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Landeshauptstadt Stuttgart, Tiefbauamt Eigenbetrieb Stadtentwässerung Stuttgart, Neubau einer BHKW-Zentrale - negative UVP-Vorprüfung

Die Landeshauptstadt Stuttgart betreibt das Hauptklärwerk Mühlhausen (HKW) mit einer Ausbaugröße von 1.200.000 Einwohnerwerten. Der im HKW anfallende Klärschlamm wird vor seiner Verbrennung in zwei Faultürmen ausgefault. Mit dem in der Schlammfaulung erzeugten Klärgas werden zwei Blockheizkraftwerke (BHKW) betrieben. Die Landeshaupstadt Stuttgart beabsichtigt nun die Errichtung und den Betrieb von drei BHKW. Diese sollen zusammen mit den technischen Nebeneinrichtungen ein einem neuen Gebäude (BHKW-Zentrale) untergebracht werden. Gleichzeitig sollen die zwei bestehenden BHKW stillgelegt werden.

Auswirkung von Klaerschlamm auf Gruenlandertrag und Pflanzenbestand sowie auf Schwermetallgehalt im Boden und im Aufwuchs

Bei der Beseitigung von Klaerschlamm spielt die sachgerechte Unterbringung in der Landwirtschaft, vor allem auf Acker-, aber auch auf Gruenland, eine Rolle. In einigen Klaeranlagen faellt mit Brannt- und Dolomitkalk versetzter, stickfester Klaerschlamm an. Dieser kann wegen dem hohen Kalkgehalt nicht ausschliesslich auf Ackerflaechen ausgebracht werden. Aus diesem Grund ist die Unterbringung auf Gruenland relevant. In einem Versuch auf Dauergruenland wird die Auswirkung differenzierter Klaerschlammgaben auf Ertrag und Pflanzenbestand, vor allem aber auf Schadstoffbelastung (Schwermetalle) des Bodens und des Weideaufwuchses geprueft.

Reinigung von Grauwasser mit Hilfe von vier vertikal durchstroemten Bodenfiltern mit verschiedenen Substraten und Sumpfpflanzen (L1 48 99)

Die Eignung von Regenwasser in Zisternen (bei sachgemaesser techn. Ausfuehrung) ist fuer die Nutzungsarten WC-Spuelung, Gartenberegnung und Waeschewaschen nicht mehr umstritten. Aus diesem Grunde ist es sinnvoll die Dachablaufwaesser in Regenwassernutzungsanlagen (RWNA) zu sammeln und fuer o.g. Nutzungsarten zu verwenden. Auf diese Art kann teures Trinkwasser eingespart, das Kanalisationsnetz und die techn. Klaerwerke entlastet werden. In vielen Regionen der BRD reicht jedoch der Niederschlag fuer o.g. Nutzungsarten nicht aus, so dass eine Nachspeisung der Zisterne zwingend notwendig wird. Anstelle der Nachspeisung mit Trinkwasser koennte auch gereinigtes Grauwasser zum Einsatz kommen; Voraussetzung: es ist in seiner Beschaffenheit vergleichbar mit Regenwasser. Hauptproblem sind hierbei die hohen Konzentrationen von Tensiden, die ueber die Waschmittel in das Grauwasser gelangen. Ziel des Versuches ist es das Grauwasser mittels bepflanzten Bodenfiltern so gut zu Reinigen, dass die Grenzwerte der EU-RL ueber die Qualitaet der Badegewaesser eingehalten bzw. unterschritten werden koennen.

Wissenschaftliche Mitarbeit ueber Projektierung und Inbetriebnahme der Phosphateliminationsanlage Berlin-Tegel

Bei der Phosphateliminationsanlage in Berlin-Tegel ist die direkte Umsetzung des Standes des Wissens in eine grosstechnische Anlage erforderlich, um das Ziel von 0,01 mg/l P im Ablauf zu erreichen. Die Mitarbeit bezieht sich besonders auf die Mischtechnik des Faellungsmittels, die Messtechnik und die Flockenbildung.

Stand der Technik bei der Entsorgung von Oel- und Fettabscheidern

Veranlasst durch ein Gutachten in einem Strafverfahren, ua wegen des Vorwurfes der umweltgefaehrdenden Abfallbeseitigung nach Paragraph 326 StGB, befasst sich das IWS seit 1994 mit der Entsorgung von Fettabscheiderinhalten. Als Fettabscheider werden hier ausschliesslich Abscheider nach DIN 4040 verstanden. Diese sind nach Ziffer 8.7 der DIN 1986 (Grundstuecksentwaesserung), Teil I in Betrieben einzubauen, in denen fetthaltiges Wasser anfaellt. Die Entsorgung von Abscheidern fuer Leichtfluessigkeiten (Benzin- und Mineraloelabscheider) nach DIN 1999 und Sperren fuer Leichtfluessigkeiten nach DIN 4043 (sog Heizoelsperren) blieben ausser Betracht. Ausserdem bezogen sich die Untersuchungen nur auf Indirekteinleiter in Staedten und Gemeinden mit ordnungsgemaess funktionierenden Kanalnetzen und Abwasserreinigungsanlagen. Fettabscheider dienen der Vorbehandlung von Abwasser, das in der beim Indirekteinleiter anfallenden Beschaffenheit nicht in die oeffentliche Schmutz- oder Mischwasserkanalisation eingeleitet werden darf. Bestandteil der Fettabscheider nach DIN 4040 ist neben dem Fettabscheideraum ein dem Fettabscheider vorgeschalteter Schlammabscheider zur Rueckhaltung der im Abwasser enthaltenen Sinkstoffe. Ueber eine Tauchwand wird das Abwasser in den Fettsammelraum geleitet, wo die Oele und Fette aufschwimmen und durch eine weitere Tauchwand vom Abfluss zurueckgehalten werden. Vor der Uebergabestelle in die oeffentliche Schmutz- und Mischwasserkanalisation durchlaeuft das Abwasser noch einen Probenahmeschacht. Sowohl die im Schlammsammelraum sedimentierten Stoffe als auch die im Fettsammelraum abgeschiedenen Oele und Fette muessen zur Aufrechterhaltung der Funktionsfaehigkeit aus den Fettabscheidern regelmaessig entleert werden. Im Regelfall werden damit einschlaegige Entsorgungsunternehmen beauftragt. Eine eindeutige, zusammenhaengende und widerspruchsfreie technische Regel ueber die Anforderungen an die Entsorgung von Fettabscheiderinhalten oder die Art und Weise, wie und wo Fettabscheiderinhalte zu entsorgen sind, findet sich weder in den og DIN-Normen noch im Abwassertechnischen Regelwerk der ATV (Abwassertechnische Vereinigung eV, Hennef). Die in Fettabscheidern nach DIN 4040 zu behandelnden Stoffe zaehlen nicht zu den gefaehrlichen Stoffen im Sinne des Paragraphen 7a WHG. Auch die Herkunft der Abwaesser laesst den Schluss zu, dass Anforderungen nach dem Stand der Technik nicht heranzuziehen sind. Dh, gefaehrliche Stoffe stehen hier nicht zur Debatte, denn die Begriffe 'Gefaehrliche Stoffe' und 'Stand der Technik' erlangen erst durch Konkretisierung in einer Abwasserverwaltungsvorschrift rechtliche Existenz. Somit gilt hinsichtlich der am Auslauf der Fettabscheider einzuhaltenden Abwasserbeschaffenheit nur das jeweilige kommunale Satzungsrecht. Die kommunalen Satzungen erhalten idR Anforderungen an die technische Ausbildung der Vorreinigungsanlagen als Bestandteil der Grundstuecksentwaesserung ...

Toximeter: Toxizitätsmessungen zur Bewertung des Risikos gewerblicher Abwässer für die Abwasserreinigung

Der Cocktail an verschiedenen Stoffen im Abwasser hemmt die sehr empfindlichen Bakterien beim biologischen Abbauprozess in unseren Kläranlagen (z.B. Nitrifikation). Das führt zu ökologischen und wirtschaftlichen Schäden. Ziel war es nun, durch eine Überwachung der Industrie bestimmte toxische Stoffe zu lokalisieren und eine Einleitung in die Biologie der Kläranlage zu verbieten, um so die Umwelt zu schützen. Im Forschungsprojekt Toximeter wird seit 2009 ein Nitrifikanten-Toximeter kontinuierlich mit einem Abwasserteilstrom befüllt und die Aktivität der Bakterien ermittelt. Sobald diese um mehr als 80 Prozent gehemmt werden, wird automatisch eine Probe gezogen und im Labor auf toxische Einzelstoffe untersucht. Mit dem DWA-Netzwerk, unserem Industriekataster und akkreditierten Labor steht erstmals ein Konzept zur Verfügung, um verursachende Einleiter in die Verantwortung zu nehmen. Neben der Kontrollmöglichkeit für Kläranlagenbetreiber könnte das Überwachungssystem als Vorsorge bereits beim Indirekteinleiter installiert werden. Frühzeitig wird stoffbezogen eine Vorbehandlung durchgeführt und die Ableitung verhindert. Ergebnisse des Projekts: Das im Projekt verwendete Nitrifikanten-Toximeter wurde im Kanal und Klärwerk betrieben und mit dem Standardtestverfahren für Nitrifikationshemmung DIN EN ISO 9509 verglichen. Messungen wurden durchgeführt - im Abwasserstrom waren deutliche Hemmungen nachweisbar. Mit Hilfe der gezielten, rückgestellten Probe aus dem Toximeter und umfangreichen Recherchen gelang die erfolgreiche Auflösung der wiederholt auftretenden Hemmung im Klärwerk Waßmannsdorf. Allerdings gibt es immer noch Unwägbarkeiten, z.B. die Beeinflussung der Toxizität durch Ablagerungen im Ansaugschlauch und Störungen der Sauerstoffsonde. Um mit dieser Methode eine hohe Zuverlässigkeit zu erreichen, ist der Wartungsaufwand hoch und die Wirtschaftlichkeit für einen flächendeckenden Einsatz nicht gegeben. Hier gab und gibt es auf dem Markt eine stetige Neu- und Weiterentwicklung kommerzieller aktiver oder auch passiver Testsysteme, die zu beobachten ist.

Strahlenbehandlung von Klaerschlamm und Abwasser

Mittels einer Kobalt-60-Bestrahlungsanlage (80000 Curie) werden Klaerschlaemme und Abwaesser keimfrei gemacht; das Verhalten von Parasiten, Mikroorganismen und Viren wird untersucht. Schwer abbaubare Abwasserinhaltsstoffe sollen mittels Gamma-Bestrahlung einer Reinigung zugaenglich werden.

Wissenschaftliche Begleitung eines naturnahen Verfahrens zur Behandlung der Regenabflüsse stark verschmutzter Verkehrsflächen

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Sinnvolle Konzepte zur Regenwasserbewirtschaftung trennen die Regenabflüsse von gering und stark verschmutzten Flächen. Abflüsse von stärker verschmutzten Flächen bedürfen einer Behandlung, die den örtlichen Anforderungen an den Gewässerschutz entspricht. Die bestmögliche Reinigung und Zwischenspeicherung stärker verschmutzter Niederschlagsabflüsse ist die wesentliche Aufgabe eines Retentionsbodenfilters. Im Forschungsvorhaben sollte ein semizentraler Bodenfilter entwickelt werden, der mit geringem Flächenbedarf eine bestmögliche Reinigung stark verschmutzter Regenabflüsse von Verkehrsflächen leistet. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Nach dem bisherigen Forschungsstand kommt bei der Adsorption von Inhaltsstoffen dem Bodensubstrat in den Bodenfilteranlagen eine entscheidende Rolle zu. Die Auswahl und Entwicklung eines geeigneten Substrates erfolgte in einem dreistufigen Vorgehen. Über einer Literaturrecherche wurden Anforderungen an Bodensubstrate zur Regenwasserreinigung formuliert. Daraufhin wurden in Schüttelversuchen verschiedene Substrate ausgewählt und ihre Adsorptionseigenschaften gegenüber Schwermetallen, PAKs und Mineralölen ermittelt. Ausgehend von diesen Vorversuchen wurden verschiedene Bodenfilteraufbauten entwickelt und in halbtechnischen Lysimetern untersucht. Dazu wurden die Lysimeter in einem einjährigen Messprogramm mit stark verunreinigten Straßenabflüssen belastet. Die Gesamtfrachten an Inhaltsstoffen im Zulauf zu den Lysimetern wurden ermittelt. An Einzelereignissen wurde die Reinigungsleistung der verschiedenen Bodenfilteraufbauten ermittelt. Die Lysimeter wurden mit einer hohen hydraulischen und somit auch stofflichen Belastung beaufschlagt, die über den bisher bei der Bemessung von Bodenfilteranlagen üblichen Belastungen lagen. Aus den Messergebnissen wurden Rückschlüsse für den Einsatz von Bodenfiltern mit hoher hydraulischer Belastung bei beengten Platzverhältnissen gezogen und Empfehlungen für die Bemessung gegeben. Über die Messung der aufgebrachten Feststoffbelastung und der Durchlässigkeit der Lysimeter wurde eine eventuell eintretende Kolmation der Bodensubstrate erfasst. Fazit: Die untersuchten halbtechnischen Bodenfilter (Lysimeter) führten im Untersuchungszeitraum zu einer deutlichen Reduzierung der straßenspezifischen Schmutzstoffe geführt. Aussagen über den Langzeitbetrieb können auch mit einem Stofftransportmodell nicht gemacht werden. Insgesamt führen adsorptionsstarke Substrate zu einem höheren Rückhalt gelöster Inhaltsstoffe (Schwermetalle). Die Empfehlung des ATV-DVWK-Merkblatt 153 zum Einsatz der Bodenfilter zur Straßenentwässerung kann nach den bisherigen Untersuchungen bestätigt werden. Weiterer Forschungsbedarf besteht hinsichtlich der Belastbarkeit der eingebauten Substrate gegenüber der Chloridbelastung, die bei der Straßenentwässerung als Regelfall anzusehen ist. ...

Nutzungsdauer von Kleinkläranlagen

Bei der Entscheidungsfindung im Rahmen von Abwasserbeseitigungskonzepten (ABK) für dezentrale oder zentrale Abwasserbeseitigung im ruralen Raum stellt die Wirtschaftlichkeit ein wesentliches Beurteilungskriterium dar, die unter anderem stark durch die Ansätze der Nutzungsdauern von Kleinkläranlagen (KKA) beeinflusst wird. Die in den LAWA-Leitlinien genannten Nutzungsdauern werden von einigen KKA-Herstellern für gut gewartete KKA als zu niedrig bewertet. Im Rahmen des Projekts erfolgt dazu eine Recherche auf der Basis von Literaturdaten und KKA-Daten bei mehreren Unteren Wasserbehörden.

Umweltvertraeglichkeitsstudie fuer die Erweiterung einer Klaeranlage um eine anaerobe Schlammbehandlung

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