Institutsbericht 2008-2009 - Institut für Siedlungswasserbau ...

Untersuchungen zur weitergehenden P-Elimination
auf Stuttgarter Kläranlagen vor dem Hintergrund
der Umsetzung der EG-WRRL im Neckareinzugsgebiet
Im Zuge der Umsetzung der EG-Wasserrahmenrichtlinie
(WRRL) im Neckareinzugsgebiet ist auf Grund einer
am Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüteund
Abfallwirtschaft (ISWA) erstellten Studie damit zu
rechen, dass für die großen Kläranlagen im Neckareinzugsgebiet
verschärfte Anforderungen an die einzuleitende
Phosphorfracht gestellt werden.
Im Auftrag der Stadtentwässerung Stuttgart (SES)
wird daher untersucht, welche Gesamtphosphor-
Überwachungswerte (Pges ) an den Stuttgarter Außenklärwerken
eingehalten werden können, ohne dass
zusätzliche verfahrenstechnische Stufen zu Phosphorelimination
eingeführt werden. Für das Gruppenklärwerk
Ditzingen und das Klärwerk Plieningen werden
detaillierte Untersuchungen durchgeführt, deren Ergebnisse
auf das Klärwerk Möhringen zu übertragen
sind.
In einem ersten Schritt wurden die Betriebstagebücher
der Klärwerke aus den Jahren 2007 und 2008
begutachtet. Dabei wurde festgestellt, dass sowohl für
die partikulären als auch für die gelösten organischen
Phosphorverbindungen im Ablauf der Kläranlagen kein
Handlungsbedarf besteht, da die gemessenen Konzentrationen
im Bereich der Erwartungen lagen. Dementsprechend
liegt der vorhandene Handlungsspielraum
primär in einer Reduzierung der o-Phospatkonzentration
im Ablauf der Klärwerke.
Zur schnellen und gezielten Durchführung der Untersuchungen
wurde am ISWA eine statistische Methode
zur Auswertung aller routinemäßig erhobenen und
daher verfügbaren Phosphordaten entwickelt, die belastbare
und vergleichbare Ergebnisse zur Bewertung
Abwassertechnik AWT
der erreichbaren Pges-Konzentrationen liefert.
Kernpunkt der Auswertung ist die belegbare statistische
Unabhängigkeit der o-Phosphatkonzentrationen von
den restlichen Phosphorfraktionen, d.h. im Wesentlichen
den partikulären und gelösten organischen Phosphorverbindungen.
Die Kopplung von hochaufgelösten
Daten über die o-Phosphatkonzentrationen im Ablauf
der Belebung mit einer Wahrscheinlichkeitsverteilung
ebendieser restlichen Phosphorfraktionen, die aus den
Betriebstagebüchern der Jahre 2007 und 2008 erstellt
wurde, führt zu hochaufgelösten Wahrscheinlichkeitswerten
für Pges-Ablaufkonzentrationen. In Absprache
mit der SES wurde als Ziel eine Wahrscheinlichkeit
der Einhaltung von Überwachungswerten in der qualifizierten
Stichprobe von 90% festgelegt. In der Auswertung
der Daten wird der Anteil der hochaufgelösten
Datenpunkte erhoben, die diese Forderung nicht erfüllen.
Diese Kenngröße dient als Vergleich zwischen
den einzelnen Phasen der Untersuchungen und lässt
Schlussfolgerungen über die Einhaltung verschiedener
angenommener Überwachungswerte zu.
Voraussetzung für die Anwendung des entwickelten
Auswertungsverfahrens ist zum einen das Vorliegen
von möglichst genauen hochaufgelösten o-Phosphat-
Messwerten. Diese Daten werden auf den Stuttgarter
Außenklärwerken online im Bereich der Abläufe der Belebung
erhoben. Die Qualität der Daten wurde für das
Gruppenklärwerk Ditzingen und das Klärwerk Plieningen
als ausreichend bewertet. Im Falle des Gruppenklärwerks
Ditzingen stiegen die o-Phosphatkonzentrationen
jedoch wieder etwas über die Nachklärung an,
was mit einem Aufschlagsfaktor berücksichtigt wurde.
Die 2. Voraussetzung für die Anwendung der Methode
liegt in der Vergleichbarkeit der Wahrscheinlichkeitsverteilung
der restlichen Phosphorfraktionen zwischen
Messkampagne und den Betriebstagebüchern 2007-
2008. Diese ist für die Klärwerke in hinreichendem
Maße gegeben.
Abbildung:
Anteil der Stichproben,
bei denen
verschiedene
P ges-Grenzwerte von x mg P/L nicht
mit ausreichender
Wahrscheinlichkeit
von 90% eingehalten
werden (GKW
Ditzingen)
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