Projekt 14178/09

Verbund Bewachsene Bodenfilter: Handbuch Bewachsene Bodenfilter – Dokumentation und Evaluierung Bewachsener Bodenfilter im deutschsprachigen Raum zur Erstellung einer zielgruppenorientierten Handlungsanleitung mit CD-ROM

Projektdurchführung

Ingenieurbüro ÖKOLOG Geller & Partner
86012 Augsburg

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die bisher nicht ausgewerteten Erfahrungen mit Bewachsenen Bodenfiltern (>50 Einwohnerwerte; EW) im deutschsprachigen Raum sollten ausgewertet und als Handlungsanleitung und CD-ROM allgemein verfügbar gemacht werden. Dabei sollte zum einen die Leistungsfähigkeit dieser Kläranlagen dokumentiert, zum anderen Empfehlungen zum Qualitätsmanagement erarbeitet werden, um zukünftig einen gesicherten Einsatz Bewachsener Bodenfilter zu erreichen. Die Empfehlungen beziehen sich auf die gesamte Prozesskette von der Entscheidungsfindung, über Planung und Bau bis zum Betrieb der Anlagen und richten sich an alle Beteiligten.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenErstellung eines Erfassungsbogens. Vor-Ort-Recherche an ca. 60 Anlagen, Zusammenstellung und Bewertung der vorhandenen Daten und der Betriebsdokumentation der Betreiber. Vergleich der Daten und Erfahrungen, Schlussfolgerungen.
Ausarbeitung der CD-ROM und des Handbuchs mit Hinweisen zum Qualitätsmanagement unter Beteiligung der Arbeitsgruppe Qualitätsmanagement des Verbundprojekts und der Fachverbände (Ingenieur-Ökologische Vereinigung; IÖV und Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall; ATV-DVWK).


Ergebnisse und Diskussion

Mit der vorliegenden Bestandsaufnahme wurden erstmals neben der Erfassung der Abwasserdaten in einer umfangreichen Vor-Ort-Aufnahme auch die Erfahrungen aller Beteiligten bei der Umsetzung dieser Anlagen, von der Entscheidungsfindung über Planung und Bau bis zum Betrieb, erfasst. Von den 62 aufgenommenen Anlagen, die nach Regionen und Typen repräsentativ ausgewählt wurden, wurden ei-nige beispielhaft als Referenzanlagen im Anwenderhandbuch dargestellt.
90 % der Bewachsenen Bodenfilter unterschritten im Ablauf Betriebsmittelwerte von 116 mg/l Chemischer Sauerstoffbedarf (CSB) bzw. 35 mg/l Biologischer Sauerstoffbedarf (BSB5) und damit die gesetzlichen Mindestanforderungen in Deutschland. Beim CSB-Abbau wird im Mittel ein Wirkungsgrad von ca. 90 % erreicht, wobei eine zunehmende Flächenbelastung nicht zur Abnahme des Wirkungsgrads führt. Kolmationserscheinungen können sich negativ auswirken, müssen aber nicht zwangsläufig zum Zusammenbruch der Reinigungsleistung führen.
Bei den Vertikalfilter-Anlagen wurden Nitrifikations-Wirkungsgrade von etwa 90 % erreicht, bei den Horizontalfiltern im Mittel 67 %. Auch hier ist bei zunehmender Belastung der Anlage keine Abnahme der Reinigungsleistung festzustellen, Kolmationserscheinungen führen jedoch zu deutlich geringerer Nitrifikationsleistung. Beim Gesamtstickstoffabbau ergibt sich für die Horizontalfilter mit medianen Abbaugraden von 48 % eine höhere Leistungsfähigkeit als bei den Vertikalfiltern. Bei kombinierten Anlagen aus Vertikal- und Horizontalfiltern war der Gesamtstickstoffabbau noch besser. Der Phosphorrückhalt ist in den Horizontalfiltern tendenziell besser als in den Vertikalfiltern. Insgesamt erreichen 75 % aller Anlagen, über den gesamten Betriebszeitraum gesehen, Ablaufkonzentrationen unter 5 mg/l Gesamtphosphat (Pges).
Für die frachtbezogene Bemessung auf den CSB-Abbau wird empfohlen, die Flächenbelastung zur Vermeidung von Kolmation zu begrenzen. Bei fehlenden Auslegungsdaten kann nach den vorliegenden Ergebnissen von einer Zulauffracht von 75 g CSB/(EWxd) nach der Vorklärung ausgegangen werden. Bei großvolumiger Vorklärung mit mehr als 1 m3/EW und geringen Fremdwassereinflüssen wird eine Bemessung mit 50 g CSB/(EWxd) empfohlen. Aus der Kartierung der Anlagen geht hervor, dass viele Vorklärungen im Betrieb Probleme aufweisen, die bei großvolumiger Vorklärung und kleinen Fremdwassereinflüssen geringer sind.
Die Vor-Ort-Aufnahme zeigte Probleme und Verbesserungsmöglichkeiten auf, sowohl in der technischen Ausführung der Anlagen und in der Bemessung als auch im Umsetzungsprozess. Um die Funktionsfähigkeit der Anlagen langfristig sicherzustellen, wurden aus den Erfahrungen mit den vorhandenen Anlagen Empfehlungen abgeleitet und im Anwenderhandbuch systematisch aufgeführt.
Zur Gesamtbeurteilung der Anlagen wurde ein Schema entwickelt, das erstmals alle wesentlichen qualitätsbestimmenden Kriterien erfasst. Etwa zwei Drittel der Anlagen können nach dieser Bewertung als gut bis sehr gut beurteilt werden.
Mit dem Anwenderhandbuch werden die Ergebnisse, Erfahrungen und Empfehlungen aus dieser Untersuchung und ergänzend auch die Empfehlungen aus den anderen Teilprojekten der Öffentlichkeit und speziell den einzelnen Zielgruppen beim Umsetzungsprozess (Kommunen, Planer, Genehmigungsbehörden, Betreiber und Baufirmen) zugänglich gemacht.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

- Projektvorstellung bei der Tagung Ecological Engineering for Wastewater Treatment in Ås, Juni 1999.
- Jahrestagung der Gesellschaft für Ökologie (GfÖ), September 1999.
- Erfahrungsaustausch Pflanzenkläranlagen der IÖV 1999, 2000, 2001.
- Geller, G., Höner, G., Lindenblatt, C. (2001): Bewachsene Bodenfilter - Möglichkeiten und Grenzen. Vorträge in der Seminarreihe Abwasser
- und Klärschlammbehandlung im ländlichen Raum. Bayerische Akademie Ländlicher Raum, 3., 10., 24. Juli 2001.
- Geller, G. (2001): Qualitätsmanagement und Langzeiterfahrungen bei Bewachsenen Bodenfiltern. Vortrag bei der Fachtagung Abwasser wird Biotopwasser. Umweltzentrum Haus im Moos, 05.04.2001.
- Geller, G., Höner, G. (2001): Qualitätsmanagement bei Planung, Bau und Betrieb von Bewachsenen Bodenfiltern. Vortrag beim Internationalen Arbeitsseminar des Verbundprojekts Bewachsene Bodenfilter: Bewachsene Bodenfilter: Grenzübergreifender Informationstransfer. Kloster St. Marienthal, 18.-21.6.2001.
- Geller, G., Höner, G. (2003): Anwenderhandbuch Pflanzenkläranlagen - Praktisches Qualitätsmanagement bei Planung, Bau und Betrieb. Springer Verlag, Heidelberg. 221 S. Erscheinungstermin: August 2003.


Fazit

Die Auswertung der Betriebsdaten zeigte eine hohe Leistungsfähigkeit Bewachsener Bodenfilter, u. a. bei den organischen Schmutzstoffen. Die im Anwender-Handbuch mit CD-ROM enthaltenen Empfehlun-gen, Hinweise, Verfahrensanweisungen und Arbeitsmittel zum Qualitätsmanagement sichern bei ihrer Anwendung die Qualität Bewachsener Bodenfilter.