IEEM gGmbH - Institut für Umwelttechnik und Management an der Universität Witten/Herdecke
 

Integrated Wastewater Purification Management (IWPM)


Projekt-Website: iwpm.uni-wh-utm.de


Projekttitel: Integrated Wastewater Purification Management (IWPM)
Projektleiter: Helmut Wilker (WVW)
Projektpartner: Wasserverband Wittlage (WVW); Biwater; CTU; Stella
Förderer: EU Commission (EU Life)
Kennzeichen: Life06 ENV/D/00478-IWPM
Projektlaufzeit: Oktober 2006 - Oktober 2011


Allgemeines

Das allgemeine Projektziel ist, zu zeigen, wie Abwassermanagement und Klärwerkstechnologien durch ein innovatives IWPM-System verbessert werden können. Durch IWPM sollen die Ablaufqualität erhöht und gleichzeitig die Kosten gesenkt werden, welche für die Einhaltung der EU-Richtlinien zur Abwasserentsorgung, zum Integrierten Flussgebiets-Management (IRBM) und zu Flora, Fauna, Habitat (FFH) aufzuwenden sind.

Das spezifische Projektziel ist die Integration der Abwasserreinigung ausgewählter Kläranlagen (STP = sewage treatment plant) durch eine neue Kombination von elektronischer Verknüpfung (-> Fernsteuerung) und physischer Verbindung (-> biologisch aktivierte Abwasserleitung) mit dem Ziel, die vorhandenen technischen Kapazitäten zu bündeln und die Abwasserreinigung zu verbessern (aufgrund der durch IWPM reduzierten Zuflussspitzen und optimierten Auslastung der Klärwerkskapazitäten zu jedem Zeitpunkt).

Um die größtmögliche Verwertung des IWPM-Konzeptes sicherzustellen, wird eine Übertragbarkeitsanalyse für die EU (inklusive ihrer Beitritts- und Kandidatenländer) sowie für Entwicklungs- und Schwellenländer erstellt.


Projektgebiet

Das Projektgebiet ist das Entsorgungsgebiet des öffentlichen Wasser- und Abwasserverbandes "Wasserverband Wittlage" (WVW). Es ist Teil des Flusseinzugsgebietes für den Dümmersee, einem höchst empfindlichen Ökosystem von europäischem Rang (Natura 2000, FFH- und Vogelschutzbegiet). Innerhalb dieses Gebietes ist nicht nur der Tourismus von sozialer und ökonomischer Bedeutung, sondern auch Landwirtschaft und Industrie (insbesondere Nahrungsmittelindustrie, einige Fabriken gehören zu den größten in Europa).

Um den Dümmersee als registriertes Naturreservat zu schützen, muss der WVW strenge technische Standards in Übereinstimmung mit der EU-Abwasserrahmenrichtlinie erfüllen, und ebenso in Übereinstimmung mit der EU-Rahmenrichtlinie FFH (Flora, Flauna, Habitat) arbeiten. In den vergangenen Jahren sind umfangreiche Investitionen getätigt worden, um das Abwassersystem zu komplettieren. Die Modernisierung und Erweiterung von Kläranlagen ist teilweise fertig gestellt. Die Gemeinden als Träger des WVW und der WVW selber haben ihr Bestes getan, um die geltenden EU-Ablaufwerte einzuhalten, welche im Wesentlichen auf die Konzentrationswerte von organischen Stoffen und Nährstoffen abgestellt sind (z.B. mg CSB/l, mg N/l, mg P/l). Weil jedoch der Dümmersee Eutrophierungsprobleme hat, ist dies nicht genug. Abgesehen von den Konzentrationswerten (mg/l) muss auch die jährliche Nährstofffracht (kg/a) weiter reduziert werden.


Technik

Die Innovation des Projektes besteht in der funktionalen Verknüpfung ausgewählter Kläranlagen (STP), um so ein Integriertes Abwasserreinigungsmanagement (IWPM) verwirklichen zu können. IWPM bedeutet, dass die hydraulische Belastung und Nährstoffbelastungen ausgeglichen und technisch optimal zwischen den unterschiedlichen STPs verteilt werden, in Abhängigkeit von der jeweils momentan verfügbaren freien Anlagenkapazität. Neben dieser Innovation eines IWPM-Systems müssten auch die Innovationen von IWPM-Komponenten berücksichtigt werden (BAP, MSBR, FBR -> siehe Abbildung 1).

Abbildung 1 - bitte klicken

PCC - Rohrleitungsverbindung und Fernwirktechnik / Kontrollsystem
Dies beinhaltet die 16,5 km lange Pumpstation für zwei Betriebsrichtungen (bidirektional; Rohrleitungsarmaturen müssen sowohl mit Abwasser als auch mit flüssigem Schlamm betrieben werden können), welche als biologisch aktivierte Druckleitung mit ca. 1000 m³ Reaktorvolumen betrieben wird [das Abwasser in der Leitung wird mit Belebtschlamm angereichert, um die biologische Hydrolyse zu innitiieren (zwecks Phosphatelimination) und die Denitrifikation für die N-Elimination herbeizuführen]. Enthalten ist auch ein Echtzeitmesssystem und ein Fernwirkkontrollsystem, um Pumpen, Schieber, Belüfter usw. für ein optimales IWPM betreiben zu können.

MWP - Modifizierte Abwasserreinigung
Dies beinhaltet die aktivierte Vorklärung (Schlammabsetzung und Schlammabpumpen wird so kontrolliert, dass die bestmögliche Hydrolosierung während der Schlammführung eintritt) und den multifunktionalen SBR-Aufstaureaktor MSBR [MSBR wird multifunktional und flexibel betrieben, abhängig von der jeweiligen Zuflusssituation: (a) als konventionelle SBR, parallel zum Belebungsbecken AST (=Activated Sludge Tank) und parallel zur Nachklärung FS (= Final Settlement). Der Zufluss wird geteilt zwischen SBR und AST; der Abfluss der SBR geht zur Nachfiltration; (b) als belüftetes Becken (Zufluss wird mit der Belebung geteilt; der Abfluss geht zur gemeinsamen Nachklärung; (c) hintereinander geschaltet, als erste biologische Stufe vor den Belebungsbecken; (d) als Ausgleichsbecken, mit biologischer Funktion unter dem maximal Möglichen, aber mit dann verbesserten Speicherfunktionen für Nährstoffe.].

EST - Verbesserte Schlammbehandlung
Welche die Ausrüstung für eine Hochleistungsfaulung beinhaltet, die Biogasnutzung als Brennstoff für einen Stromgenerator und die FBR (schwimmende Tauchtropfkörper) zur Dekontamination der Schlammwässer.