Projekt 25524/01

Untersuchungen von in Betrieb befindlichen Mehrkammerabsetzgruben zur Leistungssteigerung und Optimierung der Vorreinigung von bewachsenen Bodenfiltern

Projektdurchführung

Joachim Krüger - Solarlite Pflanzenkläranlagen GmbH
Schloß Duckwitz 10
17179 Behren-Lübchin

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Seit der Überarbeitung des Technischen Regelwerkes für bepflanzte Bodenfilter (DWA A 262, März 2006) sind Mehrkammerabsetzgruben mit einem Nutzvolumen von 500 l/E als Vorklärung (mechanische Reinigungsstufe) nicht mehr zulässig. Bisherige Betriebserfahrungen bei über 300 Pflanzenkläranlagen der J. Krüger Pflanzenkläranlagen GmbH und gleichartige Erfahrungen anderer Pflanzenkläranlagenhersteller begründen die Eignung von Mehrkammerabsetzgruben als mechanische Reinigungsstufe. Die Vorgaben der DWA fordern bei Pflanzenkläranlagen im Hauptanwendungsbereich von 4 - 10 Einwohnerwerten (E) ein Nutzvolumen der Vorklärung von 1.500 l/E. Die Verdreifachung des erforderlichen Vorklärvolumens und die damit verbundene drastische Kostensteigerung sind erhebliche Wettbewerbsnachteile im Marktfeld der Kleinkläranlagen und vermindern herstellungskostenbedingt die Anwendung bepflanzter Bodenfilter als naturnahes, leistungsstarkes, wartungs- und energiearmes, dezentrales Abwasserbehandlungsverfahren. Der Ausschluss der Mehrkammerabsetzgruben beruhte bis dato nicht auf gesicherten Erkenntnissen zur Nichteignung, sondern lediglich auf einer Praxisuntersuchung zur Wirksamkeit von Mehrkammerausfaulgruben (SCHÜTTE 2000). Pflanzenkläranlagenhersteller wie auch die DWA als regelgebender Verband hatten daher ein Interesse, dass die Eignung bzw. Wirksamkeit von Mehrkammerabsetzgruben als Vorreinigung für Bodenfilter im Rahmen des Projekts untersucht wurde.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenGegenstand des Projektes war die Untersuchung in Betrieb befindlicher Mehrkammerabsetzgruben zum Nachweis der Eignung als Vorkläreinheit für bewachsene Bodenfilter. 53 in Betrieb befindliche Mehrkammerabsetzgruben unterschiedlicher Belastung und Nutzungsdauer wurden untersucht. Zusätzlich erfolgten unter definierten Rahmenbedingungen (Beschickung) ergänzende Absetztests von Mehrkammergruben auf dem Demonstrationsfeld Altentreptow.
Für die ausgewählten Mehrkammerabsetzgruben wurden die tatsächliche Abwasserbelastungssituation, der bauliche Zustand und weitere Randbedingungen mittels eines entwickelten Fragebogens erhoben. Im Projektzeitraum erfolgte eine dreimalige Zustandserfassung mit Probenahme und Analyse im Hinblick auf AFS und CSB zur Untersuchung der Wirksamkeit jeder Mehrkammerabsetzgrube vor Ort.


Ergebnisse und Diskussion

Die Praxisuntersuchungen zeigten eine unter 20 %ige Einhaltung der nach dem Arbeitsblatt A 262 (2006) zur Kolmationsvermeidung angestrebten 100 mg AFS/l im Zulauf zum bepflanzten Bodenfilter. Dies konnte durch die gezielten Untersuchungen auf dem Demonstrationsfeld bei sehr hohem Wirkungsgrad von im Mittel 64 % bestätigt werden. Ebenfalls zeigten die Praxisuntersuchungen im Bereich von 0,5 - 2,5 m³/E Nutzvolumen bzw. 0,5 bis 2,0 m³/E schlammfreien Volumen keine Tendenz zur verbesserten Ablaufqualität bei größer zur Verfügung stehenden Vorklärvolumen. Durch gezielte Analysen hinsichtlich der Flächenbelastung, wurde der Einfluss des Wasserverbrauches auf die Kolmation, der im ländlichen Raum deutlich unter dem Bemessungswert von 150 l/(E.d) liegt, dargestellt. Nach den Gesamtuntersuchungen im Projekt VKBF wird ein Arbeitsbereich zwischen 0,5 und 2,5 m³/E Nutzvolumen empfohlen.
Es konnte kein Unterschied hinsichtlich der erreichbaren AFS-Ablaufwerte zwischen dem Einsatz eines Tauchrohrüberlaufes und einer Durchlassöffnung festgestellt werden. Die zusätzliche Untersuchung zum erhöhten Feststoffrückhalt aufgrund des Einbaus einer Bürste in das Tauchrohr brachte nur orientierende Werte, die noch weiter untersucht werden sollten.
Die Anforderungen des Arbeitsblattes ATV A 262 wurden nur bedingt erfüllt, dennoch ließ sich keine Kolmation feststellen. Die erhöhte Aufenthaltszeit des Abwassers in der Vorklärung zeigte, dass die Verwendung von Mehrkammerabsetzgruben im Bereich kleiner Anschlussgrößen < 6 Einwohner sinnvoll erscheint. Mehrkammerausfaulgruben stellen keine Verbesserung in diesem Bereich dar.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Projektvorstellungen: Zwischen- und Endergebnisse konnten bereits auf mehreren Veranstaltungen sowie Messen präsentiert werden. Dazu zählten die Messen Wasser Berlin 2009 und 2013, die DWA Fachveranstaltung Abwasserentsorgung im ländlichen Raum (Leipzig, 2011), der DWA Fachkundekurs für die Wartung von Kleinkläranlagen 09/2012 und 03/2013 sowie die DWA Fachtagung Dezentrale Ab-wasserentsorgung (2013, Leipzig) im Rahmen der TerraTec. Seitens Joachim Krüger PKA GmbH sind über den Projektabschlussbericht hinaus Informationsbroschüren geplant.

Am 17.04.2013 fand in Duckwitz eine gesonderte Veranstaltung statt, auf der die Ergebnisse des Mehrkammergrubenprojektes Vertretern der Wasserbehörden und Zweckverbänden Mecklenburg-Vorpommerns vorgestellt wurden.


Fazit

Das Projekt wird von der Projektgemeinschaft als Erfolg verbucht. Die geplanten Arbeitspakete wurden mit guten Ergebnissen ungesetzt. Der Erfassungskatalog wurde erstellt. Mehr als 50 Anlagen aus dem Bestand von Joachim Krüger PKA GmbH und weitere von GKU mbH wurden auf verschiedene Parameter hin untersucht. Die Abwasserproben wurden analysiert und statistisch ausgewertet bzw. wissenschaftlich-technisch bewertet. Ein umfangreicher Abschlussbericht wurde erstellt und soll der DWA hinsichtlich einer Überarbeitung des Arbeitsblattes A 262 dienen. Eine Einbeziehung der Ergebnisse aus dem Projekt wurde bereits durch den Projektbeirat bestätigt.