br />

3 Welche Ergebnisse liefert die Auswertung?<br />

Die Auswertung liefert neben der tabellarischen Darstellung<br />

anschauliche Abbildungen, die direkt als Excel-Graphiken generiert<br />

werden. Diese umfassen folgende Jahresgänge, dargestellt<br />

in Form von Monatsmittelwerten:<br />

Bilanzierung der Phosphoranteile über die Abwasserbehandlung,<br />

• β-Werte für die Simultanfällung und sofern vorhanden für<br />

nachgeschaltete Verfahren wie die Flockungsfiltration (Verbrauchsmengen<br />

an Fällmittel),<br />

Kennzahl K P (Mol Metall/kg P im Zulauf), die den Vergleich<br />

des Fällmittelverbrauchs mit anderen Anlagen ermöglicht,<br />

Faktor f P,Bio-P , der den Anteil der vermehrten biologischen P-<br />

Elimination beschreibt.<br />

Abbildung 1 zeigt eine typische Auswertung der P-Anteile für<br />

eine Anlage mit Denitrifikation ohne zusätzliche Ausrüstung<br />

für Bio-P. Auf dieser Anlage wird ergänzend zur vermehrten<br />

biologischen P-Elimination im Denitrifikationsteil dreiwertiges<br />

Eisen eingesetzt, das proportional zur P-Fracht in den Ablauf<br />

der Belebung dosiert wird.<br />

4 Wo kann die Arbeitshilfe bezogen werden?<br />

Die Excel-Tabelle, eine detaillierte Anleitung zur Auswertung<br />

sowie der zugehörige Arbeitsbericht sind unter folgenden<br />

Adressen zugänglich:<br />

www.dwa-bayern.de/nachbarschaften<br />

www.kan.at<br />

www.vsa.ch<br />

Eine weitere Tabelle für Auswertungen über mehrere Jahre ist<br />

derzeit in Bearbeitung.<br />

DWA-Arbeitsgruppe <strong>KA</strong>-8.2 „Abwasserreinigung durch<br />

Fällung und Flockung“<br />

Sprecher: Georg Schwimmbeck<br />

Wasserwirtschaftsamt Weilheim<br />

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E-Mail: georg.schwimmbeck@wwa-wm.bayern.de<br />

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<strong>KA</strong> <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> (43) · Juli <strong>2012</strong><br />

1987


1988 Fachbeiträge<br />

Betrieb und<br />

Wartung von<br />

Kleinkläranlagen<br />

1 Situation<br />

In Österreich werden derzeit etwa 15 000 Kleinkläranlagen<br />

< 51 EW (Einwohnerwerte) betrieben. Abbildung 1 zeigt ein<br />

Beispiel. Diese dezentralen Abwasserreinigungsanlagen sind<br />

vor allem in dünn besiedelten Gebieten eine Alternative gegenüber<br />

der Errichtung von langen, teuren Kanalsträngen für nur<br />

wenige Anschlussnehmer. Die Bildung von Genossenschaften<br />

zur Abwasserbehandlung von mehreren Objekten mit einer gemeinsamen<br />

Kleinkläranlage bietet gegenüber Einzelanlagen<br />

für jedes Objekt deutliche Vorteile. Hier sind nicht nur günstigere<br />

Errichtungs-, <strong>Betriebs</strong>- und Wartungskosten zu nennen,<br />

sondern auch eine höhere <strong>Betriebs</strong>sicherheit der Kläranlage.<br />

Abb. 1: Kleinkläranlage mit Rotationskörper<br />

2 Erfahrungen bei der Planung<br />

Für die Wahl des Kläranlagentyps sind bereits während der Planung<br />

die Entsorgungsmöglichkeiten für anfallende Grobstoffe<br />

sowie Schlamm zu berücksichtigen. Wenn das Objekt zum Beispiel<br />

im Winter nur schwer mit Räumfahrzeugen zu erreichen<br />

ist, sind bei regelmäßigen Schlammentnahmen entsprechende<br />

Pufferbecken zu errichten, um die erforderlichen Räumungsintervalle<br />

auf halbjährlich reduzieren zu können. Sind die Objekte<br />

nicht ganzjährig gleichmäßig belastet (zum Beispiel Ferienhäuser,<br />

Sportkantinen …), sind Klärsysteme zu wählen, die<br />

auch bei Belastungsschwankungen oder bei zeitweilig gar keiner<br />

Beschickung betriebssichere Reinigungsleistungen erbringen<br />

können. Dazu gehören zum Beispiel bepflanzte Bodenfilter<br />

(Pflanzenkläranlagen), zweistraßige Anlagen oder SBR-Anlagen<br />

(SBR: Sequence Batch Reactor). Somit werden mit der Planung<br />

und der Wahl des Anlagentyps bereits die Weichen für<br />

eine funktionierende und betriebssichere Reinigungsleistung<br />

<strong>KA</strong> <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> (43) · Juli <strong>2012</strong><br />

ohne Einschränkungen der Klärleistung gestellt. Abbildung 2<br />

zeigt ein Beispiel.<br />

Abb. 2: Kleinkläranlage mit Festbettreaktor<br />

3 Erfahrungen beim Betrieb<br />

Nach Errichtung der Anlage muss jedoch der Betreiber mit seinem<br />

System „leben“. Jetzt geht es nur noch um den Betrieb<br />

und die Wartung, und hier ist die Mitarbeit des Betreibers gefragt.<br />

Dies aber setzt voraus, dass der Betreiber die Funktionsweise<br />

seiner Kläranlage kennt und versteht, dass nur durch regelmäßige<br />

Wartungsarbeiten eine Reinigungsleistung dauerhaft<br />

zu erreichen ist. Schulungen für den Betreiber (zum Beispiel<br />

Verpflichtung zum einmaligen Besuch eines mindestens<br />

1½-Tageskurses im Genehmigungsbescheid) wären daher wünschenswert.<br />

Darüber hinaus sind eine Unterweisung bei der Inbetriebnahme<br />

und ein <strong>Info</strong>rmationsaustausch bei den Wartungs-<br />

und Überprüfungsterminen unerlässlich. Die Erfahrung<br />

zeigt, dass Betreiber, die sich mit ihrer Anlage identifizieren,<br />

die Wartung viel gewissenhafter durchführen, was sich natürlich<br />

positiv auf die Reinigungsleistung auswirkt.<br />

Zumindest folgende Kontrollen, die mit geringem Aufwand<br />

durchzuführen sind, aber von essentieller Bedeutung sind, sollen<br />

vom Anlagenbetreiber erfolgen:<br />

Betrieb der Anlage (Stromversorgung, Sicherungen …),<br />

Sauerstoffeintrag ins Belebungsbecken während den Belüftungszeiten,<br />

gleichmäßige Beschickung von bepflanzten Bodenfilter-,<br />

Filter- und Sickeranlagen (Abbildung 3),<br />

Verschlammung auf der Beet- oder Filteroberfläche,<br />

Kontrolle des Ablaufs (klar, schwebstofffrei, geruchlos),<br />

Verstopfung der Zu- und Ablaufrohre (Abbildung 4),<br />

gleicher Wasserstand in allen Behältern – ausgenommen<br />

Anlagenteile mit variierenden Wasserständen (Pufferbecken,<br />

SBR-Anlage …).<br />

Das Prüfintervall für diese Kontrollen sollte, wenn in den <strong>Betriebs</strong>-,<br />

Wartungsvorschriften oder Vorgaben seitens der Behörde<br />

nicht kürzere Intervalle vorgesehen sind, ein bis zwei Wochen<br />

nicht überschreiten. Zur Dokumentation der Wartungsarbeiten<br />

sollen die Prüfergebnisse in einem Kontroll- oder Wartungsbuch<br />

aufgezeichnet werden, das auch in elektronischer<br />

Form (zum Beispiel Excel-Listen) geführt werden kann. Das<br />

Vorlegen der Dokumentation ist vor allem bei <strong>Betriebs</strong>störun-


Fachbeiträge<br />

gen oder Grenzwertüberschreitungen hilfreich, um zu klären,<br />

bis zu welchem Zeitpunkt die Anlage funktionstüchtig war.<br />

Abb. 3: Durch ungleichmäßigen Pflanzenbewuchs kommt es zu<br />

einer eingeschränkten Klärleistung<br />

Abb. 4: Durch den Schwimmschlamm im Vorklärbecken, der bis<br />

zum Zulaufrohr zurück staut, besteht große Verstopfungsgefahr<br />

Weitergehende Wartungsarbeiten können nur von technisch geschultem<br />

Personal durchgeführt werden. Dazu zählen vor allem:<br />

Schlammvolumenmessung und Überschussschlammabzug<br />

(Abbildung 5),<br />

Zerstören der Schwimmschlammdecken,<br />

Wartung maschineller Einrichtungen,<br />

Nachjustieren von Anlageteilen,<br />

Entnahme von Abwasserproben und Analyse von abwasserspezifischen<br />

Parametern gemäß behördlichen Vorgaben zur<br />

Beurteilung der Reinigungsleistung,<br />

Kontrolle der Schlammrückführung,<br />

Schlammspiegelmessung.<br />

Da für die weitergehenden Wartungsarbeiten spezielle Geräte,<br />

Fachwissen und Erfahrung erforderlich sind, können sie nur<br />

selten von Anlagenbetreibern selbst durchgeführt werden können.<br />

Deshalb wird dafür in der Regel eine Wartungsfirma beauftragt.<br />

Um die Durchführung der Wartungsarbeiten zu gewährleisten,<br />

wird in der wasserrechtlichen Bewilligung oftmals<br />

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<strong>KA</strong> <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> (43) · Juli <strong>2012</strong><br />

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1990 Fachbeiträge<br />

Abb. 5: Höchste Zeit für eine gezielte Schlammräumung<br />

der Abschluss eines Wartungsvertrags vorgeschrieben. In vielen<br />

Fällen erfolgt dann die Wartung durch eine Fachfirma, die neben<br />

der Wartung auch Kleinkläranlagen plant, vertreibt und errichtet.<br />

Die Praxis hat gezeigt, dass mit der Wartung durch die<br />

Herstellerfirma durchwegs gute Erfahrungen erzielt werden, da:<br />

das Reinigungssystem, -verfahren und die Anlagenteile bekannt<br />

sind,<br />

Erfahrungen mit dem Betrieb mehrerer Anlagen gleichen<br />

Typs vorliegen,<br />

die Erkenntnisse aus den <strong>Betriebs</strong>störungen bei den bestehenden<br />

Anlagen nutzbringend in die Wartung sowie die<br />

Anlagenentwicklung einfließen können.<br />

Alternativ können die Wartungsarbeiten aber auch durch geschulte<br />

und fachkundige Klärwärter durchgeführt werden.<br />

Durch den Betrieb der kommunalen Orts- oder Verbandskläranlage<br />

hat der Klärwärter bereits fundiertes Wissen und Erfahrung<br />

mit mechanischen und biologischen Abwasserreinigungsverfahren.<br />

So kann er problemlos die Wartung der mechanischen<br />

Anlagenteile (Pumpen, Verteilereinrichtung, Schaltschränke),<br />

Probeentnahmen und Messungen im Rahmen der<br />

Eigenkontrolle sowie Zerstören des Schlamms, pH-Korrekturen<br />

und Fällmittelzugaben durchführen. Mit geschultem Blick kann<br />

der Klärwärter <strong>Betriebs</strong>störungen erkennen und Gegenmaßnahmen<br />

ergreifen (Abbildung 6).<br />

Abb. 6: Durch die Verschlammung des Filterschachtes kann das<br />

Wasser nicht mehr absickern<br />

<strong>KA</strong> <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> (43) · Juli <strong>2012</strong><br />

Wenn jedoch anhand der Bedienungs- und Wartungsvorschrift<br />

der Kleinkläranlage nicht eindeutig die zum Entgegenwirken<br />

der <strong>Betriebs</strong>störung erforderlichen Maßnahmen abgeleitet<br />

werden können, ist unbedingt der Hersteller zu verständigen<br />

(Abbildung 7). Bevor bauliche Veränderungen bzw. Umbaumaßnahmen<br />

vorgenommen werden, ist zusätzlich ein Sachverständiger<br />

der zuständigen Behörde einzuschalten. Dieser hat<br />

zu prüfen, ob durch die baulichen Änderungen zusätzlich auch<br />

die rechtliche Bewilligung angepasst werden muss.<br />

Bei den Anpassungsmaßnahmen muss insbesondere bedacht<br />

werden, dass das biologische System von Kleinkläranlagen<br />

sehr sensibel auf Veränderungen reagiert. Da die Volumina,<br />

Behälter und Anlagenteile wesentlich kleiner sind, reagieren<br />

auch die Bakterien intensiver als bei Großkläranlagen. Somit<br />

sollten, wenn nicht offensichtliche Gründe dafür sprechen,<br />

mehrere Anpassungsmaßnahmen nicht gleichzeitig, sondern<br />

hintereinander erfolgen. Die Ergebnisse der jeweiligen Maßnahme<br />

sollten zumindest im Wartungsbuch festgehalten werden,<br />

um den Sanierungserfolg zu dokumentieren.<br />

Abb. 7: Der Wasserstand ist unter der Rohrunterkante des<br />

Überlaufs, und somit ist die Anlage undicht<br />

4 Zusammenfassung<br />

Für einen optimalen Betrieb einer Kleinkläranlage ist somit der<br />

innige <strong>Info</strong>rmationsaustausch zwischen Betreiber, Wartungspersonal<br />

(Fachfirma, Klärwärter der Orts- oder Verbandskläranlage),<br />

Anlagenhersteller und Sachverständigen erforderlich.<br />

Die Wartungsverantwortung kann nicht allein durch den Abschluss<br />

eines Vertrags gelöst werden. Der Wartungsanspruch ist<br />

viel komplexer. Der Betreiber muss unbedingt mit einbezogen<br />

werden. Nur wenn dieser bei den Wartungsterminen regelmäßig<br />

geschult wird, kann erreicht werden, dass sich der Betreiber<br />

seiner Verantwortung auf Dauer bewusst bleibt.<br />

Autor<br />

Ing. Raimund Herndl<br />

Magistrat der Stadt Wien<br />

MA 45 – Wiener Gewässer<br />

Wilhelminenstraße 93, 1160 Wien, Österreich<br />

Tel. ++ 43 (0)1 4000 965 48<br />

E-Mail: raimund.herndl@wien.gv.at


Fachbeiträge<br />

Optimaler Einsatz des mobilen<br />

GIS-Systems<br />

Der Trinkwasser- und Abwasserverband (TAV) Genthin liegt im<br />

Bundesland Sachsen-Anhalt und umfasst vier Mitgliedsgemeinden.<br />

Unser Aufgabengebiet erstreckt sich auch auf die Wartung<br />

und Instandhaltung des örtlichen Kanal- und Trinkwassernetzes.<br />

Für diese Tätigkeiten benötigen wir Bestandspläne. Um<br />

diese aber auf dem aktuellen Stand zu halten, müssten diese<br />

Unterlagen ständig per Hand nachgearbeitet und ergänzt werden.<br />

Doch wer hat heute noch diese Zeit?<br />

Aus diesem Grund verwenden wir seit Jahren ein Geographisches<br />

<strong>Info</strong>rmations-System (GIS). Diese Systeme können raumbezogene<br />

Daten digital erfassen. Nach der Speicherung ist es<br />

möglich, diese Daten optimal weiter zu bearbeiten. Sie können<br />

reorganisiert, modelliert, analysiert oder graphisch präsentiert<br />

werden.<br />

Im Laufe der Entwicklung des mobilen GIS im TAV Genthin<br />

wurden immer mehr Tätigkeiten mit direkter Erfassung vor Ort<br />

durchgeführt. Um eine Bestandsdokumentation des Leitungsnetzes<br />

im GIS aufzustellen, sind umfangreiche Daten erforderlich.<br />

Dies ist eine wichtige Voraussetzung, um für jeden Fall<br />

(Abschaltungen, Havarien, Wartungen) gerüstet zu sein. Anfänglich<br />

fertigten wir Fotos sowie Handskizzen auf den Tablet-<br />

PC mit GIS-CAD-Grundlage an (Abbildung 1). Die Fotos wurden<br />

zu den jeweiligen Elementen gekoppelt, und mit den<br />

Handskizzen (Einmessungen) wurde die genaue Position –<br />

zum Beispiel von neuen Hausanschlüssen – im GIS erstellt.<br />

Abb. 1: Lageskizze, mit dem Tablet-PC vor Ort erstellt<br />

Im nächsten Schritt wandten wir uns der Verwaltung zu, um<br />

sämtliche Wartungs- und Instandhaltungsmaßnahmen im GIS<br />

anzulegen. Wir erfassten zyklisch wiederkehrende Wartungen<br />

und konnten diese nun in wöchentlichen Aufträgen (Listen)<br />

darstellen und abarbeiten. Dabei wurde die Bearbeitung der<br />

Wartungsaufträge in Papierform durch die Bearbeitung auf<br />

dem Tablet-PC abgelöst. Dazu erhalten die Mitarbeiter vom<br />

verantwortlichen Meister die Aufträge als digitale Daten.<br />

Alle Wartungs- und Instandhaltungsmaßnahmen werden auf<br />

den Tablet-PC dokumentiert und archiviert. Um die flexible Erfassung<br />

neuer Anschlüsse oder Havariebeseitigungen exakt zu<br />

dokumentieren, wurde die exakte GPS-Vermessung ebenfalls<br />

mit den Tablet-PC in Angriff genommen.<br />

Mitarbeiter des Verbandes haben MoSeS<br />

im Vor-Ort-Einsatz<br />

Seit über zehn Jahren nutzen wir nun schon dieses mobile System<br />

und verwenden das System GIS X der Geograt <strong>Info</strong>rmationssystem<br />

GmbH. Das GIS wurde gemeinsam mit der Firma Te-<br />

KoN <strong>Info</strong>rmationssysteme GmbH in den letzten Jahren ausgebaut<br />

und die Module entsprechend den Anforderungen des<br />

Verbandes angepasst. Besonders die Module zur Wartung und<br />

Auftragsbearbeitung wurden weiterentwickelt. Geblieben ist in<br />

den letzten Jahren der Kostenaufwand für die externen Vermessungsaufgaben.<br />

Dies soll sich aber demnächst ändern, da<br />

der TAV Genthin nun auch das mobile Vermessungssystem Mo-<br />

SeS (Mobile System for Exactly Surveying) im Einsatz hat. Dieses<br />

System wurde von TeKoN im Rahmen eines Förderprojekts<br />

des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie entwickelt.<br />

Anliegen des Projekts war es, eine kostengünstige mobile<br />

Vermessungseinheit als Ein-Mann-Lösung zu entwickeln. Unter<br />

Verwendung moderner Trimble-Vermessungstechnik (Trimble<br />

ist ein Anbieter von geodätischen Systemen) entstand MoSeS.<br />

Es bietet eine zentimetergenaue Punkt-, Linien- und Flächenerfassung<br />

mit gleichzeitiger Erfassung von dazugehörigen Sachdaten.<br />

Die erfassten Punkte können sofort vor Ort im GIS und<br />

im CAD-Programm gezeichnet werden. Der Verband nutzt das<br />

System vor allem für die Erfassung bzw. Nachvermessung von<br />

Hausanschlüssen, bei freigelegten Leitungen usw.<br />

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<strong>KA</strong> <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> (43) · Juli <strong>2012</strong>


1992 Fachbeiträge<br />

Abb. 2: Ein-Mann-Vermessung eines Abwasserschachts<br />

Die Bedienung der Vermessungseinheit ist einfach und schnell zu<br />

lernen, sodass auch keine aufwendige Schulung notwendig ist.<br />

Das System ist nicht nur für den Einsatz bei Trink- und Abwasserverbänden<br />

geeignet, sondern kann auch in kommunalen Einrichtungen<br />

genutzt werden. Die Vorteile sind vor allem die Terminunabhängigkeit<br />

gegenüber den Vermessungsbüros und die<br />

langfristige Einsparung von Vermessungskosten. Auch sind die<br />

Daten sofort in der CAD/GIS-Anwendung sichtbar und können<br />

bearbeitet werden.<br />

Erste Erfahrungen mit MoSeS haben die Mitarbeiter unseres Verbands<br />

gewonnen. Praktisch finden sie, dass bei festgestellten Ungenauigkeiten<br />

die aufgeschachteten Leitungen in der Lage oder<br />

Höhe sofort nachgemessen werden können. „Sonst mussten wir<br />

immer erst den Vermesser bestellen und warten, bis er einen Termin<br />

frei hatte. So lange musste dann der Schacht offen bleiben,<br />

was gerade bei schlechten Witterungsbedingungen nicht immer<br />

optimal war“, meint ein Mitarbeiter.<br />

<strong>KA</strong> <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> (43) · Juli <strong>2012</strong><br />

Abb. 3: Vermessung einer Hausanschlussleitung in offener<br />

Bauweise<br />

Die Ungenauigkeiten können jetzt von den Mitarbeitern sofort<br />

nachgeprüft werden. Die gemessenen Punkte werden gespeichert<br />

und nach der Rückkehr vom Außeneinsatz durch den GIS-<br />

Mitarbeiter in die GIS-Datenbank übernommen. Aber nicht nur<br />

die Vermessungspunkte werden gespeichert, sondern auch sämtliche<br />

alphanumerischen Daten, die die Mitarbeiter zu den einzelnen<br />

Objekten erfasst haben. Somit stehen nach Abgleich der Datenbank<br />

allen Mitarbeitern die aktuellen Daten zur Verfügung.<br />

Autor<br />

Hero Appeldorn<br />

Trinkwasser- und Abwasserverband Genthin<br />

Rathenower Heerstraße 25<br />

39307 Genthin, Deutschland<br />

Tel. ++ 49 (0)3933 930120<br />

E-Mail: Appeldorn@TAV-Genthin.de<br />

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Fachbeiträge<br />

Abb. 1: Belebungsbecken, Schlammstapelbehälter und Nachklärbecken (von außen nach innen)<br />

Ein nicht alltäglicher Einsatz „im Dunkeln“:<br />

Beseitigung von Ablagerungen im<br />

Belebungsbecken während des <strong>Betriebs</strong><br />

1 Ausgangssituation<br />

Im Jahr 1998 ging die Kläranlage des Marktes Zusmarshausen<br />

(9000 EW) in Bayern in Betrieb. Sie reinigt das Abwasser<br />

vom Hauptort Zusmarshausen und von weiteren sechs Ortsteilen.<br />

Das ländliche Einzugsgebiet befindet sich im westlichen<br />

Landkreis von Augsburg. Die Anlage ist als einstraßige Belebungsanlage<br />

mit gemeinsamer aerober Schlammstabilisierung<br />

konzipiert (Abbildung 1). Das Abwasser wird über eine Rechen-Sandfang-Kompaktanlage<br />

direkt zur Belebung geführt.<br />

Eine Vorklärung ist nicht vorhanden. Das Belebungsbecken mit<br />

einem Außendurchmesser von 44,6 m hat ein Volumen von<br />

2970 m³.<br />

Nachdem im Rücklaufschlamm immer mehr feinste Sandanteile<br />

zu finden waren, haben wir im Jahr 2007 das Belebungsbecken<br />

auf Ablagerungen untersucht. Dabei wurden von<br />

der Räumerbrücke aus im Abstand von etwa 2 m mit einer langen<br />

Holzlatte an 150 Stellen im Belebungsbecken die Ablagerungen<br />

abgetastet und auf einer Skizze dargestellt. Durch diese<br />

Vorgehensweise stellten wir teilweise bis zu 70 cm hohe Ablagerungen<br />

fest. Die Gesamtmenge der Ablagerungen im Belebungsbecken<br />

errechneten wir auf ca. 50 m³ bis 60 m³.<br />

Im September 2010 untersuchten wir das Becken mit derselben<br />

Methode erneut auf Ablagerungen. Dabei stellten wir<br />

fest, dass sich die Ablagerungen in den vergangenen drei Jahren<br />

auf ca. 100 bis 120 m³ verdoppelt haben. Die Ablagerungen<br />

waren bis zu 1,10 Meter hoch! Selbst im belüfteten Teil des<br />

Belebungsbeckens konnten wir Ablagerungen bis zu einer Höhe<br />

von 40 cm feststellen (Abbildung 2).<br />

Aufgrund der enormen Zunahme der Ablagerungen konnten<br />

wir abschätzen, dass in naher Zukunft Teile der Belüftungskerzen<br />

überlagert werden würden. Wir mussten also dringend handeln.<br />

Abb. 2: Ablagerungen im Belebungsbecken:<br />

rot schraffiert = Ablagerungen, blau = belüfteter Bereich<br />

<strong>KA</strong> <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> (43) · Juli <strong>2012</strong><br />

1993


1994 Fachbeiträge<br />

2 Planung<br />

Da die Anlage aufgrund ihrer einstraßigen Bauweise nicht außer<br />

Betrieb genommen werden kann, mussten wir eine Möglichkeit<br />

finden, diese Arbeiten während des <strong>Betriebs</strong> zu erledigen.<br />

Bei der Suche nach einer geeigneten Firma und der Einholung<br />

mehrerer Angebote stießen wir auf eine Tauchfirma,<br />

die mit einer Kanalreinigungsfirma eng zusammenarbeitet. Wir<br />

erteilten ihr den Auftrag, denn sie hatte bereits Erfahrung mit<br />

solchen Problemfällen und verfügte auch über die notwendigen<br />

Gerätschaften.<br />

Eine der Schwierigkeiten bei den anstehenden Arbeiten waren<br />

die im Belebungsbecken an 14 Gattern befestigten 420 Belüftungskerzen.<br />

Damit sie nicht beschädigt werden, mussten<br />

sie während der Taucharbeiten herausgehoben werden. Aus<br />

diesem Grund lag natürlich nahe, dass wir die verschlissenen<br />

Membranschläuche der Belüftungskerzen in diesem Zuge<br />

gleich mit auswechseln. Der Zeitpunkt für die Entfernung der<br />

Ablagerungen und der Wechsel der Belüftungsmembrane wurde<br />

daraufhin auf Juni 2011 festgesetzt.<br />

3 Vorbereitung<br />

Ende Mai 2011 war es dann soweit, mit den Vorbereitungsarbeiten<br />

anzufangen. Unter Mithilfe des Bauhofs wurde auf dem<br />

großzügigen <strong>Betriebs</strong>gelände ein Sandablagerungsplatz gebaut.<br />

Denn das entfernte und vermutlich sehr nasse Sand-<br />

Schlamm-Gemisch musste ja gelagert und mehrere Wochen abtrocknen<br />

können. Dazu erstellten wir mit ausgemusterten<br />

Schalungsteilen für Beton einer ortsansässigen Baufirma ein<br />

Rechteckbecken von 20 × 10 Meter bei einer Schalungshöhe<br />

von 1 Meter. Dieses „Becken“ wurde bei den Übergängen vom<br />

Boden zu den Wänden mit Fließ ausgekleidet, damit das Gemisch<br />

zurückgehalten wird und nur das Wasser entweichen<br />

kann (Abbildung 3).<br />

Eine Woche vor Beginn der Taucharbeiten haben wir dann<br />

die Hälfte der Belüftung abgeschaltet, die Belüftungsgatter demontiert<br />

und mit einem Elektrokettenzug aus dem Belebungsbecken<br />

gehoben (Abbildung 4). In dieser Woche wurden auch<br />

die Membranschläuche der gehobenen Belüftungsgatter erneuert<br />

und zum Einbau vorbereitet (Abbildung 5).<br />

<strong>KA</strong> <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> (43) · Juli <strong>2012</strong><br />

Abb. 3: Sandablagerungsbecken mit einer noch offenen Seite<br />

Abb. 4: Belüftungsgatter beim Ausbau<br />

Abb. 5: Wechsel der Membranschläuche<br />

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Fachbeiträge<br />

4 Durchführung<br />

Pünktlich am Montag, 6. Juni 2011, rückten dann die Tauchfirma<br />

und das Kanalsaugfahrzeug mit Spezialpumpe an. Nach<br />

den Vorbereitungsarbeiten der Tauchfirma und dem Aufbau<br />

der Saug- und Druckleitungen begann schon bald der erste<br />

Tauchgang. Da während eines Tauchgangs die Umwälzpropeller<br />

und die restliche Belüftung des Belebungsbeckens ausgeschaltet<br />

werden mussten, haben wir unsere Zulaufpumpwerke<br />

gedrosselt bzw. ausgeschaltet und das anfallende Abwasser in<br />

den Regenüberlaufbecken der dortigen Pumpwerke zurückgehalten.<br />

Glücklicherweise gab es zu diesem Zeitpunkt keine Niederschläge.<br />

Nachdem ein Taucher im Bereich der demontierten<br />

Belüftungsgatter im belebten Schlamm abgetaucht war, begann<br />

er auch schon bald mit dem Entfernen der Ablagerungen.<br />

Er musste in völliger Dunkelheit mit dem Saugschlauch und<br />

dem darauf aufgesetztem Spezial-Ansaugteil nach und nach<br />

die Sand- und Schlammablagerungen absaugen. Dabei hatte er<br />

ständig Sprechkontakt mit seinen Kollegen am Einsatzwagen<br />

(Abbildung 6). Die abgesaugten Ablagerungen setzten sich im<br />

Saugfahrzeug ab, und das Überstandswasser wurde wieder<br />

dem Kläranlagenzulauf zugeführt.<br />

Abb. 6: Aussteigen des Tauchers nach beendetem Tauchgang<br />

Zwischen den Tauchgängen (ein Tauchgang ca. zwei Stunden)<br />

wurde der abgesetzte Inhalt des Saugfahrzeuges in den Sandablagerungsplatz<br />

entladen (Abbildung 7). Gleichzeitig konnte<br />

während den Tauchpausen die Belüftung und die Umwälzung<br />

des Belebungsbeckens wieder zugeschaltet werden, um so die der<br />

Kläranlage zufließende Schmutzfracht abzubauen und die Abwasserreinigung<br />

damit aufrechtzuerhalten. Bereits während des ersten<br />

Tages waren die Absaugarbeiten soweit fortgeschritten, dass<br />

im Bereich der ausgebauten Belüftungseinheiten der Sand entfernt<br />

war und wir somit schon mit dem Einbau der Belüftungsgatter<br />

mit den neuen Membranschläuchen beginnen konnten. Am<br />

Ende der Arbeiten eines Tages wurden Umwälzung, Belüftung<br />

und der Zulauf von den gedrosselten bzw. abgeschalteten Pumpwerken<br />

wieder auf Normalbetrieb gestellt. Auf diese Weise konnte<br />

das tagsüber zurückgehaltene Abwasser in den Nachtstunden<br />

der Kläranlage zugeführt und gereinigt werden.<br />

Abb. 7: Entleerung des Saugwagens in das Sandablagerungsbecken<br />

Während des zweiten Tages konnten die restlichen fünf Belüftungsgatter<br />

wieder eingebaut werden. Anschließend haben wir<br />

unter Mithilfe des Bauhofpersonals die zweite Hälfte der verschlissenen<br />

Belüftungsgatter ausgebaut und gleich mit dem<br />

Wechsel der Membranen begonnen.<br />

Im Laufe des Tages bemerkten wir einen enormen Sandanfall<br />

im Zulauf der Kläranlage, der zu einer Überlastung des<br />

Sandfanges führte. Wir mussten schnell handeln, denn das<br />

Überstandswasser des Saugfahrzeuges enthielt noch sehr viel<br />

feinsten Sand und überlastete dadurch den Sandfang. Daraufhin<br />

leiteten wir es nicht mehr in den Zulauf, sondern führten<br />

es in den oberen Teil des Sandablagerungsplatzes. Dies hatte<br />

den Vorteil, dass das sandhaltige Wasser durch dieses Becken<br />

fließen musste, bevor es über Pumpen dem Zulauf zugeführt<br />

wurde. Durch das langsame Durchfließen des Sandablagerungsplatzes<br />

wirkte dieser wie ein Absetzbecken, sodass der<br />

größte Teil des Sandes so zurückgehalten wurde.<br />

Während den Taucharbeiten konnten wir immer wieder beobachten,<br />

dass die im Vorfeld erfassten und aufgezeichneten<br />

Ablagerungen mit den durch die Taucher tatsächlich festgestellten<br />

Mengen gut übereinstimmten (Abbildung 2).<br />

Am Freitag war es dann soweit, die Taucher meldeten ein<br />

ablagerungsfreies Belebungsbecken. Nach den Aufräum- und<br />

Reinigungsarbeiten zogen die Firmen nach 4,5 Tagen guter und<br />

harter Arbeit wieder ab. Der Erfolg der Arbeit war am gefüllten<br />

Sandablagerungsplatz erkennbar (Abbildung 8).<br />

In der darauffolgenden Woche wurde dann die zweite Hälfte<br />

der Belüftungsgatter mit den erneuerten Membranen wieder<br />

eingebaut, und die Kläranlage konnte wieder ihren Normalbetrieb<br />

aufnehmen.<br />

Während das abgelagerte Sand-Schlamm-Gemisch noch<br />

mehrere Wochen abtrocknete, haben wir es untersucht und<br />

festgestellt, dass der organische Anteil stellenweise sehr hoch<br />

war. So hatten wir Werte des Glühverlustes von 4,9 % bis zu<br />

36,6 %. Aufgrund dessen wurde nach sechs Wochen Abtrocknungszeit<br />

der Sand über eine Entsorgungsfirma einer Kompostierung<br />

zugeführt. Die entsorgte Menge betrug beachtliche<br />

71,3 Tonnen.<br />

Während der gesamten Arbeiten wurden die Ablaufwerte<br />

der Kläranlage intensiv überwacht. Die Überwachungswerte<br />

konnten zu jeder Zeit eingehalten werden.<br />

<strong>KA</strong> <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> (43) · Juli <strong>2012</strong><br />

1995


1996 Fachbeiträge<br />

5 Fazit<br />

Bei diesen Arbeiten hat sich gezeigt, wie wichtig ein geräumiges<br />

<strong>Betriebs</strong>gelände ist. Ohne die Bereitstellung dieser Flächen<br />

wäre die ganze Aktion mit Saugwagen, Fahrzeugen, Gerätschaften,<br />

Sandlagerfläche nicht möglich gewesen.<br />

Da das Abwasser teilweise in den Regenüberlaufbecken tagsüber<br />

zurückgehalten wurde, war natürlich Trockenwetter Voraussetzung.<br />

Aber Petrus hatte ein Einsehen, und wir mussten<br />

aufgrund des Wetters die Arbeiten nicht unterbrechen oder gar<br />

verschieben.<br />

Damit solche nicht alltäglichen Arbeitseinsätze ohne Einbußen<br />

des Gewässerschutzes ablaufen können, ist ein gutes Zusammenarbeiten<br />

aller Beteiligten Voraussetzung. Die Firmen,<br />

das Zusatzpersonal aus dem Bauhof und das <strong>Betriebs</strong>personal<br />

müssen sich genau abstimmen.<br />

Dieses Ereignis hat uns gezeigt, dass gerade auf einer Kläranlage,<br />

in der Anlagenteile aufgrund ihrer einstraßigen Bauweise<br />

nicht außer Betrieb genommen werden können, fortlaufend Untersuchungen,<br />

Überwachungen und Maßnahmen jeglicher Art<br />

getätigt werden müssen. Nur dann kann das <strong>Betriebs</strong>personal<br />

frühzeitig auf anstehende Probleme und Störungen reagieren.<br />

Ein zurückgeschraubter Betrieb nur nach der Eigenüberwachungsverordnung<br />

(EÜV), aufgrund von Personal- und somit<br />

Kosteneinsparungen, kann in solchen Fällen fatale <strong>Folge</strong>n haben.<br />

<strong>KA</strong> <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> (43) · Juli <strong>2012</strong><br />

Abb. 8: Befülltes Sandablagerungsbecken am Ende der Arbeiten<br />

Autor<br />

Robert Wiedemann, Abwassermeister<br />

Kläranlage Markt Zusmarshausen<br />

Schulstraße 2, 86441 Zusmarshausen, Deutschland<br />

Tel. ++49 (0)8291 790 755<br />

E-Mail: klaeranlage@zusmarshausen.net<br />

Wirkungsvolle Konditionierungshilfe<br />

zur Schlammentwässerung<br />

1 Einleitung und Ausgangssituation<br />

Unsere Kläranlage Goslar hat eine Ausbaugröße von 98 000 EW;<br />

sie liegt am Rande des Naturparks Harz im südlichen Niedersachsen.<br />

Um die Wirtschaftlichkeit unserer Anlage zu verbessern,<br />

interessieren wir uns für das Thema einer energieautarken<br />

Kläranlage. „Ist das möglich?“, fragten wir uns.<br />

Wir wollten der Sache auf den Grund gehen und gaben<br />

2008 eine Studie in Auftrag. Mit den gefundenen Erkenntnissen<br />

wollten wir zumindest den Energiebedarf so gering wie<br />

möglich halten. Bei den Überlegungen zur Energieoptimierung<br />

wurden in der Studie auch die verfahrenstechnischen Schritte<br />

unserer Kläranlage durchleuchtet. Dies hatte zur <strong>Folge</strong>, dass<br />

daraufhin einige Veränderungen an der Kläranlage Goslar vorgenommen<br />

wurden, die heute schon zu deutlichen Energieeinsparungen<br />

führen.<br />

Ein wesentlicher Schritt bei der Umsetzung war der Bau einer<br />

Co-Substrat-Annahmestation. Hier werden leicht vergärbare Stoffe,<br />

wie zum Beispiel Fette, angenommen und in den bestehenden<br />

Faulbehälter zudosiert. Doch durch diese Zugabe befürchteten wir<br />

Nachteile bei der Schlammentwässerung. Um dem entgegenzuwirken,<br />

interessierten wir uns für eine Konditionierung mit der<br />

Zumischung über einen FlocFormer, der von der Firma aquen<br />

aqua-engineering GmbH (Langelsheim) angeboten wird. Aber<br />

auch für den Betrieb ohne Co-Vergärung erhofften wir uns eine<br />

wesentliche Verbesserung des Entwässerungsverhaltens.<br />

2 Das Prinzip<br />

Mithilfe des FlocFormers (Abbildung 1) soll eine einheitliche,<br />

kompakte Schlammflocke geschaffen werden, deren Wasserbindevermögen<br />

herabgesetzt ist. Das Standardverfahren zur<br />

Vorbereitung der Entwässerung von Klärschlämmen ist die<br />

Konditionierung mit Polymeren. Die Anforderung an die Konditionierungstechnik<br />

ist die Ausbildung von optimal entwässerbaren<br />

Flocken, trotz sich permanent verändernden Schlamm-<br />

und Prozessparametern. Dies ist mit der konventionellen Technik<br />

kaum möglich.<br />

Jedes Entwässerungsaggregat benötigt für ein optimales<br />

Ergebnis eine ganz spezifische Flockung. Die Entwässerung<br />

von Klärschlämmen ist immer nur so gut wie ihre Konditionierung.<br />

In dem neuen Gerät wird zunächst das Flockungshilfsmittel<br />

über einen Turbo-Mischer homogen in den Schlamm<br />

eingebracht. Es werden großvolumige und scherinstabile<br />

Flocken erzeugt. Diese werden anschließend in einem modifizierten<br />

Kegelrührer gezielt erodiert und kompaktiert<br />

(pellettiert). Dadurch kann das Polymer seine Wirkung voll<br />

entfalten.


Fachbeiträge<br />

3 Einbindung in die<br />

Entwässerungsstrecke<br />

Das Gerät ist der maschinellen Schlammentwässerung<br />

direkt vorgeschaltet (Abbildung<br />

2). Es wurde mit einem Bypass-<br />

System in die vorhandene Schlammleitung<br />

zur Zentrifuge eingebunden. Das<br />

Bypass-System hatte die Aufgabe, einem<br />

Herunterfahren der Zentrifuge – in der<br />

Anfangszeit wegen der Versuchseinstellungen<br />

– entgegenzuwirken.<br />

Eine wesentliche Erleichterung ist die<br />

Steuerung des Flockenformers. Sie ist<br />

kompatibel mit anderen Systemen, sodass<br />

wir das Gerät ohne größere Probleme<br />

in unser bestehendes System einbinden<br />

konnten. Die Bedienoberfläche ist<br />

sinnvoll angeordnet und einfach zu bedienen.<br />

Alle Rohrleitungen und Verbindungen,<br />

wie auch das Gehäuse selbst,<br />

sind aus vergütetem Edelstahl hergestellt.<br />

Damit ist eine lange Lebensdauer<br />

sichergestellt. Die Anlage läuft seit vielen<br />

Monaten störungsfrei.<br />

Abb. 2: Schematische Darstellung der Einbindung<br />

Abb. 1: Aufbau des<br />

Flockenformers<br />

4 Der Versuchsbetrieb<br />

Im Aufbau des Flockenformers gibt es<br />

drei im Betrieb veränderbare Einstellmöglichkeiten,<br />

die die Flockenstruktur<br />

beeinflussen:<br />

eine intensive Polymereinmischung<br />

(Drehzahl Turbo-Mischer),<br />

die Drehzahlveränderung des Kegelrührers/Flockenformers,<br />

eine Veränderung des Spaltabstandes<br />

des Kegelrührers zum Gehäuse.<br />

Mit der Drehzahl- und Spalteinstellung<br />

wird die Pellettierungsaufgabe des Flockenformers<br />

für die Schlammart optimiert.<br />

Abbildung 3 zeigt die Anlage im Betrieb.<br />

������������<br />

���������������<br />

���������<br />

����������������<br />

���������������������<br />

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� Hohe Investitionssicherheit und<br />

Einspareffekte durch Standard-Komponenten<br />

und Standard-Software.<br />

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SPS-Steuerung, Datenlogger, Visualisierung<br />

und Alarm-Management.<br />

� Anbindung an bestehende Steuerungen<br />

und Anlagen ist jederzeit<br />

möglich.<br />

� Betrieb ohne Netzanschluss möglich,<br />

Solarsystem auf Einsatzfall abgestimmt.<br />

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über iPhone/Android/PC.<br />

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<strong>KA</strong> <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> (43) · Juli <strong>2012</strong><br />

1997


1998 Fachbeiträge<br />

Abb. 3: Die Anlage im Betrieb<br />

Hinzu kommen Einstellmöglichkeiten am Entwässerungsaggregat<br />

(Zentrifuge). Um die besten Einstellungen und somit<br />

die optimalen Ergebnisse in der Entwässerung und im Polymerverbrauch<br />

zu erhalten, wurde jede Einstellmöglichkeit für<br />

sich und jeweils in Kombination getestet. Für die Betrachtung<br />

aller möglichen Einzeleinstellungen und Kombinationen waren<br />

63 Schritte notwendig. Zusätzlich wurden verschiedene<br />

Polymere untersucht. Für jedes Polymer wurden die 63<br />

Schritte durchlaufen. Kurz gesagt: Wir haben die Anlage<br />

gründlich getestet.<br />

5 Die Ergebnisse<br />

Mithilfe des Flockenformers konnten wir den Trockensubstanzgehalt<br />

des entwässerten Schlammes um ca. 2 Prozentpunkte erhöhen,<br />

trotz der zwischenzeitlich neu eingeleiteten Fettsubstanzen.<br />

Hier waren wir im Vorfeld eher pessimistisch und gingen<br />

davon aus, mindestens den bisherigen Wert halten zu können.<br />

Das Ergebnis war natürlich für uns sehr erfreulich. Der entwässerte<br />

Schlamm veränderte sich in seiner Beschaffenheit derart,<br />

dass mit dem Einsatz des Gerätes eine trockenere und damit<br />

feinkrümelige Struktur erzeugt werden konnte (Abbildung 4).<br />

Regelung der Nitrifikation / Denitrifikation<br />

Nach- und Umrüstung bestehender Kläranlagen<br />

Kontrolle der Schlammstabilisierung<br />

<strong>KA</strong> <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> (43) · Juli <strong>2012</strong><br />

Abb. 4: Links die feinkrümelige und trockenere Struktur, rechts die<br />

ursprüngliche Beschaffenheit<br />

Dies hat den Vorteil, dass wesentlich mehr Schlamm in die Container<br />

verladen werden kann als bisher, da sich der Schlamm besser<br />

in den Containern verteilt. Demzufolge, und wegen des geringeren<br />

Wassergehalts/Gewichts, müssen auch weniger Touren gefahren<br />

werden, was sich günstig auf die Entsorgungskosten auswirkt. Da<br />

wir die Anlage über alle Jahreszeiten fahren, konnten wir feststellen,<br />

dass sich die beschriebenen Vorteile unabhängig von der Jahreszeit<br />

und der Witterung einstellen.<br />

Der mittlere Polymerverbrauch konnte um ca. 1 kg Polymer<br />

je Tonne Trockensubstanz gesenkt werden, auch hier wieder<br />

trotz der Fetteinleitung.<br />

Als weiteres Bonbon erhalten wir wesentlich klareres Restwasser,<br />

denn Feinstschwebstoffe werden mit dem Verfahren besser<br />

in die Flocke eingebunden.<br />

6 Zusammenfassung<br />

Die Investition in den Flockenformer (FlocFormer) als Konditionierungshilfe<br />

hat sich für uns gelohnt. Durch die Einsparungen<br />

in den Entsorgungskosten, bedingt durch die Erhöhung des TS-<br />

Gehalts, durch die Erzeugung einer feinkrümeligen Struktur und<br />

durch die Polymereinsparungen, wird sich das Gerät in wenigen<br />

Jahren amortisieren. Auch der problemlose Einbau und die Integration<br />

in die bestehende Entwässerungsschiene haben uns<br />

überzeugt.<br />

Da das Gerät in verschiedenen Größen lieferbar ist, ist auch<br />

ein Einsatz in der mobilen Schlammentwässerung angedacht.<br />

Sogar für die Schlammeindickung kann es genutzt werden. Inzwischen<br />

haben wir den Flockenformer auch für andere Klärwerke<br />

angeschafft.<br />

Autor<br />

Jörg Hinke<br />

Eurawasser <strong>Betriebs</strong>führungsgesellschaft mbH<br />

Niederlassung Goslar<br />

Halberstädter Straße 23, 38644 Goslar<br />

Tel. ++49 (0)53 21 3376 28<br />

E-Mail: j.hinke@eurawasser.de


Fachbeiträge<br />

Elektronische Vorschaltgeräte<br />

verringern den Energieverbrauch<br />

Der Oxidationsgraben des Lehr- und Forschungsklärwerks<br />

(LFKW) der Universität Stuttgart ist eine separate Kläranlage<br />

mit einem Reaktorvolumen von etwa 114 m³ und einer Nachklärung<br />

mit einem Volumen von 24 m³. Im Oxidationsgraben<br />

werden täglich rund 100 m³ Abwasser gereinigt. Die Sauerstoffzufuhr<br />

erfolgt als Oberflächenbelüftung über einen Mammutrotor<br />

der Fa. Passavant. Die Belüftung wird intermittierend<br />

betrieben. In den nicht belüfteten Phasen erfolgt die Umwälzung<br />

über ein Rührwerk. Die Beschickung der Nachklärung<br />

und die Schlammrückführung werden mithilfe eines Schneckenhebewerkes<br />

durchgeführt. Während des gesamten betrachteten<br />

Zeitraums wurden die Beschickung und die <strong>Betriebs</strong>weise<br />

nicht verändert.<br />

Abbildung 1 zeigt den Oxidationsgraben. In der Bildmitte<br />

sind die Nachklärbecken mit der Beschickungsschnecke zu sehen,<br />

auf der rechten Seite des Umlaufbeckens ist das Brückenbauwerk<br />

des Mammutrotors erkennbar. Der Steuerschrank für<br />

die Aggregate ist unter dem Becken angebracht. Für den Mammutrotor<br />

und das Rührwerk sind getrennte Energie- und <strong>Betriebs</strong>stundenzähler<br />

installiert.<br />

Da der Mammutrotor überproportional viel Energie verbraucht,<br />

wurde schon seit längerem überlegt, wie diese Reinigungsstufe<br />

energetisch optimiert werden kann. Eine deutliche<br />

Einsparung konnte bereits durch die intermittierende <strong>Betriebs</strong>weise<br />

erzielt werden. Eine Verringerung der Drehzahl des Mammutrotors<br />

verringert auch den Energieverbrauch. Dadurch wird<br />

aber der Sauerstoffeintrag wesentlich schlechter. Deshalb suchten<br />

wir nach einem Vorschaltgerät, das in die Energiezuführung eingeschleift<br />

werden kann und den Energieverbrauch verringert.<br />

Abb. 1: Die untersuchte Kläranlage im LFKW<br />

Von der Firma Umwelt – Technik – Marketing (Brake) wurde<br />

dem Lehr- und Forschungsklärwerk ein adaptiver Regler zur<br />

Verfügung gestellt. Dieser Regler führt automatisch eine Lastanalyse<br />

am Motor aus. Zeitnah werden Strom, Spannung und<br />

cos � erfasst. Aus diesen Daten wird die für den Belastungszustand<br />

des Motors angemessene Motorspannung ermittelt. Es<br />

wird das vielfach beschriebene Verfahren der Phasenanschnittssteuerung<br />

angewendet.<br />

Durch die optimale Spannung am Motor erhält dieser immer<br />

gerade so viel Energie, wie im jeweiligen <strong>Betriebs</strong>punkt erforderlich<br />

ist. Im Anfahr- und Abfahrbetrieb arbeitet der Regler<br />

vergleichbar wie eine Anfahrentlastung. Abbildung 2 zeigt<br />

den monatlichen Energieverbrauch, die <strong>Betriebs</strong>stunden und<br />

den auf die <strong>Betriebs</strong>stunden bezogenen spezifischen Verbrauch<br />

Der Energieverbrauch (Stromverbrauch) ist im Januar 2010 mit<br />

ca. 1500 kWh sehr hoch. Ursache dafür ist ein konstanter Betrieb<br />

des Mammutrotors bei großer Drehzahl (Leistung) ohne Belüftungspausen<br />

und unbeeinflusst durch den Regler. Durch den Betrieb<br />

des Mammutrotors mit kleiner Drehzahl des polumschaltbaren<br />

Motors geht der Energieverbrauch deutlich zurück, allerdings<br />

sinkt darauf die Reinigungsleistung deutlich. Die Rückkehr<br />

zur großen Drehzahl bei intermittierender <strong>Betriebs</strong>weise hatte<br />

aber nicht den ursprünglichen Energieverbrauch zur <strong>Folge</strong>, da<br />

die <strong>Betriebs</strong>zeit belastungsbedingt zurückging.<br />

Da bei Einsatz des adaptiven Reglers die große Drehzahl<br />

beibehalten wird, ist die gewünschte hohe Reinigungsleistung<br />

weiter gewährleistet. Eine direkte Aussage über die Energieeinsparung<br />

durch den Regler kann jedoch aus der Darstellung der<br />

Energieverbräuche in der Abbildung nicht entnommen werden.<br />

<strong>KA</strong> <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> (43) · Juli <strong>2012</strong><br />

1999


2000 Fachbeiträge<br />

Erst der Abgleich des monatlichen Energieverbrauchs mit den<br />

monatlichen <strong>Betriebs</strong>stunden zeigt eine deutliche Einsparung<br />

durch die Funktion des Reglers. Bei großer Drehzahl zur Erreichung<br />

der erforderlichen Reinigungsleistung und Betrieb ohne<br />

den adaptiven Regler und intermittierende Steuerung liegt der<br />

Verbrauch des Motors am Mammutrotor bei ca. 2,5 kWh/h. Bei<br />

kleiner Drehzahl und unbeeinflusst durch den Regler liegt der<br />

Energieverbrauch bei ca. 2 kWh/h. Durch das Vorsetzen des<br />

adaptiven Reglers konnte der Verbrauch trotz der großen Drehzahl<br />

ebenfalls mit ca. 2 kWh/h ermittelt werden. Der Regler<br />

spart also in diesem Fall 0,5 kWh/h.<br />

Als weitere Energieverbraucher sind in den Oxidationsgraben<br />

Schlammrückführschnecken und ein Rührwerk installiert,<br />

das intermittierend zum Mammutrotor betrieben wird<br />

(Abbildung 3).<br />

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<strong>KA</strong> <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> (43) · Juli <strong>2012</strong><br />

Abb. 2: Der Energieverbrauch<br />

durch die Belüftung<br />

Zu Beginn der Untersuchung und am Ende wurde jeweils das<br />

Rührwerk gestoppt, wodurch direkt der Energieverbrauch der<br />

Schlammrückführung ermittelt werden kann. Der Energieverbrauch<br />

der Schlammrückführung liegt bei rund 700 kWh/Monat.<br />

Wird dieser Energieverbrauch abgezogen, ergibt sich der<br />

Energieverbrauch nur für das Rührwerk ohne Pumpen. Der<br />

Energieverbrauch des Rührwerks ist außerdem stark von der<br />

<strong>Betriebs</strong>dauer abhängig. Der spezifische Energieverbrauch ist<br />

aber sehr konstant. Im Gegensatz zum Mammutrotor ist auch,<br />

nachdem der adaptive Regler vorgeschaltet worden ist, kein signifikanter<br />

Unterschied beim spezifischen Energieverbrauch<br />

des Rührwerks erkennbar.


Fachbeiträge<br />

Abb. 3: Weitere Energieverbraucher der biologischen Stufe<br />

Die Ergebnisse zeigen, dass durch die<br />

Installation des adaptiven Reglers bei geeigneter<br />

Einbausituation Energie eingespart<br />

werden kann. Die erreichbare Energieeinsparung<br />

hängt ganz offensichtlich<br />

mit der Belastung und dem Zeitraum einer<br />

wechselnden Belastung des Motors<br />

zusammen. Arbeitet der Antrieb immer<br />

im Arbeitspunkt wie das Rührwerk im<br />

Oxidationsgraben, kann nicht mit einer<br />

Energieeinsparung gerechnet werden.<br />

Beim Mammutrotor (Oberflächenbelüfter),<br />

dessen Hauptarbeit zunächst darin<br />

besteht, das Wasser in Bewegung zu<br />

setzen, liegt eine wechselnde Belastung<br />

des Motors vor. Nachdem die notwendige<br />

Strömung erreicht und diese nur noch<br />

aufrecht zu erhalten ist, wird die Belastung<br />

des Motors deutlich niedriger. Ähnliche<br />

Belastungsunterschiede sind gelegentlich<br />

an Pumpen zu beobachten, die<br />

einen Vorlagebehälter entleeren sollen.<br />

Dabei steigt mit sinkendem Wasserspiegel<br />

die Arbeit an, die benötigt wird, um<br />

das Wasser anzuheben. Denn hier wird<br />

der Vordruck geringer. In diesen Fällen<br />

kann durch den neuartigen Regler Energie<br />

gespart werden. Eine Veränderung<br />

der Drehzahl und damit eine Variierung<br />

von Förderströmen sind mit diesem Regler<br />

jedoch nicht möglich und auch nicht<br />

beabsichtigt. Der adaptive Regler ersetzt<br />

keine Prozesssteuerung. Haupteinsatzgebiet<br />

des den Motoren vorgeschalteten<br />

Reglers sind mit gleichbleibender Drehzahl<br />

laufende Drehstrom-Asynchronmotore.<br />

Sie können wechselnd belastet wer-<br />

den oder sind aus unterschiedlichen<br />

Gründen überdimensioniert installiert.<br />

Es kann aber auch eine Überdimensionierung<br />

mit einer gleichzeitigen wechselnden<br />

Belastung vorliegen, beispielsweise<br />

bei Tauchpumpen oder Oberflächenbelüftern.<br />

Die begrenzende adaptive Regelung<br />

des Energieverbrauchs durch den Regler<br />

erfolgt ohne Eingriff in die Maschinensteuerung.<br />

Autor<br />

Dipl.-Ing. Peter Maurer<br />

Lehr- und Forschungsklärwerk<br />

Institut für Siedlungswasserbau,<br />

Wassergüte- und Abfallwirtschaft der<br />

Universität Stuttgart<br />

Bandtäle 1<br />

70569 Stuttgart, Deutschland<br />

Tel. ++49 (0)711 685 637 24<br />

E-Mail: peter.maurer@iswa.uni-stuttgart.de<br />

<strong>KA</strong> <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> (43) · Juli <strong>2012</strong><br />

2001<br />

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2002 Fachbeiträge<br />

Abgetauchte Räumerfahrbahn<br />

Bei jedem stärkeren Winter klagen <strong>Betriebs</strong>leute auf ihren Kläranlagen<br />

über Probleme mit Räumerbahnvereisungen. Eine<br />

mögliche Abhilfe stellt eine unter den Wasserspiegel abgesenkte<br />

Räumerfahrbahn dar. Da diese Konstruktion nicht sehr verbreitet<br />

ist, wurde ich ersucht, über unsere Einrichtung zu berichten.<br />

Bereits vor über 20 Jahren wurde bei uns die Entscheidung<br />

getroffen, die Räumerbahn des Nachklärbeckens unter die<br />

Wasseroberfläche zu legen. Es handelt sich um ein Rundbecken<br />

mit einem Durchmesser von rund 30 m. Die Idee dazu stammt<br />

von der TU Wien. Die praktischen Erfahrungen von mehr als 20<br />

Jahren haben gezeigt, dass sich die Konstruktion bestens bewährt<br />

und die in sie gestellten Erwartungen erfüllt.<br />

Abb. 1: Die tiefer liegende Räumerbahn<br />

<strong>KA</strong> <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> (43) · Juli <strong>2012</strong><br />

Wie in der Abbildung 1 ersichtlich, laufen die Räumer auf einer<br />

Bahn, die etwa 10 bis 20 cm unter dem Wasserspiegel der Nachklärbecken<br />

liegt. Selbst bei Tiefsttemperaturen im Winter und<br />

sich dabei einstellenden Ablauftemperaturen von 15 °C ist<br />

nichts eingefroren. Damit sind Maßnahmen wie Beheizung,<br />

Enteisung sowie die Behebung von daraus resultierenden <strong>Folge</strong>schäden<br />

nicht erforderlich.<br />

Es kann lediglich passieren, dass die Räumerbahn durch<br />

leichten biologischen Aufwuchs oder sich absetzenden<br />

Schwimmschlamm rutschig wird und somit die Antriebsräder<br />

zeitweise durchdrehen. Das wirkt sich dann allenfalls auf eine<br />

verringerte Räumergeschwindigkeit aus. Dies ist aber insofern<br />

unangenehm, als geringere Räumergeschwindigkeiten dazu<br />

führen, dass weniger Rücklaufschlamm aus dem Becken gefördert<br />

wird.<br />

Abb. 2: Seit 20 Jahren in Betrieb


DWA-Veranstaltungskalender<br />

Somit steigt die Aufenthaltszeit der Biomasse im Becken,<br />

was wiederum zu einer Denitrifikation im Schlammbett führen<br />

kann. Dies kann eine Schwimmschlammbildung zur <strong>Folge</strong> haben.<br />

Durch die Installation von zum Beispiel einer Reinigungsdüse<br />

kann dies im Bedarfsfall zuverlässig verhindert werden.<br />

Kläranlagenablauf aus dem Beckeninneren wird mithilfe einer<br />

kleinen Pumpe dazu verwendet, die Räumerbahn zu reinigen.<br />

Auch nach einer <strong>Betriebs</strong>zeit von über 20 Jahren gibt es, bis<br />

auf dieses leicht lösbare Problem, nichts Negatives über die<br />

Räumerbahn zu berichten (Abbildung 2).<br />

Vielleicht sollte ich noch anmerken, dass es sich bei unserem<br />

Abwasser um kein kommunales, sondern um ein industrielles<br />

Abwasser handelt. <strong>Betriebs</strong>stillstände kommen praktisch<br />

nicht vor. Bezüglich Lebensdauer der Getriebe, Korrosion und<br />

dergleichen gibt es keinerlei Probleme.<br />

Zusammenfassend möchte ich somit ausführen, dass es sich<br />

hier um eine Konstruktion handelt, die sich bewährt hat und<br />

viele bekannte Probleme mit Räumerbahnen erst gar nicht entstehen<br />

lässt.<br />

Autor<br />

Dr. Klaus Götzendorfer<br />

Jungbunzlauer Austria AG & Co. KG<br />

Werk Pernhofen<br />

2064 Wulzeshofen, Österreich<br />

Tel.: ++43 (0)25 27 200-0<br />

E-Mail: klaus.goetzendorfer@jungbunzlauer.com<br />

Termin Thema Ort<br />

Region Baden-Württemberg, E-Mail: info@dwa-bw.de, Tel. 0711 8966310<br />

11.10.<strong>2012</strong> Training zur Rettung von Personen aus abwassertechnischen Anlagen Stuttgart<br />

25.10.<strong>2012</strong> 3. Südwestdeutsches Expertenforum zur Grundstücksentwässerung Korntal-Münchingen<br />

5.–9.11.<strong>2012</strong> Neueinsteigerkurs Sachkunde – Dichtheitsprüfung von Grundstücksentwässerungsanlagen Neuhausen/Fildern<br />

20.11.<strong>2012</strong> Expertenforum Kläranlage Stuttgart<br />

<strong>KA</strong> <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> (43) · Juli <strong>2012</strong><br />

2003


2004 DWA-Veranstaltungskalender<br />

Region Bayern, E-Mail: info@dwa-bayern.de, Tel. 089 233 62590<br />

9.10.<strong>2012</strong> Kurs „Betrieb von SBR-Anlagen“ Ingolstadt<br />

10.–11.10.<strong>2012</strong> Aufbaukurs für mikroskopische Untersuchung von belebtem Schlamm und Biofilmen Augsburg<br />

10.–12.10.<strong>2012</strong> Kurs „Kleinkläranlagen – Betrieb und Wartung in Bayern“ Bad Kohlgrub<br />

20.–23.11.<strong>2012</strong> Kurs „Grundlagen für den Kanalbetrieb“ Schwarzenbruck<br />

Region Hessen/Rheinland-Pfalz/Saarland, E-Mail: info@dwa-hrps.de, Tel. 06131 604712<br />

10.–14.9.<strong>2012</strong> Grundlagen für den Kläranlagenbetrieb Bad Münster am Stein/<br />

Ebernburg<br />

5.–8.11.<strong>2012</strong> Fit for work: <strong>Betriebs</strong>abläufe und Verfahrenstechnik auf Kläranlagen Bad Münster am Stein/<br />

Ebernburg<br />

13.–14.11.<strong>2012</strong> Zustandserfassung von Zuleitungskanälen Kassel<br />

19.–20.11.<strong>2012</strong> Aufbaumodul I + II für Mitarbeiter/innen im Kanalbetrieb Mainz<br />

03.-07.12.<strong>2012</strong> Grundlagen für den Kläranlagebetrieb Schloss Waldthausen<br />

Region Nord (Schleswig-Holstein, Hamburg, Niedersachsen, Bremen), E-Mail: info@dwa-nord.de, Tel. 05121 509800<br />

13.11.<strong>2012</strong> <strong>Betriebs</strong>störungen auf Kläranlagen Ritterhude<br />

14.11.<strong>2012</strong> Praxiserfahrungen mit umgesetzten Maßnahmen zur Energieoptimierung auf norddeutschen<br />

Kläranlagen<br />

Ritterhude<br />

18.10.<strong>2012</strong> Workshop „Grundstücksentwässerung“ für Absolventen des Neueinsteigerkurses Soltau<br />

8.–12.10.<strong>2012</strong> 36. Kleinkläranlagen-Kurs Nienburg<br />

Region Nord-Ost (Mecklenburg-Vorpommern, Brandenburg, Sachsen-Anhalt, Berlin), E-Mail: info@dwa-nord-no.de, Tel. 0391 7348815<br />

22.–26.10.<strong>2012</strong> Grundlagen für den Kläranlagenbetrieb (Klärwärter-Grundkurs) Magdeburg<br />

5.–9.11.<strong>2012</strong> Fachkunde für die Wartung von Kleinkläranlagen Dorf Mecklenburg<br />

14.11.<strong>2012</strong> Probenahme Abwasser Magdeburg-Gerwisch<br />

15.11.<strong>2012</strong> Tag des Abwassermeisters Neubrandenburg<br />

Region Nordrhein-Westfalen, E-Mail: info@dwa-nrw.de, Tel. 0201 1042144<br />

22.–26.10.<strong>2012</strong> Grundlagen für den Kläranlagenbetrieb (Klärwärter-Grundkurs) Duisburg-Rheinhausen<br />

5.–9.11.<strong>2012</strong> Kurs zur Erlangung der Fachkunde für die Wartung von Kleinkläranlagen Dorsten<br />

12.–14.11.<strong>2012</strong> Grundlagen für den Kanalbetrieb (Kanalwärter-Grundkurs) Essen<br />

20.–21.11.<strong>2012</strong> Aufbaukurs für den Kläranlagenbetrieb Essen<br />

Region Sachsen/Thüringen, E-Mail: info@dwa-st.de, Tel. 0351 2032025<br />

7.–9.11.<strong>2012</strong> Aufbaukurs „Klärschlammbehandlung“ Dresden<br />

12.11.<strong>2012</strong> Sachkundekurs „Schlammentnahme aus Kleinkläranlagen“ Dresden<br />

12.–16.11.<strong>2012</strong> Fachkundekurs „Betrieb und Wartung von Kleinkläranlagen“ Dresden<br />

27.–30.11.<strong>2012</strong> Kanalwärter-Grundkurs (Grundlagen Kanalbetrieb) Dresden<br />

Schluss hluss mmi<br />

mit a<br />

■ Schnelle nelle und und einfach einfache Beseitigung<br />

Be g g von Schwimm-<br />

decken, ken, Ablagerungen Ablagerunge<br />

Ablagerungen und un Zöpfe p n im Faulturm<br />

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<strong>KA</strong> <strong>Betriebs</strong>-<strong>Info</strong> (43) · Juli <strong>2012</strong><br />

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