Dissertation Hasselbach TU-KL 2013.pdf - KLUEDO - Universität ...

Die außerordentlich guten Ergebnisse im Hinblick auf die erreichten Ablaufwerte währendder mehr als einjährigen extremen hydraulischen Belastung der Kläranlage Büschdorf beiRegenwetter sind sicherlich in diesem Zusammenhang zu sehen und voraussichtlich nichtgenerell auf Lavasand als Filtersubstrat ohne nähere Betrachtung der Herkunft und der bodenphysikalischenEigenschaften übertragbar.Der in allen Bodenfiltern der Kläranlage Büschdorf und in einem Segment desForschungsfilters in Riesweiler eingesetzte Lavasand wies sowohl zum Zeitpunkt desEinbaus als auch nach mehrjährigem Betrieb eine große innere Porosität, verbunden miteiner hohen spezifischen Oberfläche und somit besonders guten Randbedingungen für dieAnsiedlung von Mikroorganismen in den Porenräumen auf. Gleichzeitig hat dieses aus demWerk A stammende Substrat eine deutlich geringere Infiltrationskapazität als andereLavasande, was durch einen um eine Log-Stufe geringeren Durchlässigkeitskoeffizienten kfdeutlich wird. Diese vergleichsweise geringe Durchlässigkeit sorgt dafür, dass diesesSubstrat trotz einer relativ großen Fläche pro Beschickungspunkt eine fast vollständigeBenetzung der Filteroberfläche und somit eine sehr weitgehende Ausnutzung desFilterkörpervolumens aufweist. Aufgrund der höheren Durchlässigkeit ist dies bei denanderen beiden in Riesweiler untersuchten Lavasanden nicht der Fall.Es ist also festzuhalten, dass es Lavasande gibt, für die eine weitergehende Beschränkungder von einem Beschickungspunkt beaufschlagten Fläche erforderlich ist. Daraus kanngeschlussfolgert werden, dass für die noch stärker durchlässigen, den Bedingungen desDWA A 262 hinsichtlich des kf-Wertes entsprechenden sandig-kiesigen Substrate, dieBegrenzung der beaufschlagten Fläche pro Beschickungspunkt auf 5 m² sinnvoll sein kann.Mit einem Lavasand mit einer BET-Oberfläche von 70 - 80 m²/g Substrat und einerKationenaustauschkapazität > 500 mmol/g sowie einem kf-Wert in einer Größenordnung von4*10 -5 m/s kann auch im Dauerbetrieb eine die Bemessungsvorgabe des EVS von 120 l/(m²*d)deutlich übersteigende hydraulische Spitzenbelastung zugelassen werden. Einegrundsätzliche Zulässigkeit von höheren hydraulischen Belastungen, als im bisherigenBemessungsansatz vorgesehen, kann mit den bisher vom EVS relativ allgemeinen Angabenzum zu verwendenden Lavasand (Körnung 0/4 mm, abschlämmbarer Anteil < 8 %) auf Basisder bisher vorliegenden Daten nicht nachgewiesen werden.Die besondere Eignung des Lavasandes mit vorgenannten bodenphysikalischenEigenschaften ist nicht nur bei Pflanzenkläranlagen gegeben. Versuche mit manuellenBeaufschlagungen des in 3 Segmente aufgeteilten Forschungsfilters nach mehreren Tagender Beschickungsruhe zeigen, dass dieses Substrat aus Werk A auch in dieser mit der einesRetentionsbodenfilters zu vergleichenden Belastungssituation besser funktioniert als dieweniger porösen und stärker durchlässigen Lavasande.Insbesondere bei hohen hydraulischen Belastungen ist ein intermittierender Betrieb derBodenfilter mit Phasen der Entlastung eine wichtige Voraussetzung für eine sichereAufrechterhaltung der aeroben Verhältnisse, die wiederum Voraussetzung für den Abbaudes CSB und des BSB5 sowie für eine Nitrifikation ist.6.3.3 KeimeliminationDie Reduzierung von koliformen Bakterien lag in den Lavasand-Bodenfiltern mit 1,5 bis 2,0log-Stufen auf dem Niveau, das für einstufige bewachsene Bodenfilter zu erwarten ist (Fehret al. 2003, LfU SA 2007). Im Hinblick auf die Keimelimination erwies sich der Lavasand- 152 -