178919_Vorabzug_Struckturgutachten.pdf

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ZWECKVERBAND KLÄRWERK DÖFFINGEN-DÄTZINGEN-SCHAFHAUSEN

P0733Q 178919

Strukturgutachten

ZUSAMMENSCHLUSS KLÄRANLAGE GRAFENAU

UND KLÄRANLAGE WEIL DER STADT

• Technischer Bericht -

Beilage 1

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Inhalt

1. Veranlassung 5

2. Weiterbetrieb Kläranlage Grafenau und Kläranlage Weil der Stadt 6

2.1 Allgemein 6

2.2 Kläranlage Grafenau 6

2.2.1 Grundlagen 6

2.2.2 Auswertung Betriebstagebücher 9

2.2.3 Nachbemessung 16

2.2.4 Reserven und Schwachstellen und Maßnahmen 21

2.3 Kläranlage Weil der Stadt 23

2.3.1 Grundlagen 23

2.3.2 Auswertung Betriebstagebücher 25

2.3.3 Nachbemessung 34

2.3.4 Reserven, Schwachstellen und Maßnahmen 39

2.4 Geplante Maßnahmen 40

2.4.1 KA Grafenau 40

2.4.2 KA Weil der Stadt 44

3. Anschluss KA Grafenau über das Kanalnetz an KA Weil der Stadt 45

3.1 Allgemein 45

3.2 Nachbemessung 45

3.2.1 Bemessungsgrundlagen 45

3.2.2 Ausbauvarianten 47

3.2.3 Bestand 48

3.2.4 Prognose 50

3.3 Reserven Schwachstellen und Maßnahmen 51

3.3.1 Mechanische Reinigung KA Weil der Stadt 51

3.3.2 Vorklärbecken KA Weil der Stadt 51

3.3.3 Kapazität Schneckenpumpwerk KA Weil der Stadt 51

3.3.4 Biologische Stufe KA Weil der Stadt 52

3.3.5 Ablauf MID KA Weil der Stadt 52

3.3.6 Schlammbehandlung, Gasspeicherung und -verwertung KA Weil der Stadt 52

3.3.7 Weiternutzung Belebungsbecken und Kombibecken KA Grafenau 54

3.4 Geplante Maßnahmen 54

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3.4.1 KA Grafenau 54

3.4.2 KA Weil der Stadt 55

4. Anschluss KA Grafenau direkt an KA Weil der Stadt 58

4.1 Allgemein 58

4.2 Reserven, Schwachstellen und Maßnahmen 58

4.2.1 Mechanische Reinigung KA Weil der Stadt 58

4.2.2 Vorklärbecken, Schneckenpumpwerk, Biologische Stufe KA Weil der Stadt 58

4.2.3 Schlammbehandlung, Gasspeicherung und -verwertung KA Weil der Stadt 58

4.2.4 Schneckenhebewerk KA Grafenau 59

4.2.5 Mechanische Reinigung KA Grafenau 59

4.2.6 Weiternutzung Belebungsbecken und Kombibecken KA Grafenau 59

4.3 Geplante Maßnahmen 59

4.3.1 KA Grafenau 59

4.3.2 Druckleitung zur KA Weil der Stadt 59

4.3.3 KA Weil der Stadt 60

5. 4. Reinigungsstufe zur Spurenstoffelimination 61

5.1 Allgemein 61

5.2 Geplante Maßnahmen 62

6. Anschluss KA Grafenau an KA Weil der Stadt - Nur Schlamm 63

7. Kostenschätzung 65

8. Schlussbemerkung / Fazit 68

Betriebskosten 70

Zeichnungen 73

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Überflutungsfläche KA Grafenau (Quelle: LUBW Kartendienst) ..................................................... 43

Abbildung 2: Trasse bis zum Kanalnetz Weil der Stadt ....................................................................................... 55

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Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: derzeitige Einleitwerte und Empfehlungen des gewässerökologischen Gutachtens ............................ 8

Tabelle 2: Zufluss zur Kläranlage Grafenau ......................................................................................................... 10

Tabelle 3: CSB-Fracht Zulauf Kläranlage Grafenau............................................................................................. 10

Tabelle 4: Stickstofffracht Zulauf Kläranlage Grafenau ........................................................................................ 10

Tabelle 5: Phosphorfracht Zulauf Kläranlage Grafenau ....................................................................................... 11

Tabelle 6: C:N:P-Verhältnis Zulauf Kläranlage Grafenau .................................................................................... 11

Tabelle 7: Trockensubstanzgehalt im Belebungsbecken 1 Grafenau .................................................................. 11

Tabelle 8: Trockensubstanzgehalt im Belebungsbecken 2 Grafenau .................................................................. 11

Tabelle 9: Schlammvolumenindex Belebungsbecken 1 Grafenau ....................................................................... 12

Tabelle 10: Schlammvolumenindex Belebungsbecken 2 Grafenau ..................................................................... 12

Tabelle 11: Temperatur im Belebungsbecken Grafenau...................................................................................... 12

Tabelle 12: Ablaufwerte der Kläranlage Grafenau ............................................................................................... 13

Tabelle 13: Bemessungswerte ............................................................................................................................. 17

Tabelle 14: Einleitungsbedingungen Kläranlage Weil der Stadt .......................................................................... 25

Tabelle 15:Zulauf zur Kläranlage Weil der Stadt .................................................................................................. 26

Tabelle 16:CSB-Fracht im Zulauf der Kläranlage Weil der Stadt ......................................................................... 26

Tabelle 17: Stickstofffracht im Zulauf der Kläranlage Weil der Stadt ................................................................... 27

Tabelle 18:Phosphorfracht im Zulauf der Kläranlage Weil der Stadt .................................................................. 27

Tabelle 19: CSB-Fracht im Zulauf zur Biologie der Kläranlage Weil der Stadt .................................................... 27

Tabelle 20:Stickstoffracht im Zulauf zur Biologie der Kläranlage Weil der Stadt ................................................. 28

Tabelle 21: Phosphorfracht im Zulauf zur Biologie der Kläranlage Weil der Stadt .............................................. 28

Tabelle 22: Eliminationsleistung der Vorklärung Weil der Stadt .......................................................................... 29

Tabelle 23:C:N:P im Zulauf zur Kläranlage ......................................................................................................... 29

Tabelle 24:C:N:P im Zulauf zur Biologie ............................................................................................................. 29

Tabelle 25: Trockensubstanz im Belebungsbecken Weil der Stadt ..................................................................... 30

Tabelle 26: Schlammvolumenindex Weil der Stadt .............................................................................................. 30

Tabelle 27: Temperatur im Belebungsbecken Weil der Stadt .............................................................................. 30

Tabelle 28: Glühverlust im Belebungsbecken Weil der Stadt .............................................................................. 30

Tabelle 29: Ablaufkonzentration Kläranlage Weil der Stadt ................................................................................. 31

Tabelle 30: Bemessungsgrundlage KA Weil der Stadt ........................................................................................ 34

Tabelle 31: Verschiebung C:N:P Verhältnis durch Zusammenschluss ................................................................ 46

Tabelle 32: Bemessungswerte Zusammenschluss in Weil der Stadt .................................................................. 46

Tabelle 33: Kosten Grunderwerb und Ausgleich Hochwasser ............................................................................. 65

Tabelle 34: Kostenübersicht ................................................................................................................................. 66

Tabelle 35: Kostenübersicht inklusive 4. Reinigungsstufe ................................................................................... 67

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1. VERANLASSUNG

Auf der Kläranlage Grafenau stehen in den nächsten Jahren voraussichtlich Sanierungsarbeiten insbe-

sondere an dem Kombibecken an. Aufgrund der einstraßigen Ausführung ist es jedoch nicht möglich, dass

Becken dafür außerbetrieb zu nehmen.

Damit die Arbeiten durchgeführt werden können, würde der Neubau einer zweiten Straße erforderlich.

Vor diesem Hintergrund soll mit diesem Strukturgutachten geprüft werden, ob nicht der Anschluss an die

5 km Luftlinie entfernte Kläranlage Weil der Stadt die wirtschaftlichere Alternative ist.

Die Kläranlage Weil der Stadt wurde zuletzt bis Ende 2019 erweitert und ist daher aktuell in einem guten

baulichen und technischen Zustand. Die in der Erweiterungsplanung berücksichtigten Reserven werden

aber voraussichtlich nicht ausreichen, um die nahezu gleich große Belastung der Kläranlage Grafenau

ohne eine erneute Erweiterung mitbehandeln zu können, insbesondere da in dem Einzugsgebiet der Klär-

anlage Weil der Stadt signifikante Neubaugebiete ausgewiesen sind.

Aus dieser Ausgangslage ergeben sich für dieses Strukturgutachten die folgenden Ansätze:

 Weiterbetrieb beider Kläranlagen  Anschluss der KA Grafenau an das Kanalnetz der KA Weil der Stadt  Anschluss der KA Grafenau direkt an die KA Weil der Stadt

Ein immer mehr ab Bedeutung gewinnendes Thema auf Kläranlagen ist der Bau von 4. Reinigungsstufen,

um auch Spurenstoffe eliminieren zu können.

Spurenstoffe ist ein Überbegriff für eine Vielzahl an Stoffen deren Gemeinsamkeit ist, dass diese auch

schon in niedrigen Konzentrationen negative Auswirkungen auf das Ökosystem haben können. Zu den

Spurenstoffen in kommunalem Abwasser zählen z. B. Arzneimittel, Biozide, Flammschutzmittel, Estro-

gene, etc.

Bisher gibt es noch keine Verpflichtung zur Spurenstoffelimination, sondern nur ein Anreiz durch Förde-

rung. Wann und für welche Kläranlagen eine Verpflichtung zur Spurenstoffelimination kommen wird, ist

bisher nicht abzusehen. Einen Anhaltspunkt liefert das Arbeitspapier „Spurenstoffelimination auf kommu-

nalen Kläranlagen in Baden-Württemberg“ herausgegeben vom Baden-Württembergischen Ministerium

für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft im November 2018. In diesem werden Kriterien aufgeführt, in

denen eine Spurenstoffelimination angestrebt werden sollte.

Mit Stand Dezember 2022 sind in Baden-Württemberg nach Angaben des Kompetenzzentrums Spuren-

stoffe-BW (KomS) bereits 22 Anlagen zur Spurenstoffelimination in Betrieb, weitere 27 Anlagen sind be-

reits in Planung oder Bau.

Da die Untersuchung des Zusammenschlusses langwierige Folgen hat, wird auch das Thema der 4. Rei-

nigungsstufe zur Spurenstoffelimination mit betrachtet.

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2. WEITERBETRIEB KLÄRANLAGE GRAFENAU UND KLÄRANLAGE WEIL DER STADT

2.1 Allgemein

In dieser Variante wird vorgesehen beide Kläranlagen wie bisher weiter zu betreiben. Auf der Kläranlage

Weil der Stadt ist aufgrund der erst vor kurzem erfolgten Erweiterung nicht mit signifikantem Erweite-

rungsbedarf zu rechnen. Auch baulich und technisch stehen keine größeren Sanierungen an.

Bei der KA Grafenau steht ein höherer Erweiterungs- und Sanierungsbedarf zu erwarten, vgl. Studie

„Ertüchtigung der Kläranlage Grafenau“

Die Betriebsdaten beider Kläranlagen werden ausgewertet und die Kläranlagen werden bemessen.

Anschließend werden die Reserven, Schwachstellen und erforderlichen Maßnahmen für beide Anlagen

erarbeitet.

Unterhaltungsmaßnahmen und kleinere Sanierungen werden kurzfristig auf beiden Anlagen anfallen.

Daher werden diese in der Studie nicht betrachtet.

2.2 Kläranlage Grafenau

2.2.1 Grundlagen

2.2.1.1 Aufbau Kläranlage Grafenau

Vorgeschaltete Regenwasserbehandlung  Rundes Fangbecken (Unterteilt in ein inneres und ein äußeres Becken)  Äußeres Becken: RÜB Döffingen: 700 m³ (Rundes Fangbecken mit Räumer)  Inneres Becken RÜB Dätzingen: 600 m³ (Rundes Fangbecken mit Räumer)

Regenwasserpumpwerk  Regenwasserpumpe 1: 500 l/s  Regenwasserpumpe 2: 500 l/s  Regenwasserpumpe 3: 500 l/s

Zulaufhebewerk  Schneckenpumpe 1: 40 l/s  Schneckenpumpe 2: 40 l/s  Schneckenpumpe 3: 40 l/s  Schneckenpumpe 4: 40 l/s

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Rechenanlage  Anzahl: 1  Bauform Trommelrechen  Lochweite: 3 mm

Sand- und Fettfang  Bauform: rund  Belüftet: ja

Belebungsbecken 1:  Bauform: Rechteck  Betriebsform: intermittierende Belüftung  Breite: 9,5 m  Länge: 16 m  Wasserspiegelhöhe: 5,5 m  Nutzbares Beckenvolumen: 821 m³

Belebungsbecken 2:  Bauform: rundes Kombibecken (äußerer Ring)  Betriebsform: intermittierende Belüftung  Außendurchmesser: 40 m  Innendurchmesser: 22,5 m  Nutzbares Beckenvolumen: 2.707 m³  Oberfläche: 859 m2  Wasserspiegelhöhe: 3,15 m

Nachklärbecken:  Bauform: rundes Kombibecken (inneres Becken)  Durchmesser: 22 m  Oberfläche: 380 m²  Wassertiefe: 3,4 m  Nutzbares Beckenvolumen: 1.268 m³

Rücklaufschlammpumpwerk:  Kreiselpumpe 1: 30 l/s  Kreiselpumpe 2: 30 l/s  Kreiselpumpe 3: 30 l/s

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Schlammstapelbehälter:  Nutzbares Beckenvolumen: 1.050 m³

Filtratspeicher: In Ausführungsplanung  Nutzbares Volumen ca. 500 m3

2.2.1.2 Bisherige Einleitungsbedingungen

Im Februar 2021 wurde dem Zweckverband Kläranlage Döffingen – Dätzingen – Schafhausen die

wasserrechtliche Erlaubnis erteilt, vom 01.01.2019 bis zum 31.12.2033 mechanisch-biologisch und

chemisch gereinigte Abwasser aus dem Einzugsgebiet mit dem in der folgenden Tabelle aufgeführ-

ten Parametern bei Flst. Nr. 174, Gemarkung Schafhausen, in die Würm einzuleiten.

Darüber hinaus werden die Empfehlungen des gewässerökologischen Gutachtens mit aufgeführt.

Tabelle 1: derzeitige Einleitwerte und Empfehlungen des gewässerökologischen Gutachtens

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2.2.2 Auswertung Betriebstagebücher

2.2.2.1 Zulauffrachten

Die Zulauffrachten bei Trockenwetter können über das 21-Tage-Polygon oder über den Wetter-

schlüssel bestimmt werden. Bei dem Verfahren nach dem 21 Tage Polygon wird für jeden Tag das

Minimum aus dem betrachteten Tag sowie den 10 vorherigen und den 10 folgenden Tagen bestimmt.

Liegt der Tageszufluss maximal 20 % über diesem 21Tag-Minium, wird der Tag als Trockenwetter

eingestuft.

In dem folgenden Diagramm sind die Ergebnisse dieser beiden Bestimmungsvarianten für Trocken-

wettertag einander gegenübergestellt.

Dabei sind keine signifikanten Unterschiede der beiden Varianten festzustellen. Für die folgende

Auswertung werden die Trockenwettertage nach dem 21 Tage Polygon verwendet.

3.000

2.500

2.000

1.500

1.000

500

0

Diagramm 1: Trockenwetterzuflussmengen ]d/³m[ egnemfualuZ KA Grafenau Zulaufmenge

Wetterschlüssel 21 Tage Polygon

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Tabelle 2: Zufluss zur Kläranlage Grafenau

Tabelle 3: CSB-Fracht Zulauf Kläranlage Grafenau

Tabelle 4: Stickstofffracht Zulauf Kläranlage Grafenau

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Tabelle 5: Phosphorfracht Zulauf Kläranlage Grafenau

Dieses Nährstoffverhältnis liegt im optimalen Bereich für die aerobe Stabilisation, das je nach Quelle

von 100: 5 : 1 bis 100: 14: 1 angegeben wird.

Tabelle 6: C:N:P-Verhältnis Zulauf Kläranlage Grafenau

2.2.2.2 Betriebsdaten der biologischen Reinigungsstufe

Tabelle 7: Trockensubstanzgehalt im Belebungsbecken 1 Grafenau

Tabelle 8: Trockensubstanzgehalt im Belebungsbecken 2 Grafenau

[Seite 12]

Tabelle 9: Schlammvolumenindex Belebungsbecken 1 Grafenau

Tabelle 10: Schlammvolumenindex Belebungsbecken 2 Grafenau

Tabelle 11: Temperatur im Belebungsbecken Grafenau

[Seite 13]

2.2.2.3 Konzentrationen im Ablauf der Kläranlage

In der nachfolgenden Tabelle sind die Konzentrationen im Ablauf der Kläranlage dargestellt. Die

Proben werden teilweise als 24 h-Mischproben oder als Stichproben genommen.

Des Weiteren erfolgt ein Vergleich mit den Grenzwerten aus der aktuell gültigen wasserrechtlichen

Erlaubnis.

Die Grenzwerte der Stickstoffparameter (N .-N und NH -N) sind bei den meisten Fällen nur ges,anorg 4

einzuhalten, wenn die Bemessungstemperatur, meist 12 °C im Belebungsbecken überschritten wird,

wie es auch im gewässerökologischen Gutachten vorgeschlagen wurde. In der wasserrechtlichen

Erlaubnis der Kläranlage Grafenau wird diese Unterscheidung nicht getroffen.

Tabelle 12: Ablaufwerte der Kläranlage Grafenau

Beim CSB wird der Grenzwert weitestgehend eingehalten und der Zielwert deutlich unterschritten.

Auffällig ist nur eine Überschreitung am 14.05.2020, die mit einer eingetragenen Konzentration von

124 mg/l deutlich über dem Grenzwert liegt.

Da an diesem Tag auch die Phosphorkonzentration deutlich überschritten wurde, ist anzunehmen,

dass diese Überschreitung aus Schlammabtrieb während der Stichprobennahme resultiert.

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140

120

100

80

60

40

20

0

Für den Januar 2021 sind im Betriebstagebuch keine Abwassertemperaturen erfasst. Dieser Zeit-

raum wird wie Temperaturen unter 12 Grad gewertet. ]l/gm[ noitartneznoK-BSC KA Grafenau CSB-Konzentrationen Ablauf

CSB-Konzentration CSB-Grenzwert

7 25

6 20

5

15 4

3 10

2

5 1

0 0 ]l/gm[ noitartneznoK-4HN ]C°[ nekcebsgnubeleB rutarepmeT KA Grafenau NH -N-Konzentration Ablauf 4

NH4-N- Konzentration NH4-N-Grenzwert Abwassertemp.

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25

20

15

10

5

0

Wie dem nachfolgenden Diagramm zu entnehmen ist, resultieren die Überschreitungen des anorga-

nisch gebundenen Stickstoffs primär aus der Nitratkonzentration. ]l/gm[ noitartneznoK-.grona,segN KA Grafenau N .-N-Konzentration Ablauf ges,anorg

Nges-Konz. T < 12 °C Nges-Konz. T >= 12 °C Nges,anorg-Grenzwert

25

20

15

10

5

0 ]l/gm[ noitartneznoK-.3ON KA Grafenau NO -N-Konzentration Ablauf 3

NO3-Konz. T >= 12 °C NO3-Konz. T < 12 °C

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2.2.3 Nachbemessung

2.2.3.1 Bemessungsgrundlagen

Der klärtechnische Nachweis der Belebungsbecken nach DWA A 131 (2016) erfolgt unter folgenden

Annahmen:

Der Prozessfaktor ist ein Maß dafür inwieweit die maximale von der mittleren Fracht eines Tages

abweicht. Aufgrund des Ablaufwerts für Ammoniumstickstoff von 5 mg/l sowie des erforderlichen

Schlammalters für die aerobe Stabilisation wird dieser mit dem Maximalwert von 2,8 angesetzt. Eine

Messung erfolgte nicht.

Eine Messung der Trockensubstanz im Zulauf liegt nicht vor, daher wird eine einwohnerspezifische

Fracht von 70 g TS / (E*d) angesetzt. Diese wird auf die sich aus der CSB-Fracht ergebenden Ein-

wohnerwerte bezogen.

Für die Trockensubstanz im Belebungsbecken (TS ) sowie den Schlammvolumenindex (ISV) wer- BB

den nach dem jeweiligen Belebungsbecken Volumen gewichtete Mittelwerte (TS ) bzw. 2 Wochen- BB

mittelwerte (ISV) angesetzt.

Der Überschussschlamm wird gespeichert und ca. einmal im Monat durch einen Dienstleister ent-

wässert. Das Zentrat aus der Entwässerung kann bisher nicht gespeichert werden und wird direkt

der biologischen Stufe zugeführt.

Die Rückbelastung durch das Zentrat aus der Entwässerung von aerob stabilisiertem Schlamm ist

normlaerweise gering. Aufgrund der langen Speicherdauer steht jedoch zu erwarten, dass es zu

einer anaeroben Stabilisation und somit zu einer Rücklösung von Ammonium kommt. Messungen

hierzu liegen nicht vor. Aufgrund der fehlenden Pufferkapazität kommt es so zu einer Stoßweisen

Belastung, die die Betriebsstabilität gefährdet.

Um die Betriebsstabilität zu steigern, wird derzeit ein Zentralspeicher geplant, so dass das Zentrat

aus der Schlammentwässerung zukünftig nur noch vergleichmäßigt der Belebung zugeführt wird.

Für die Bemessung wird die Stickstoffrückbelastung mit 5% angenommen.

Entsprechend der Bevölkerungsprognose des statistischen Landesamt Baden-Württemberg für Gra-

fenau, ist bis zum Jahr 2040 mit einem Bevölkerungswachstum von rund 3 % in der oberen Variante

zu rechnen. In der Modellrechnung nimmt die Bevölkerung um 4% ab.

Zur Berücksichtigung einer zusätzlichen Sicherheit werden die Bemessungswerte für die biologische

Stufe um eine Reserve von 5 % erhöht.

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Tabelle 13: Bemessungswerte

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2.2.3.2 Bestand

Durch Einsetzen des maximalen Prozessfaktors ergibt sich ein Schlammalter von 32 Tagen. Mit diesem Schlammalter ist das Belebungsbecken nicht nachweisbar. Es fehlen rechnerisch ca. 30 m3.

Für die aerobe Schlammstabilisierung ist jedoch ein Schlammalter von 25 d ausreichend.

Wird das Schlammalter auf 25 Tage reduziert, wird der rechnerische Nachweis sicher möglich. Es besteht eine Reserve von 660 m3.

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Auch das Nachklärbecken ist bei der mittleren Trockensubstanz und dem 2-Wochenmittel des

Schlammindexes nachweisbar. Es stehen noch 70 cm Reserve zur Verfügung. Bei ansonsten gleich-

bleibenden Bedingungen wäre damit eine Erhöhung des Mischwasserzuflusses auf 105 l/s möglich.

Klärtechnischer Nachweis bestehendes horizontal durchströmtes Nachklärbecken

Bemessungswassermenge: Q 80,00 [l/s] M,NKB 288,00 [m³/h] Oberfläche NKB: A 380,00 [m²] NKB

Schlammindex: ISV 86 [ml/g] Eindickzeit: t 2,0 [h] E TS- Bodenschlamm: TS BS 14,7 [kg/m³] TS-Rücklaufschlamm: TS RS 11,7 [kg/m³] Rücklaufverhältnis: RV 0,62 [-] TS-Belebungsbecken: TS BB 4,5 [kg/m³] Max.-Wert

Resultierende Belastung des Nachklärbeckens Oberflächenbeschickung: q A 0,76 [m/h] Vergleichsschlammvolumen: VSV 385,75 [ml/l] Schlammvolumenbeschickung: q 292,36 [l/m²*h] SV

Nachweis der Beckentiefe: Klarwasserzone: h 1 0,50 [m] Übergangs- und Pufferzone: h = q (1+RV)[500/(1000-VSV)+VSV/1100] 1,43 [m] 2,3 A Eindick- und Räumzone: h = TS * q * (1+RV) * t / TS 0,75 [m] 4 AB A E BS Gesamthöhe: h = h + h + h 2,68 [m] ges 1 2,3 4 vorhanden 3,40 [m]

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2.2.3.3 Prognose

Bei der Prognose ist ebenfalls ein Schlammalter von 25 d für die aerobe Stabilisation ausreichend.

Das vorhandene Belebungsbeckenvolumen ist auch dafür ausreichend. Es besteht noch eine Re- serve von ca. 500 m3.

Die Bemessung der Nachklärung bleibt unverändert zum Bestand, da es nicht erforderlich wird TS BB

oder ISV anzupassen und derzeit auch keine Erhöhung des Mischwasserzuflusses angestrebt wird.

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2.2.4 Reserven und Schwachstellen und Maßnahmen

2.2.4.1 Zulaufhebewerk

Die 4 Zulaufschnecken haben eine Nennförderleistung von je 40 l/s. Allerdings sind diese so ver-

schlissen, dass diese wahrscheinlich nicht mehr erreicht wird. Die gesamten Schecken, inkl. der

Lager sowie der Schneckentröge sind zu sanieren bzw. ersetzen.

2.2.4.2 mechanische Reinigung

Der Rechen der Kläranlage Grafenau wirft in einen nur ca. 1 m3 großen Container ab. Eine Wa-

schung des Rechengutes erfolgt nicht.

2.2.4.3 Fehelende Redundanz der biologischen Stufe

Die bestehende biologische Stufe der Kläranlage Grafenau besteht aus einem vorgeschalteten

800 m³ Belebungsbecken (Belebungsbecken 1) und einem nachgestalteten Kombibecken. Das

Kombibecken setzt sich aus einem äußeren Belebungsbecken (Belebungsbecken 2) (2.707 m³) und

einem inneren Nachklärbecken (1.268 m³) zusammen.

Das Kombibecken wurde In den Jahren 1978/79 erbaut und hat das Ende der üblichen Nutzungs-

dauer von ca. 40 Jahre erreicht (vgl.: „Leitlinie zur Durchführung dynamischer Kostenvergleichsrech-

nungen (KVR-Richtlinie)“ (8. Auflage)). Das vorgeschaltete Belebungsbecken 1 wurde 2004/2005

errichtet.

Da es sich bei dem Belebungsbecken 2 um ein Kombibecken handelt kann dieses nur komplett

außer Betrieb genommen werden. Eine Außerbetriebnahme des Belebungsbeckens 2 und weiter-

betrieb Belebungsbeckens 1 und des Nachklärbeckens ist nicht möglich.

Darüber hinaus reicht das geringe Volumen des Belebungsbecken 1 für die Abwasserreinigung nicht

aus.

Darüber hinaus besteht nur ein Nachklärbecken, so dass eine Außerbetriebnahme nicht möglich ist,

es sei denn die RÜBs auf der Kläranlage würden als Nachklärbecken genutzt. In diesem Falle stehen

diese aber nicht mehr für die Mischwasserbehandlung zur Verfügung.

Anfallende Wartungs- und Sanierungsarbeiten am Kombibecken müssen aus diesem Grund im lau-

fenden Betrieb erfolgen oder werden aufgeschoben.

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Um auch für Sanierungsmaßnahmen einzelne Becken außer Betrieb nehmen zu können, ist der

Aufbau einer zweistraßigen biologischen Stufe erforderlich.

2.2.4.4 Sanierung Kombibecken

Da nur eine Erweiterung um eine zweite Straße erfolgt und nicht die gesamte biologische Abwas-

serreinigung neu gebaut wird, ist die Sanierung des Bestandes durchzuführen.

2.2.4.5 Neuer Filtratspeicher (In Planung)

Die Probleme der Filtratwasserrückführung ergeben sich aus der stoßweisen Rückführung des Filt-

ratwassers während der Schlammentwässerung.

Durch den Bau eines Filtratspeichers kann das Filtratwasser zwischengespeichert und über ein

Steuer/Regel-Konzept gezielt in die biologische Stufe zurückgeführt werden. Durch die gezielte

Rückführung des Filtratwassers wird eine Stoßweise-Überlastung der biologischen Stufe vermieden und die Betriebsstabilität erhöht. Derzeit erfolgt die Ausführungsplanung zum Bau eines ca. 500 m3

fassenden Filtratspeichers.

2.2.4.6 Neuer Klärschlammspeicher

Der bestehende Klärschlammspeicher wurde noch vor den Jahren 1978/79 erbaut und hat somit das

Ende der üblichen Nutzungsdauer von ca. 40 Jahre erreicht (vgl.: „Leitlinie zur Durchführung dyna-

mischer Kostenvergleichsrechnungen (KVR-Richtlinie)“ (8. Auflage)).

Aufgrund des erwarteten schlechten baulichen Zustands des Schlammspeichers besteht wahr-

scheinlich ein erhöhter Handlungsbedarf. Kurzfristig sollte eine betontechnologische Untersuchung

des Klärschlammspeichers erfolgen.

In der Planung des Zentratspeichers wurde der Platz für einen neuen Klärschlammspeicher bereits

berücksichtigt. Alternativ kann auch das rechteckige Belebungsbecken 1 als zukünftig Schlammspei-

cher genutzt werden.

2.2.4.7 Betriebsgebäude

In dem Betriebsgebäude ist bisher keine Schwarz-Weiß-Trennung vorhanden. Des Weiteren muss

das Betriebsgebäude saniert werden.

[Seite 23]

2.3 Kläranlage Weil der Stadt

2.3.1 Grundlagen

2.3.1.1 Aufbau Kläranlage Weil der Stadt

Mechanische Reinigung

• Rechen

• Unbelüfteter Langsandfang

• Feinrechen

• Vorklärbecken

Die mechanische Reinigung der Kläranlage Weil der Stadt ist einstraßig aufgebaut, eine Redundanz

besteht nicht. Die mechanische Reinigungsstufe liegt tief, d.h. vor dem Abwasserpumpwerk.

Insbesondere bei den beiden Rechenanlagen sowie dem Sandfang stehen nach Aussage der Klär-

anlage keine Reserven für eine Erhöhung des Mischwasserzuflusses zur Verfügung.

Das Vorklärbecken ist groß dimensioniert, so dass dieses sehr wahrscheinlich mit einem erhöhten

Mischwasserzufluss beaufschlagt werden könnte.

Über das Vorklärbecken wird auch der Überschussschlamm abgezogen.

Schneckenpumpwerk

Nach dem Vorklärecken wird das mechanisch gereinigte Abwasser mit einen Schneckenpumpwerk

angehoben. Es bestehen 3 Schnecken mit einer Förderleistung von je ca. 60 -70 l/s.

Belebungsbecken

Nach dem Hebewerk wird das Abwasser auf die 4 Belebungsbecken aufgeteilt. Es stehen zwei alte Becken mit einem Volumen von je 436 m3 sowie zwei neue mit einem Volumen von je 800 m3 zur Verfügung. Demnach beträgt das Gesamtvolumen 2.472 m3.

Alle Belebungsbecken sind mit Messmer Plattenbelüfter ausgerüstet und werden intermittieren be-

trieben. Die Steuerung erfolgt über Nitrat und Ammoniummessungen.

Die Durchmischung während der Denitrifikationsphasen erfolgt mittels Impulsbelüftung.

Alle Belebungsbecken sind an eine Druckleitung angeschlossen. Es wird nur ein Gebläse benötigt.

Zwei weitere ältere stehen zur Verfügung.

[Seite 24]

Nachklärbecken

Der Ablauf aller vier Belebungsbecken wird vereinigt und in einem Verteilbauwerk gleichmäßig auf

die beiden Nachklärbecken aufgeteilt.

Das neu gebaute Nachklärbecken hat einen geringeren Durchmesser als das ältere, ist dafür aber

tiefer, so dass beide für die gleiche Belastung bemessen sind und dementsprechend auch eine 50:50

Aufteilung in dem Verteilbauwerk erfolgt.

Schlammbehandlung Voreindicker ca. 100 m3 Faulbehälter 800 m3, Beschickung mit ca. 20 m3/d Nacheindicker ca. 100 m3

30 kW BHKW 150 m3 Gasspeicher Kammerfilterpresse: Durchgang: ca. 22 m3 / 2h; 2 Durchgänge / Werktag Filtratspeicher ca. 20 + ca. 30 m3

Die Eindickung des Überschussschlammes erfolgt über die Vorklärung, eine separate Überschuss-

schlammeindickung ist bisher nicht vorhanden.

Die Aufenthaltszeit im Faulbehälter beträgt ca. 40 Tage. Somit sind hier noch Reserven vorhanden.

Durch eine maschinelle Überschussschlammeindickung kann eine noch höhere Belastung erreicht

werden.

Die Entwässerung von mehr Schlamm mit der Kammerfilterpresse ist möglich. Allerdings steht zu

erwarten, dass für die Speicherung des Zentrats am Wochenende das vorhanden Speichervolumen

nicht ausreicht.

Dem BHKW ist eine Gasvorwärmung sowie ein Aktivkohlefilter als Gasaufbereitung vorgeschaltet.

Sonstiges

Das Betriebsgebäude ist mit einem Schwarz + Weiß- Bereich sowohl für Herren als auch Damen

ausgerüstet. Diese befinden sich in einem guten Zustand.

[Seite 25]

2.3.1.2 Bisherige Einleitungsbedingungen

Tabelle 14: Einleitungsbedingungen Kläranlage Weil der Stadt

wassermenge

2.3.2 Auswertung Betriebstagebücher

2.3.2.1 Zulauffrachten

Wie auch bei der Auswertung der Betriebsdaten der Kläranlage Grafenau ist in einem ersten Schritt

festzulegen, wie die Trockenwettertage bestimmt werden sollen.

In dem folgenden Diagramm sind die Ergebnisse der Ermittlung nach dem Wetterschlüssel sowie

der Ermittlung nach dem 21 Tage Polygon einander gegenübergestellt.

Dabei sind nur in Ausnahmefällen Unterschiede der beiden Varianten festzustellen.

Für die folgende Auswertung werden die Trockenwettertage nach dem 21 Tage Polygon verwendet.

[Seite 26]

7.000

6.000

5.000

4.000

3.000

2.000

1.000

0

Tabelle 15:Zulauf zur Kläranlage Weil der Stadt ]d/³m[ egnemfualuZ KA Weil der Stadt Zulaufmenge

Wetterschlüssel 21Tage Polygon

Tabelle 16:CSB-Fracht im Zulauf der Kläranlage Weil der Stadt

[Seite 27]

Tabelle 17: Stickstofffracht im Zulauf der Kläranlage Weil der Stadt

Tabelle 18:Phosphorfracht im Zulauf der Kläranlage Weil der Stadt

Tabelle 19: CSB-Fracht im Zulauf zur Biologie der Kläranlage Weil der Stadt

[Seite 28]

Tabelle 20:Stickstoffracht im Zulauf zur Biologie der Kläranlage Weil der Stadt

Tabelle 21: Phosphorfracht im Zulauf zur Biologie der Kläranlage Weil der Stadt

Basierend auf den 85 Perzentilen werden die Frachten im Zulauf, sowie die Frachten im Zulauf zur

biologischen Stufe einander gegenübergestellt und die Eliminationsleistung in der Vorklärung ermit-

telt.

Die ermittelte Eliminationsleistung und gemessenen Frachten im Zulauf zur biologischen Stufe wer-

den den zu erwartenden Eliminationen der DWA-A 131 gegenübergestellt.

[Seite 29]

Tabelle 22: Eliminationsleistung der Vorklärung Weil der Stadt

In den folgenden beiden Tabellen wird das C:N:P-Verhältnis sowohl vor als auch nach der Vorklä-

rung ermittelt.

Da die Kohlenstoffelimination in der Kläranlage größer ist, als die der Nährstoffe Stickstoff und Phos-

phor führt dies zu einer ungünstigen Verschiebung des C:N:P-Verhältnisses.

Das Nährstoffverhältnis im Zulauf zur Kläranlage liegt im optimalen Bereich für den aeroben Abbau,

das je nach Quelle von 100: 5 : 1 bis 100: 14: 1 angegeben wird. Durch die Elimination in der Vor-

klärung wird der obere Bereich geringfügig überschritten.

Tabelle 23:C:N:P im Zulauf zur Kläranlage

Tabelle 24:C:N:P im Zulauf zur Biologie

[Seite 30]

2.3.2.2 Betriebsdaten der biologischen Reinigungsstufe

Tabelle 25: Trockensubstanz im Belebungsbecken Weil der Stadt

Tabelle 26: Schlammvolumenindex Weil der Stadt

Tabelle 27: Temperatur im Belebungsbecken Weil der Stadt

Tabelle 28: Glühverlust im Belebungsbecken Weil der Stadt

Der Grad der Stabilisierung kann anhand des Glühverlustes abgeschätzt werden. In dem nachfol-

genden Diagramm ist die 3 -Stufige Einteilung des Stabilisierungsgrades von voll stabilisiert bis ca.

55 % über Teilstabilisiert ca. 55 – ca. 65 % bis hin zu nicht stabilisiert ab ca. 65 % dargestellt.

[Seite 31]

Es zeigt sich, dass wie beabsichtigt keine Stabilisierung des Schlammes im Belebungsbecken erfolgt

und somit aus diesem Schlamm noch ein hoher Gasertrag im Faulbehälter erzielt werden kann.

KA Weil der Stadt GV im Belebungsbecken 80

80

70

60

50

40

30

20

10

0 ]-[ Hp

0

GV im Belebtschlamm

2.3.2.3 Konzentrationen im Ablauf der Kläranlage

Tabelle 29: Ablaufkonzentration Kläranlage Weil der Stadt

[Seite 32]

40

35

30

25

20

15

10

5

0 ]l/gm[ noitartneznoK-BSC KA Weil der Stadt CSB-Konzentrationen Ablauf

CSB-Konzentration CSB-Grenzwert

4

3

3

2

2

1

1

0 ]l/gm[ noitartneznoK-4HN KA Weil der Stadt NH -N-Konzentration Ablauf 4

NH4- Konzentration T< 12 °C NH4- Konzentration T> 12 °C NH4-N-Grenzwert

[Seite 33]

25

20

15

10

5

0 ]l/gm[ noitartneznoK-.grona,segN KA Weil der Stadt N .-Konzentration Ablauf ges,anorg

Nges-Konz. T < 12 °C Nges-Konz. T >= 12 °C Nges,anorg-Grenzwert

1,4

1,2

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

0,0 ]l/gm[ noitartneznoK-segP KA Weil der Stadt P -KonzentrationenAblauf ges

Pges- Konzentration Pges-Grenzwert Pges-Jahresmittel

[Seite 34]

2.3.3 Nachbemessung

2.3.3.1 Bemessungsgrundlagen

Der klärtechnische Nachweis der Belebungsbecken nach DWA A 131 erfolgt unter folgenden An-

nahmen:

Eine Messung der Trockensubstanz im Zulauf liegt nicht vor, daher wird eine einwohnerspezifische

Fracht von 70 g TS / (E*d) angesetzt. Diese wird auf die sich aus der CSB-Fracht im Zulauf zur

Kläranlage ergebenden Einwohnerwerte bezogen. Obwohl die Eliminationsleistung der Vorklärung

der zu erwartenden Elimination nach der DWA-A 131 übersteigt, wird für die Reduzierung der Tro-

ckensubstanz auf die Richtwerte nach der DWA-A 131 zurückgegriffen.

Für die Trockensubstanz im Belebungsbecken (TS ) sowie den Schlammvolumenindex (ISV) wer- BB

den Mittelwerte (TS ) bzw. 2 Wochenmittelwerte (ISV) angesetzt. BB

Entsprechend der Bevölkerungsprognose des statistischen Landesamt Baden-Württemberg für Weil

der Stadt, ist bis zum Jahr 2040 mit einem Bevölkerungswachstum von rund 2 % in der oberen

Variante zu rechnen. In der Modellrechnung nimmt die Bevölkerung um 4% ab.

Nach Angaben des Ingenieurbüro Frank Kuhnle wurde für den derzeit in Bearbeitung befindlichen

AKP mittelfristig mit einem Zuwachst von 1.816 EW gerechnet. Mit der Berücksichtigung einer 5 %-

igen Prognose auf die Frachten im Zulauf zur biologischen Stufe wird dieser Zuwachs sicher berück-

sichtigt.

Tabelle 30: Bemessungsgrundlage KA Weil der Stadt

[Seite 35]

2.3.3.2 Bestand

Aufgrund des Nährstoffverhältnisses wird rechnerisch ein sehr große Denitrifikationsteil von ca.70 %

erforderlich. Bei intermittierender Belüftung entspricht dies einer langen, unbelüfteten Zeit. Mit die-

sem Anteil wird der empfohlene Bereich der DWA-A 131 (2016) überschritten.

Ein hoher Denitrifikationsanteil führt auch immer zu einem hohen Schlammalter. In der Bemessung

des Bestandes ergibt sich trotz Annahme eines minimalen Prozessfaktors ein Schlammalter von 23

Tagen. Bei diesem Schlammalter wird schon fast eine aerobe Stabilisation erreicht. Für die anaerobe

Stabilisierung ist dies sehr hoch. Unter diesen Annahmen stehen dennoch fast 1.000 m3 Belebungsbecken als Reserve zur Verfü-

gung.

Der erforderlich Denitrifikationsanteil kann durch eine Dosierung von Kohlenstoff oder durch die teil-

weise Umgehung/ Verkleinerung der Vorklärung reduziert werden.

[Seite 36]

Für die Bemessung der Nachklärung werden die Abmessungen des neuen Nachklärbeckens ange-

setzt. Das alte Nachklärbecken soll die gleiche Leistungsfähigkeit aufweisen. Dies wird durch eine

größere Oberfläche mit einer geringeren Tiefe erreicht.

[Seite 37]

Klärtechnischer Nachweis bestehendes horizontal durchströmtes Nachklärbecken

Bemessungswassermenge: Q M,NKB 55,00[l/s] 198,00[m³/h] Oberfläche NKB: A NKB 366,28[m²]

Schlammindex: ISV 102[ml/g] Eindickzeit: t E 2,0[h] TS- Bodenschlamm: TS BS 12,4[kg/m³] TS-Rücklaufschlamm: TS RS 9,9[kg/m³] Rücklaufverhältnis: RV 0,77[-] TS-Belebungsbecken: TS BB 4,3[kg/m³] Max.-Wert

Resultierende Belastung des Nachklärbeckens Oberflächenbeschickung: q A 0,54[m/h] Vergleichsschlammvolumen: VSV 438,48[ml/l] Schlammvolumenbeschickung: q SV 237,03[l/m²*h]

Nachweis der Beckentiefe: Klarwasserzone: h1 0,50[m] Übergangs- und Pufferzone: h2,3 = qA*(1+RV)*[500/(1000-VSV)+VSV/1100] 1,23[m] Eindick- und Räumzone: h4 = TSAB * qA * (1+RV) * tE / TSBS 0,67[m] Gesamthöhe: h ges = h 1 + h 2,3 + h 4 2,40[m] vorhanden 3,00[m]

Insgesamt ist die biologische Stufe (Belebung und Nachklärung) nachweisbar. Es bestehen noch

deutliche Reserven. Durch eine teilweise Umgehung des Vorklärbeckens bzw. durch eine Verklei-

nerung der Vorklärung sollte das C:N:P Verhältnis im Zulauf zur biologischen Stufe verbessert wer-

den.

[Seite 38]

2.3.3.3 Prognose

Für die Prognose wird eine 5% ige Steigerung der Frachten angesetzt. Dadurch, dass die Eliminati-

onsleistung in der Vorklärung gleich belassen wird, ergibt sich auch eine 5%ige Steigerung der

Frachten im Zulauf zu den Belebungsbecken.

[Seite 39]

Klärtechnischer Nachweis bestehendes horizontal durchströmtes Nachklärbecken

Bemessungswassermenge: Q M,NKB 55,00 [l/s] 198,00 [m³/h] Oberfläche NKB: A NKB 366,28 [m²]

Schlammindex: ISV 102 [ml/g] Eindickzeit: t E 2,0 [h] TS- Bodenschlamm: TS BS 12,4 [kg/m³] TS-Rücklaufschlamm: TS RS 9,9 [kg/m³] Rücklaufverhältnis: RV 0,77 [-] TS-Belebungsbecken: TS BB 4,3 [kg/m³] Max.-Wert

Resultierende Belastung des Nachklärbeckens Oberflächenbeschickung: q A 0,54 [m/h] Vergleichsschlammvolumen: VSV 438,48 [ml/l] Schlammvolumenbeschickung: q 237,03 [l/m²*h] SV

Nachweis der Beckentiefe: Klarwasserzone: h 1 0,50 [m] Übergangs- und Pufferzone: h = q (1+RV)[500/(1000-VSV)+VSV/1100] 1,23 [m] 2,3 A Eindick- und Räumzone: h 4 = TS AB * q A * (1+RV) * t E / TS BS 0,67 [m] Gesamthöhe: h ges = h 1 + h 2,3 + h 4 2,40 [m] vorhanden 3,00 [m]

Auch der Prognoseszustand mit einer 5%igen Frachterhöhung ist rechnerisch nachweisbar.

Das ungünstige C:N:P Verhältnis nach der Vorklärung bleibt wie zu erwarten bestehen.

2.3.4 Reserven, Schwachstellen und Maßnahmen

2.3.4.1 Fehlende Redundanz mechanische Reinigung

Im Bereich des Rechens, des Langsandfanges sowie des Feinrechens bestehen keine Redundanz,

bzw. die Möglichkeit diese Anlagenteile zu umgehen. Für den Fall von Wartungsarbeiten sollte zu-

mindest eine Möglichkeit zur Umgehung geschaffen werden.

2.3.4.2 Hohe Aufenthaltszeit im Vorklärbecken

Im Vorklärbecken wird eine hohe Aufenthaltszeit und somit eine sehr hohe Eliminationsleistung er-

reicht. Bei einer hohen Aufenthaltszeit übersteigt die Kohlenstoffelimination die Elimination an Stick-

stoff und Phosphor deutlich. Nach Angabe der DWA-A 131 nimmt die CSB Elimination mit steigender

Aufenthaltszeit in der Vorklärung zu. Der erzielbare Stickstoff- und Phosphorkonzentration bleibt je-

doch konstant.

[Seite 40]

Infolgedessen kommt es zu einer ungünstigen Verschiebung des Nährstoffverhältnisses.

Um dieser ungünstigen Verschiebung entgegenzuwirken, sollte die Vorklärung verkleinert werden

oder es sollte ein Teilstrom an der Vorklärung im Bypass vorbeigeführt werden.

2.3.4.3 Überschussschlammeindickung

Der Überschussschlammabzug erfolgt zusammen mit dem Primärschlamm über die Vorklärung. Der

in der Vorklärung eingedickte Rohschlamm wird in einen Voreindicker und anschließend in den Faul-

behälter gefördert. In diesem wird eine Aufenthaltszeit von ca. 40 Tagen erreicht.

Eine Alternative zu der Überschussschlammeindickung durch Abzug über die Vorklärung ist eine

maschinelle Überschussschlammeindickung. Mit der maschinellen Überschussschlammeindickung

können höher TS-Gehalte erzielt werden als durch die Eindickung in der Vorklärung.

Dies wird relevant, wenn die Aufenthaltszeit im Faulbehälter knapp wird, oder die Vorklärung über-

lastet wird. Denn die maschinelle Überschussschlammeindickung entlastet die Vorklärung. Der Pri-

märschlamm kann ohne weitere Eindickung der Faulung zugeführt werden.

Da der Faulbehälter auf der Kläranlage Weil der Stadt jedoch eine hohe Verweilzeit hat ist die Um-

stellung auf eine maschinelle Überschussschlammeindickung vorerst nicht erforderlich.

2.4 Geplante Maßnahmen

Aus der Nachbemessung sowie der Zustandsaufnahme der beiden Kläranlagen ergeben sich für deren

Weiterbetrieb die folgenden Maßnahmen.

2.4.1 KA Grafenau

2.4.1.1 Filtratspeicher (in Ausführungsplanung)

Die erste wichtige Maßnahme zur Erhöhung der Betriebsstabilität ist der Bau eines Filtratspeichers,

um eine stoßweise Überlastung der Biologie während der Entwässerungskampagnen zu verhindern.

Derzeit erfolgt hierzu die Ausführungsplanung.

[Seite 41]

2.4.1.2 Sanierung Zulaufhebewerk

Das Zulaufhebewerk ist verschlissen und muss vollständig saniert werden. Für die Absperrung der einzelnen Schnecken sind Steckschütze vorgesehen. Allerdings sind diese

so dicht an dem unteren Lager zu montieren, dass kaum noch Arbeitsraum verbleibt.

Die Beschickung des RÜB Döffingen erfolgt über ein Pumpwerk, dass über eine Schwelle beschickt

wird, wenn der Wasserspiegel in der Vorlage des Schneckenpumpwerks steigt. Eine sichere Abtren-

nung ist nicht möglich. Für die Außerbetriebnahme ist immer eine Blase zu setzen.

Damit erforderliche Wartungsarbeiten sicher durchgeführt werden können, sollte es möglich sein alle

Zuläufe abzuschiebern.

2.4.1.3 Neubau 2. Straße

Entsprechend der Nachbemessung ist das vorhandene Belebungsbeckenvolumen ausreichend. Es werden im Prognosezustand insgesamt ca. 3.000 m3 Belebungsbecken benötigt. Dennoch wird eine

Erweiterung erforderlich, da es aufgrund der einstraßigkeit nicht möglich ist, dass Kombibecken für

Wartungsarbeiten außerbetrieb zu nehmen.

Für die Gestaltung der neuen Straße werden die folgenden Szenarien zugrunde gelegt:

Gestaltung des Belebungsbeckens:

Das neue Belebungsbecken ist für 2 Betriebsfällen dimensioniert:

Betriebsfall 1: Standartbetrieb der Kläranlage:

Die bestehende 1. Straße der Belebung (Kombibecken) und die neue 2. Straße werden parallel be-

trieben. Beide Straßen behandeln 50 % des Zulaufs der Kläranlage. In beiden Straßen findet eine

aerobe Stabilisation statt. Durch diese Aufteilung wird der äußere Ring des Kombibeckens nicht

ausgelastet. Für den nachfolgend beschriebenen Revisionsbetrieb ist jedoch eine anderweitige Auf-

teilung nicht zielführend.

Betriebsfall 2: Revisionsbetrieb eines Belebungsbeckens

Aufgrund von Wartungs- oder Sanierungsarbeiten wird das bestehende Belebungsbecken außerbe-

trieb genommen. Das verbleibende Becken muss 100 % des Kläranlagenzulaufs behandeln.

Durch die Reduktion des Beckenvolumens reduziert sich das erreichbare Schlammalter. Dadurch,

dass nur noch die Hälfte des rechnerisch erforderlichen Beckenvolumens zur Verfügung steht, hal-

biert sich auch das erreichbare Schlammalter.

Aus der für die aerobe Stabilisation erforderlichen 25 Tage werden ca. 12-13 Tage. Solange die

Kläranlage nicht vollständig ausgelastet ist, wird eine höheres Schlammalter möglich.

[Seite 42]

Die 12 - 13 Tage sind für die Abwasserreinigung ausreichend. In diesem Falle erfolgt allerdings keine

aerobe Stabilisation. Dies kann dazu führen, dass sich der Schlamm schlechter entwässern lässt.

Wird das neue Belebungsbecken außer Betrieb genommen kann nach wie vor ein Schlammalter von

annähernd 25 Tagen im bisherigen Belebungsbecken erreicht werden. Somit wird auch eine aerobe

Stabilisation erreicht.

 Bestehende Belebungsbecken (äußerer Ring): 2.707 m³  Neubau Belebungsbecken: 1.500 m3  Gesamt: 4.207 m3

Gestaltung des Nachklärbeckens:

Das neue Nachklärbecken der 2. Straße der Belebung weist die gleiche Leistungsfähigkeit wie das

bestehende Becken auf.

Für die beiden Betriebsfälle gilt:

Betriebsfall 1: Standartbetrieb der Kläranlage:

Durch den Bau eines zweiten Nachklärbecken mit identischer Leistung wird die behandelbare Misch-

wassermenge QM verdoppelt. Dadurch ergeben sich Reserven für die Mischwasserbehandlung.

Betriebsfall 2: Revisionsbetrieb

Während der Außerbetriebnahme eines Nachklärbeckens kann durch das verbleibende Nachklärbe-

cken die aktuelle Mischwassermenge QM sicher behandelt werden.

Das neue Nachklärbecken wird so dimensioniert das seine Leistung dem bestehenden Nachklärbe-

cken entspricht.

Durch die identische Leistungsfähigkeit der beiden Nachklärbecken besteht die Möglichkeit ein Be-

cken ohne Einschränkungen der Reinigungsleistung außerbetrieb zu nehmen.

Gestaltung der neuen Straße:

Die zweite Straße der biologischen Abwasserreinigung soll im Gegensatz zur ersten Straße nicht als

Kombibecken umgesetzt werden. Stattdessen werden das Belebungsbecken und das Nachklärbe-

cken als separate rechteckige Becken gebaut. Im Vergleich zu Kombibecken ist es bei dieser aufge-

lösten Bauweise möglich, die einzelnen Anlagenteile zukünftig unabhängig voneinander zu erwei-

tern. Eine Teilweise-Außerbetriebnahme der einzelnen Straßen wird auch zukünftig nicht geplant.

[Seite 43]

2.4.1.4 Erschließen Erweiterungsfläche

Da auf dem bisherigen Kläranlagengelände kein Platz für die umfangreiche Erweiterung um eine

Straße zur Verfügung steht, wird die Erweiterung auf der Wiese westlich der Kläranlage geplant.

Wie der Nachfolgenden Abbildung des LUBW-Kartendienstes zu entnehmen ist, wird diese Fläche

bei Hochwasser überflutet. Damit die Erweiterung sicher betrieben werden kann ist das Gelände in

diesem Bereich, um ca. 1 m aufzufüllen. Das dadurch verlorengehende Überflutungsvolumen ist

noch vor dem Beginn der Baumaßnahme auszugleichen. Der Ausgleich von Überflutungsflächen

kann entweder über das Hochwasserschutzregister der angeschlossenen Gemeinden oder über die

Schaffung von neuen Überflutungsflächen erfolgen.

Die Überflutungstiefe in diesem Bereich wird mit ca. 40 cm angegeben. In Abhängigkeit der Ausdeh- nung der Erweiterung resultiert daraus ein erforderlicher Ausgleich von 700 – 1.000 m3.

Da die Fläche landwirtschaftlich genutzt wird und nicht als Natur—oder Vogelschutzgebiet eingestuft

ist sind keine besonderen naturschutzrechtlichen Anforderungen zu erwarten.

Die notwendigen Untersuchungen dazu sollten aber auf jeden Fall rechtzeitig mit dem Landratsamt

abgestimmt werden, um Verzögerungen im Bauablauf zu vermeiden.

Die Kosten für die aufgeführten Maßnahmen können in dieser Leistungsphase noch nicht abge-

schätzt werden.

Abbildung 1: Überflutungsfläche KA Grafenau (Quelle: LUBW Kartendienst)

Damit das geplante Kläranlagengelände nicht durch eine Straße zerschnitten wird, ist diese zu ver-

legen.

[Seite 44]

2.4.1.5 Sanierung Kombibecken

Nach der Erweiterung um eine weitere Straße kann das Kombibecken entsprechend der beschrie-

benen Konzeption der Erweiterung außer Betrieb genommen werden, um dieses zu sanieren.

Im Kombibecken wird die gesamte Maschinentechnik ersetzt. Da der Zustand des Betons bisher

nicht bekannt ist, wird angenommen, dass eine Sanierung der Beckenwände des Kombibeckens

erforderlich wird. Die unter dem Kombibecken verlaufenden Rohrleitungen sind zu überprüfen und

bei Bedarf mitzusanieren/ auszutauschen.

2.4.1.6 Abbrucharbeiten

Der Schlammspeicher ist abzubrechen. Zukünftig wird das Belebungsbecken 1 als Schlammspei-

cher genutzt.

2.4.1.7 Aufstockung Betriebsgebäude

Zur Schaffung der erforderlichen Schwarz-Weiß-Trennung wird die teilweise Aufstockung des Be-

triebsgebäudes erforderlich. Um den erforderlichen Eingriff in den Bestand zu minimieren, erfolgt der

Zugang über eine Außenliegende Treppe.

Wahrscheinlich ist für die Schaffung des Schwarz / Weiß-Bereichs eine hälftige Aufstockung ausrei-

chend. In Abhängigkeit des Zustandes des Flachdachs ist der Restliche Teil auch aufzustocken/ die

Abdichtung zu erneuern.

Entsprechend der Photovoltaik-Pflicht-Verordnung (PVPf-VO) die auf dem Klimaschutzgesetzes Ba-

den-Württemberg (KSG BW) basiert, ist es bei Neubauten und ab 2023 auch bei grundlegenden

Dachsanierungen erforderlich die Dachfläche mindestens im Umfang von 60 Prozent mit einer Pho- tovoltaikanlage auszurüsten. Befreit sind nur Dachflächen kleiner 20 m2 und Gebäude mit weniger als 50 m2 Nutzfläche.

Daher wird für die Aufstockung des Betriebsgebäudes auch die Installation einer PV-Anlage vorge-

sehen. Durch den hohen Strombedarf von Kläranlagen, bieten diese sehr gute Voraussetzungen,

um den selbst erzeugten Strom vollständig nutzen zu können.

2.4.2 KA Weil der Stadt

Auf der Kläranlage Weil der Stadt sind keine direkten Maßnahmen absehbar. Perspektivisch ist die

Schlammentwässerung zu erneuern. Dies ist jedoch nicht Bestandteil dieser Betrachtung.

[Seite 45]

3. ANSCHLUSS KA GRAFENAU ÜBER DAS KANALNETZ AN KA WEIL DER STADT

3.1 Allgemein

In dieser Variante wird der Anschluss der Kläranlage Grafenau an die Kläranlage Weil der Stadt unter-

sucht.

Dabei soll das Abwasser der Kläranlage Grafenau über das bestehende Kanalnetz der Kläranlage Weil

der Stadt zugeführt werden. Demnach wird nur eine neue Leitung bis zu diesem Kanalnetz erforderlich.

Dafür wird angenommen, dass das Kanalnetz der Kläranlage Weil der Stadt für die Durchleitung

des Abwassers aus Grafenau geeignet ist. Dies ist, wenn diese Variante weiterverfolgt wird, zu

überprüfen.

Des Weiteren werden die Mischwasserzuflüsse aus Grafenau und Weil der Stadt für diese Variante

aufaddiert.

Bei einer Weiterverfolgung dieser Variante ist zu prüfen, ob der auf der Kläranlage Weil der Stadt zu

behandelnde Mischwasserzufluss durch die Nutzung der Becken auf der Kläranlage Grafenau reduziert

werden kann.

In einem ersten Schritt erfolgt die Nachbemessung der Kläranlage Weil der Stadt mit den addierten

Frachten der Kläranlage Grafenau und Kläranlage Weil der Stadt, um der erforderlichen Ausbau zu er-

mitteln. Anschließend werden die Reserven, Schwachstellen und erforderlichen Maßnahmen, die für den

Zusammenschluss auf den beiden Anlagen anfallen herausgearbeitet.

Darüber hinaus ist zu prüfen, ob es möglich ist, dass Abwasser aus Schaffhausen, dass zwischen Gra-

fenau und Weil der Stadt liegt direkt dem Kanalnetz Weil der Stadt zuzuführen und es nicht mehr zu-

nächst nach Grafenau abzuleiten.

3.2 Nachbemessung

3.2.1 Bemessungsgrundlagen

Der klärtechnische Nachweis der Belebungsbecken nach DWA A 131 (2016) erfolgt unter folgenden

Annahmen:

Eine Messung der Trockensubstanz im Zulauf liegt nicht vor, daher wird eine einwohnerspezifische

Fracht von 70 g TS / (E*d) angesetzt. Diese wird auf die sich aus der CSB-Fracht ergebenden Ein-

wohnerwerte bezogen.

[Seite 46]

Für die Trockensubstanz im Belebungsbecken (TS ) sowie den Schlammvolumenindex (ISV) werden BB

nach dem jeweiligen Belebungsbecken Volumen gewichtete Mittelwerte (TS ) bzw. 2 Wochenmittel- BB

werte (ISV) angesetzt.

Entsprechend der Bevölkerungsprognose des statistischen Landesamt Baden-Württemberg für Ge-

meinden Grafenau und Weil der Stadt, ist bis zum Jahr 2040 mit einem Bevölkerungswachstum von

rund 2 % in der oberen Variante zu rechnen. In der Modellrechnung nimmt die Bevölkerung um 4%

ab. Zur Berücksichtigung einer zusätzlichen Sicherheit werden die Bemessungswerte für die biologi-

sche Stufe um eine Reserve von 5 % erhöht.

Für die Bemessung wird angesetzt, dass sich die Einleitungs-Anforderungen durch den Anschluss der

Kläranlage Grafenau nicht verändern, da die Kläranlage Grafenau in denselben Vorfluter einleitet wie

die Kläranlage Weil der Stadt und es insgesamt somit zu keiner Zunahme der Belastung, sondern nur

zu einer Verlagerung kommen würde.

Das Abwasser der Kläranlage Grafenau wird vor der Vorklärung der Kläranlage Weil der Stadt zuge-

geben, um aus der Vorklärung energiereichen Schlamm für die Faulgasgewinnung zu erhalten.

Dadurch reduziert sich die Aufenthaltszeit und somit auch die erreichte Eliminationsrate der Vorklä-

rung. Dies führt zu einer Verbesserung des Nährstoffverhältnisses.

Tabelle 31: Verschiebung C:N:P Verhältnis durch Zusammenschluss

Unter Ansetzung der Eliminationsleistung im Vorklärbecken nach der DWA-A 131 (2016) ergeben sich

die folgenden Bemessungswerte:

Tabelle 32: Bemessungswerte Zusammenschluss in Weil der Stadt

[Seite 47]

3.2.2 Ausbauvarianten

Grundsätzlich stehen für die Erweiterung die folgenden Optionen zur Verfügung.

 Erweiterung um ein Belebungsbecken Das neue Belebungsbecken soll wie die bestehenden Belebungsbecken intermittierend betrie-

ben werden. Damit die beiden Nachklärbecken nachweisbar bleiben, ist der Trockensubstanz-

gehalt in den Belebungsbecken von 4,3 auf 3,4 g/l zu reduzieren. Dadurch sinkt das erforderliche

Rücklaufverhältnis.

 Erweiterung um ein Nachklärbecken Damit die bestehenden Belebungsbecken ausreichen, wäre die Trockensubstanz von 4,3 g/l auf

5,2 g/l zu erhöhen. Um diesen hohen TS-Gehalt im Belebungsbecken zu erreichen, wird rech-

nerisch ein Rücklaufverhältnis von 1,1 erforderlich. Damit würde das in der DWA-A 131 empfoh-

lene Rücklaufverhältnis von 0,75 deutlich überschritten.

Daher wird diese Variante nicht weiterverfolgt.

 Erweiterung um ein Belebungs- und Nachklärbecken Da sich die verfügbaren Reserven in den Belebungsbecken und den Nachklärbecken unter-

scheiden würde der Ausbau einer neuen Straße bedeuten, dass der Bestand nicht vollständig

genutzt wird und die Erweiterung demnach unnötig groß werden muss. Andernfalls wäre die

Aufteilung vor den Belebungsbecken und dann auch vor den Nachklärbecken zu erneuern.

Daher wird diese Variante nicht weiterverfolgt.

Im Folgenden wird der Nachweis für die Variante geführt, in der nur ein Belebungsbecken gebaut wird.

[Seite 48]

3.2.3 Bestand

Damit unter der erhöhten Belastung die Nachklärbecken beibehalten werden können, wird es erfor-

derlich den Trockensubstanzgehalt in der Belebung von 4,3 auf 3,4 g/l zu reduzieren. In diesem Fall fehlen dann im Belebungsbecken ca. 1.600 m3. Dies entspricht dem Volumen der beiden

neueren Belebungsbecken.

Da aufgrund des hohen erforderlichen Denitrifikationsanteils das Schlammalter bei ca. 23 Tagen liegt,

dieser Berechnung nur der minimale Prozessfaktor zugrunde.

[Seite 49]

Für die Bemessung der Nachklärung werden die Abmessungen des neuen Nachklärbeckens ange-

setzt. Das alte Nachklärbecken soll die gleiche Leistungsfähigkeit aufweisen. Dies wird durch eine

größere Oberfläche mit einer geringeren Tiefe erreicht. Mit dem reduzierten TS wird die Nachklärung BB

nachweisbar.

Klärtechnischer Nachweis bestehendes horizontal durchströmtes Nachklärbecken

Bemessungswassermenge: Q M,NKB 102,50 [l/s] 369,00 [m³/h] Oberfläche NKB: A NKB 366,28 [m²]

Schlammindex: ISV 102 [ml/g] Eindickzeit: t E 2,0 [h] TS- Bodenschlamm: TS BS 12,4 [kg/m³] TS-Rücklaufschlamm: TS RS 9,9 [kg/m³] Rücklaufverhältnis: RV 0,52 [-] TS-Belebungsbecken: TS BB 3,4 [kg/m³]

Resultierende Belastung des Nachklärbeckens Oberflächenbeschickung: q A 1,01 [m/h] Vergleichsschlammvolumen: VSV 344,82 [ml/l] Schlammvolumenbeschickung: q SV 347,38 [l/m²*h]

Nachweis der Beckentiefe: Klarwasserzone: h 1 0,50 [m] Übergangs- und Pufferzone: h 2,3 = q A (1+RV)[500/(1000-VSV)+VSV/1100] 1,65 [m] Eindick- und Räumzone: h 4 = TS AB * q A * (1+RV) * t E / TS BS 0,84 [m] Gesamthöhe: h = h + h + h 2,99 [m] ges 1 2,3 4 vorhanden 3,00 [m]

Für den Anschluss der Kläranlage Grafenau an die Kläranlag Weil der Stadt, wird es erforderlich 1.600 m3 Belebungsbecken neu zu bauen. Eine Erweiterung der Nachklärbecken ist dann nicht erfor-

derlich. Auch in diesem Fall wird die nach DWA-A 131 (2016) empfohlene Flächenbeschickung und

die Schlammvolumenbeschickung eingehalten.

[Seite 50]

3.2.4 Prognose

Klärtechnischer Nachweis der Belebung

Zulauf Belebung Q 3.522 [m³/d] konz. CSB 477,09 [mg/l] → 1.680 [kg/d] S CSB CCSB,ZB - XCSB,ZB 257,87 [mg/l] → 908 [kg/d] X CSB XTS,ZB*1,6 *(1- fB) 219,22 [mg/l] → 772 [kg/d] TS 171,26 [mg/l] → 603 [kg/d] N 72,98 [mg/l] → 257 [kg/d] P 7,97 [mg/l] → 28,1 [kg/d]

Bemessungstemperatur 12 °C Erforderliches Schlammalter 22,8 d

Stickstoffbilanz S orgN,AN 2,00 [mg/l] → 7,04 [kg/d] S NH4,AN 0,00 [mg/l] → 0,00 [kg/d] S NO3,AN 8,96 [mg/l] → 31,56 [kg/d] X orgN,BM 4,38 [mg/l] → 15,43 [kg/d] X orgN,inert 3,16 [mg/l] → 11,11 [kg/d] S NO3,ZB 0,00 [mg/l] → 0,00 [kg/d] zu nitrifizierender Stickstoff: 63,45 [mg/l] → 223,45 [kg/d] zu denitrifizierender Stickstoff: 54,49 [mg/l] → 191,90 [kg/d]

Phosphorbilanz Phosphor ÜW: 1,2 [mg/l] C P,ZB 7,97 [mg/l] C P,AN 0,72 [mg/l] X P,BM 2,39 [mg/l] X P,BioP 0,00 [mg/l] X P,Fäll 4,86 [mg/l] Fällmittel: AlCl3

Schlammproduktion externer Kohlenstoff ÜS d,C 569,8 [kg/d] C CSB, dos 0mg/l ÜS d,P 116,5 [kg/d] OV C,D / (2,86*S NO3,D ) ÜS 641,4 [kg/d] x 0,96[-] d

Belebungsbecken Vorhanden TS BB 3,40 [g/l] M TS,BB 14.631 [kg] V BB 4.303 [m³] 2.472[m³] V DN 3.012 [m³] V N 1.291 [m³] Denitrifikationstyp V DN /V BB 0,70 [-] intermittierende Denitrifikation Prozessfaktor PF 1,50 [-] Rückführverhältnis RF 6,08 [-]

Durch die Berücksichtigung einer 5 %igen Prognose auf die Frachten im Zulauf der Belebung, steigt der erforderliche Neubau an Belebungsbeckenvolumen auf ca. 1.830 m3.

Die Bemessung der Nachklärung verändert sich nicht, da der Mischwasserzufluss sowie die relevanten

Eigenschaften wie TS und ISV nicht verändert werden. BB

[Seite 51]

3.3 Reserven Schwachstellen und Maßnahmen

3.3.1 Mechanische Reinigung KA Weil der Stadt

Die genaue Leistungsfähigkeit des Rechens, des Langsandfanges sowie des Feinrechens sind nicht

bekannt. Aufgrund der einstufigen Ausführung ohne Redundanz steht jedoch zu erwarten, dass die

Kapazität dieser Anlagenteile nicht dafür ausreicht die mechanische Reinigung des Abwassers, dass

derzeit auf der Kläranlage Grafenau behandelt wird, mitzuübernehmen. Immerhin würde sich die zu

behandelnde Abwassermenge nahezu verdoppeln.

Daher wird vorgesehen, die mechanische Reinigung der Kläranlage Weil der Stadt um eine Straße zu

erweitern.

3.3.2 Vorklärbecken KA Weil der Stadt

Die Verweilzeit in dem Vorklärbecken ist derzeit sehr hoch und sollte reduziert werden. Durch die

Mitbehandlung des Abwassers aus der Kläranlage Grafenau würde dies erreicht.

Die Verweilzeit des Vorklärbeckens ist auch mit dem Zulauf aus Grafenau ausreichend hoch.

Derzeit erfolgt der Überschussschlammabzug über das Vorklärbecken. Bei der erhöhten Belastung,

die durch den Anschluss der Kläranlage Grafenau entsteht, sollte zur Steigerung der Betriebssicherheit

auf eine maschinelle Überschussschlammeindickung umgestellt werden.

3.3.3 Kapazität Schneckenpumpwerk KA Weil der Stadt

Das Schneckenpumpwerk ist mit drei Schnecken, mit einer Förderleistung von je max. 60 – 70 l/s

ausgerüstet.

Würde der gesamte Mischwasserzufluss der Kläranlage Grafenau (Q = 80 l/s) der Kläranlage Weil M

der Stadt (Q =125 l/s) zugeführt wären in Abhängigkeit der genauen Förderleistung der Schnecken M

diese an der oberen Leistungsgrenze bzw. schon überlastet.

Dadurch, dass die nicht mehr benötigten Becken auf der Kläranlage Grafenau (Belebungsbecken und

Kombibecken) als RÜB genutzt werden können, kann der zu der Kläranlage Weil der Stadt zu för-

dernde Mischwasserzufluss reduziert werden.

Um für die Weiternutzung des Schneckenpumpwerks auf der sicheren Seite (Summe min angegebene

Förderleistung = 180 l/s) zu sein, müsste der Mischwasserzufluss der Kläranlage Grafenau, der nach

Weil der Stadt gefördert wird von 80l/s auf 55 l/s reduziert werden.

[Seite 52]

Hinzu kommt noch, dass die Straßenentwässerung, zumindest teilweise ebenfalls dem Schnecken-

pumpwerk zugeführt wird. Dadurch reduziert sich die für das Abwasser der Kläranlag Grafenau zur

Verfügung stehende Kapazität. Dementsprechend wird eine Erweiterung erforderlich.

Im weiteren Projektverlauf sollte noch geklärt werden, ob die höhere Wassermenge durch die Dreh-

zahlerhöhung der Schnecken erhöht werden kann. Damit würde sich diese Investition deutlich verrin-

gern.

3.3.4 Biologische Stufe KA Weil der Stadt

Entsprechend der oben aufgeführten Bemessung wird für den Anschluss der Kläranlage Grafenau

eine Erweiterung um ca. 1.830 m3 Belebungsbeckenvolumen geplant.

3.3.5 Ablauf MID KA Weil der Stadt

Das Ablauf-MID ist als DN 400 ausgeführt. Eine Umgehung ebenfalls in DN 400 ist vorhanden.

Würden die Mischwasserzuflüsse beider Kläranlagen aufaddiert ergibt sich eine Geschwindigkeit von

maximal 1,6 m/s im MID. Dies liegt im üblichen Messbereich von MIDs, der insbesondere nach unten

hin begrenzt ist.

Nur KA Weil der Stadt: 125 l/s max. ca. 1 m/s

Anschluss Grafenau: 205 l/s max. ca. 1,6 m/s

3.3.6 Schlammbehandlung, Gasspeicherung und -verwertung KA Weil der Stadt

Der Überschussschlamm auf der Kläranlage Weil der Stadt wird bisher mit dem Primärschlamm über

die Vorklärung abgezogen. Wie im Abschnitt der Vorklärung ausgeführt, sollte aufgrund der steigenden

Belastung durch den Anschluss der Kläranlage Grafenau auf eine maschinelle Überschussschlam-

meindickung umgestellt werden.

Da die Ausbaugrößen beider Kläranlagen in etwa gleich groß sind, würde sich durch den Anschluss

der Kläranlagen Grafenau der Schlammanfall auf der Kläranlage Weil der Stadt nahezu verdoppeln.

Durch die Umstellung auf eine maschinelle ÜSS-Eindickung wird der Trockensubstanzgehalt in der

Faulung von derzeit im Mittel 1,6 % auf ca. 3 - 4 Prozent steigen. Damit würde die gestiegene

Schlammmenge durch den erhöhten Trockensubstanzgehalt ausgeglichen.

[Seite 53]

Infolgedessen bliebe es bei einer Beschickung des Faulbehälters mit knapp über 20 m3/d. Aus dem Faulbehälter Volumen von 800 m3 resultiert eine Verweilzeit von ca. 40 Tagen. Die DWA-M

368 empfiehlt für Kläranlagen unter 50.00 EW ein Schlammalter von 20 – 28 Tagen. Somit stehen

auch nach der Erweiterung Kapazitäten in der Faulung zur Verfügung.

Die Entwässerung erfolgt mit einer Kammerfilterpresse mit ca. 23 m3 / je Charge. Es werden bis zu

zwei Chargen pro Tag entwässert. Durch den gesteigerten TS im Zulauf reduziert sich die Schlamm-

menge die je Charge entwässert werden kann. Aufgrund des TS-Anstieges würde sich die Anzahl der

erforderlichen Entwässerungschargen wahrscheinlich verdoppeln. Bei einer täglichen Entwässerung

wäre dies voraussichtlich noch möglich. Da jedoch am Wochenende keine Entwässerung erfolgt, ist

eine Erneuerung der Entwässerung erforderlich.

Eventuell könnte auch die Anzahl der Entwässerung erhöht werden. Dadurch könnte diese Investition

eventuell eingespart werden.

Da die Schlammentwässerung durch den Bau einer maschinellen Überschussschlammeindickung mit

einem höheren TS-Gehalt beschickt wird, reduziert sich auch das Filtrat, dass bei der Schlamment-

wässserung anfällt.

Aus dem mittleren Gasanfall von 309 m3/d ergibt sich unter der Annahme eines Heizwertes von 6 kWh/m3 sowie einer durchschnittlichen Betriebszeit des BHKW von 20 h/d eine Leistung von ca.

93 kW.

BHKWs weisen einen elektrischen Wirkungsgrad von ca. 30 % auf, somit ergibt sich eine Leistung von

ca. 28 kW . Dies entspricht dem derzeit installierten BHKW. elektrisch

Wie sich die Trockensubstanz erhöht, wird sich auch der Gasertrag durch den Anschluss erhöhen, so

dass ein zweites BHKW mit 30 kW erforderlich wird. el

Aus der Auswertung des Betriebstagebuches von 2018 -2021 ergibt sich ein mittlerer Gasanfall von ca. 340 m3/d bzw. ein Gasverbrauch im BHKW von ca. 309 m3/d. Dementsprechend wird mit dem 150 m3 Gasspeicher die Empfehlung der DWA-M 363 (2010) 30 – 50 % des Gasanfalles zu Speichern erfüllt. Wenn sich jedoch der Gasertrag wie zu erwarten verdoppelt, wird der Bau eines 150 m3

Gasspeichers erforderlich, damit nach wie vor die Empfohlene Speicherung sichergestellt werden

kann.

[Seite 54]

3.3.7 Weiternutzung Belebungsbecken und Kombibecken KA Grafenau

Im Falle des Anschlusses der Kläranlage Grafenau an die Kläranlage Weil der Stadt wird das Bele-

bungs- und das Kombibecken auf der Kläranlage Grafenau nicht mehr benötigt.

Dieses könnte als RÜB weiter genutzt werden, um den Mischwasserzufluss, der zur Kläranlage Weil

der Stadt gepumpt werden muss zu reduzieren. Das Rücklaufschlammpumpwerk könnte zur Entlee-

rung des Kombibeckens genutzt werden.

Bevor diese Umnutzung weiterverfolgt wird, ist jedoch eine betontechnologische Untersuchung und

eine Befahrung der weiter genutzten Leitungen zu empfehlen.

3.4 Geplante Maßnahmen

3.4.1 KA Grafenau

3.4.1.1 Umbau Zulaufhebewerk zum Pumpwerk

In dieser Variante wird angestrebt, dass am bisherigen Standort der Kläranlage Grafenau nur noch

die Regenwasserbehandlung in den RÜBs, sowie ein Pumpwerk zur Beschickung der Kläranlage

Weil der Stadt erhalten bleibt.

Damit das Abwasser nicht doppelt, zuerst im Schneckenhebewerk und dann im neu zu schaffenden

Pumpwerk angehoben wird, wird das Neue Pumpwerk in die Vorlage des Schneckenpumpwerks

installiert. Die E-Technik der Nassaufgestellten Pumpen wird in dem Rechengebäude installiert.

3.4.1.2 Druckleitung zum Kanalnetz Weil der Stadt

In dieser Variante wird die neue Druckleitung möglichst kurzgehalten und nur bis zum Kanalnetz der

Kläranlage Weil der Stadt gelegt. Wird diese Variante weiterverfolgt, ist im Kanalnetz von Weil der

Stadt zu überprüfen, wo und ob eine Zuführung des Abwassers aus Grafenau möglich ist.

Bisher erfolgte keine Detaillierte Untersuchung möglicher Trassen.

[Seite 55]

Abbildung 2: Trasse bis zum Kanalnetz Weil der Stadt

3.4.1.3 Abbrucharbeiten

Der Schlammspeicher ist abzubrechen. Da es Ungewiss ist, ob das Kombibecken z.B. für den Re-

genrückhalt genutzt werden kann, wird angenommen, dass dieses abgebrochen werden muss.

3.4.2 KA Weil der Stadt

3.4.2.1 Erweiterung mechanische Abwasserreinigung

Der Zufluss zu der Kläranlage Weil der Stadt wird sich nahezu verdoppeln. Daher wird es erforderlich

die mechanische Abwasserreinigung, bestehend aus Sandfang und Rechenanlage, um eine weitere

Straße zu erweitern. Die neue Straße wird parallel zu der bisherigen Straße in Richtung der Hoffläche

errichtet. Es wird angenommen, dass die Nutzfläche des neuen Rechengebäudes kleiner als 50 m2 sein wird

und somit keine Pflicht zur Installation einer PV-Anlage besteht.

[Seite 56]

3.4.2.2 Neubau Belebungsbecken

Es wird vorgesehen, dass für den klärtechnischen Nachweis erforderliche Belebungsbeckenvolumen

zwischen dem neuen Nachklärbecken und dem Containerunterstand zu bauen. Der Neubau wird mit

einem vorgeschalteten Pumpwerk vorgesehen, da es aufgrund der begrenzten Förderleistung des

bestehenden Schneckenpumpwerks nicht möglich ist, mit diesem auch den durch den Anschluss

von Grafenau gestiegenen Zufluss anzuheben.

Wenn die Erhöhung der Fördermenge durch die Erhöhung der Drehzahl der Förderschnecken er-

reicht werden kann, könnte diese Investition eventuell entfallen. Dies ist im weiteren Projektverlauf

zu prüfen.

Mit dem neuen Pumpwerk wird der gesamte Abwasserstrom auf das Niveau des neuen Belebungs-

beckens angehoben. Der Ablauf der neuen Belebungsbecken wird dem bisherigen Verteilbauwerk

vor den Belebungsbecken zugeführt.

Die neuen Becken werden, wie die bestehenden Becken intermittierend betrieben, damit keine Re-

zirkulation geschaffen werden muss. Die erforderlichen Gebläse werden in der bestehenden Geblä-

sestation aufgestellt. Der Ablauf der bestehenden Belebungsbecken wird wie bisher im Verteilbau-

werk auf die beiden Nachklärbecken aufgeteilt.

Die neuen Belebungsbecken werden den bisherigen Belebungsbecken vorgeschaltet, da für eine

Einbindung Parallel zu den bisherigen der Beschickung durch ein neue Verteilbauwerk / Steuerung

des Pumpwerks über die Zulaufmessung erforderlich werden würde. Zudem ist die Einbindung vor

dem Verteilbauwerk im Zulauf der biologischen Stufe einfacher als bei dem Verteilbauwerk im Ablauf

der Belebungsbecken.

3.4.2.3 Maschinelle Überschussschlammeindickung

Da die Belastung der Vorklärung zunimmt, wird vorgesehen diese zu entlasten, indem der Über-

schussschlamm nicht mehr über die Vorklärung eingedickt wird, sondern maschinell.

Dafür wird der Überschussschlamm aus den Nachklärbecken der maschinellen Überschussschlam-

meindickung zugeführt und kann anschließend direkt der Schlammfaulung zugeführt werden.

Es steht zu erwarten, dass das Gebäude für die ÜSS-Eindickung die 50 m2 Nutzfläche ab denen

eine PV-Anlage zu errichten ist knapp überschreitet. Daher wird die Installation einer PV-Anlage

angenommen.

[Seite 57]

3.4.2.4 Schlammentwässerung und Zentratspeicher

Perspektivisch ist die Schlammentwässerung auf der Kläranlage Weil der Stadt zu erneuern.

Aufgrund der Schaffung einer maschinellen Überschussschlammeindickung, wird der TS-Gehalt in

der Faulung erhöht und somit wird die Schlammentwässerung nicht mit einem erhöhten Volumen-

strom belastet. Eine Erweiterung der Schlammentwässerung wird demnach nicht erforderlich. Daher

wird diese Maßnahme nicht in der Studie berücksichtigt.

Im weiteren Projektverlauf ist zu prüfen, ob durch die Erhöhung der Anzahl der Entwässerung pro

Woche die Schlammentwässerung mittels Kammerfilterpresse beibehalten werden kann. Dadurch

würde sich der Investitionsbedarf verringern.

Die bestehenden Zentratspeicher reichen für die Schlammentwässerung gerade so aus. Durch den

höheren TS im Zulauf der Schlammentwässerung wird sich der Zentratanfall reduzieren. Daher wird

keine Erweiterung der Zentratspeicher vorgesehen.

3.4.2.5 Neubau Gasspeicherung und -verwertung

Aufgrund der gestiegenen Belastung durch die Annahme des Abwassers aus Grafenau, wird auch

die Erweiterung der Gasspeicherung und -verwertung erforderlich. Es müssen ein neuer Gasspei-

cher und ein neues BHKW gebaut werden, die in der Leistungsfähigkeit dem Bestand entsprechen.

[Seite 58]

4. ANSCHLUSS KA GRAFENAU DIREKT AN KA WEIL DER STADT

4.1 Allgemein

Da sich in der vorherigen Variante gezeigt hat, dass die mechanische Reinigung auf der Kläranlage Weil

der Stadt eine Schwachstelle bei dem Zusammenschluss bildet, wird in dieser Variante untersucht, die

mechanische Reinigung auf der Kläranlage Grafenau zu belassen und erst das mechanisch gereinigte

Abwasser der Kläranlage Weil der Stadt zuzuführen.

Durch die erfolgte Vorbehandlung kann das Abwasser der Kläranlage Grafenau direkt der Vorklärung

auf der Kläranlage Weil der Stadt zugeführt werden. Dadurch wird sichergestellt, dass das Kanalnetz

der Kläranlage Weil der Stadt nicht zusätzlich belastet wird.

Allerdings muss das Abwasser der Kläranlag Grafenau dafür bis auf die Kläranlage Weil der Stadt und

nicht nur bis zum Beginn des Kanalnetzes gefördert werden.

Die Nachbemessung der biologischen Stufe ist für diese Variante identisch zu der vorherigen Variante.

Daher erfolgt direkt der Einstieg mit den Reserven, Schwachstellen und erforderlichen Maßnahmen, die

sich durch diese Variante auf den beiden Anlagen ergeben.

4.2 Reserven, Schwachstellen und Maßnahmen

4.2.1 Mechanische Reinigung KA Weil der Stadt

Die mechanische Reinigung der Kläranlage Weil der Stadt wird nicht zusätzlich belastet. Daher wird

diese nicht näher betrachtet.

4.2.2 Vorklärbecken, Schneckenpumpwerk, Biologische Stufe KA Weil der Stadt

Es gelten die in der vorherigen Variante aufgeführten Reserven, Schwachstellen und Maßnahmen.

4.2.3 Schlammbehandlung, Gasspeicherung und -verwertung KA Weil der Stadt

Es gelten die in der vorherigen Variante aufgeführten Reserven, Schwachstellen und Maßnahmen.

[Seite 59]

4.2.4 Schneckenhebewerk KA Grafenau

Für den Weiterbetrieb der mechanischen Reinigung auf der Kläranlage Grafenau wird es auch erfor-

derlich das Schneckenhebewerk weiter zu betreiben oder die Fördermenge durch Erhöhung der Dreh-

zahl zu vergrößern. Dieses ist zu sanieren.

4.2.5 Mechanische Reinigung KA Grafenau

Die Rechenanlage und der Sandfang werden in dieser Variante wie beim bisherigen Betrieb der Klär-

anlage Grafenau belastet. Zusätzlicher Handlungsbedarf, über den für den weiter betrieb erforderli-

chen, ist hier nicht zu erwarten.

4.2.6 Weiternutzung Belebungsbecken und Kombibecken KA Grafenau

Wie in der vorherigen Variante beschrieben, kann auch bei dieser Form des Zusammenschlusses das

Kombibecken für die Regenwasserbehandlung genutzt werden. Vorab sollte jedoch mittels betontech-

nologischer Untersuchung geprüft werden, ob zunächst eine Sanierung erforderlich wird.

4.3 Geplante Maßnahmen

4.3.1 KA Grafenau

Da die mechanische Abwasserreinigung auf der Kläranlage Grafenau bleiben soll, ist auch das Schne-

ckenpumpwerk instand zu setzen. Für das Pumpwerk wird ein Teil des Belebungsbeckens 1 abge-

trennt. Die Druckleitung dieses Pumpwerks ist direkt an den Zulauf des Vorklärbeckens in Weil der

Stadt anzuschließen.

Des Weiteren wird wie in der vorherigen Variante beschrieben der Schlammspeicher und das Kombi-

becken abgebrochen.

4.3.2 Druckleitung zur KA Weil der Stadt

Hierzu wurde von der Stadt Weil der Stadt bereits eine Trasse vorgeschlagen. Diese ist im Anhang

dargestellt.

[Seite 60]

4.3.3 KA Weil der Stadt

Da das Abwasser der Kläranlage Grafenau direkt in den Zulauf zur Vorklärung auf der Kläranlage Weil

der Stadt gegeben wird, werden keine Anpassungen an der mechanischen Abwasserreinigung erfor-

derlich. Die sonstigen Maßnahmen, die im vorherigen Abschnitt für die Ertüchtigung der Kläranlage

Weil der Stadt für die Annahme des Abwassers aus Grafenau ausgeführt wurden, gelten auch für diese

Variante. Dies sind insbesondere:

 Neubau Belebungsbecken  Maschinelle Überschussschlammeindickung  Schlammentwässerung  Neubau Gasspeicher  Zusätzliches BHKW

[Seite 61]

5. 4. REINIGUNGSSTUFE ZUR SPURENSTOFFELIMINATION

5.1 Allgemein

Das Land Baden-Württemberg fördert die Erweiterung der Kläranlagen um eine 4. Reinigungsstufe zur

Elimination von Spurenstoffen, z.B. Medikamente und deren Abbauprodukte. Eine Verpflichtung zum

Bau einer 4. Reinigungsstufe besteht bisher noch nicht und ist derzeit auch nicht absehbar.

Im November 2018 hat das Baden-Württembergische Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirt-

schaft das Arbeitspapier „Spurenstoffelimination auf kommunalen Kläranlagen in Baden-Württemberg“

herausgegeben.

In diesem werden Kriterien aufgeführt, in denen eine Spurenstoffelimination angestrebt werden sollte,

bzw. eine Einzelfallbetrachtung empfohlen wird. Verpflichtend sind diese Kriterien nicht.

Liegt eines der nachfolgenden Kriterien vor, sollte eine Spurenstoffelimination angestrebt werden:

Einleitung des Ablaufs der Kläranlage

 in den Bodensee bzw. im Bodenseeeinzugsgebiet inkl. Obere Donau vor der Versickerungsstelle,  in das Grundwasser,  in ein Gewässer, das bei ungünstigen Untergrundverhältnissen (bspw. Karst) zeitweise oder ganz-

jährig versickert,  in ein Gewässer mit einem Abwasseranteil im Abstrom bei MNQ größer als die Hälfte (50 %) des

Gesamtabflusses. Ausnahme hiervon sind Kläranlagen der Größenklasse (GK) 1 bis 3, bei denen

aus Effizienzkriterien bis auf weiteres kein weiterer Ausbau erforderlich ist.  der GK 5 mit einer Ausbaugröße von größer gleich 500.000 EW

Darüber hinaus gibt es weitere Kriterien, in denen eine Einzelfallprüfung erfolgen sollte:

 Belastungsschwerpunkte aufgrund großer Frachten für das Gewässer, z. B. Infrastruktureinrichtun-

gen (Krankenhäuser: hierzu kann der Abschlussbericht zum Projekt ReAs des Fraunhofer ISI her-

angezogen werden) oder angeschlossene Industriebetriebe,  Abwasseranteil im Abstrom bei MNQ größer als ein Drittel (33 %),  aus dem Gewässer oder seinem Uferfiltrat wird Trinkwasser gewonnen,  das Gewässer liegt innerhalb oder unmittelbar oberhalb eines Wasserschutzgebiets, FFH- oder Na-

turschutzgebiets, insbesondere mit relevanten wassergebundenen Arten oder Lebensraumtypen,  die Größenklasse 5 von einer Ausbaugröße unter 500.000 EW,  das Gewässer ist stehend oder gestaut

[Seite 62]

Auf der Homepage des LUBW (lubw.baden-wuerttemberg.de/wasser/abwasser) kann der Abwasseran-

teil bei mittlerer Niedrigwasserabfluss unterhalb der jeweiligen Kläranlage entnommen werden. Für die

Kläranlage Grafenau wird der Anteil mit 3,3 % und für die Kläranlage Weil der Stadt mit 4,6 % angege-

ben.

Entsprechend dieser Kriterien ist keine der beiden Untersuchten Kläranlagen, auch nicht nach einem

Zusammenschluss, priorisiert mit einer Spurenstoffelimination erweitert zu werden.

Gefördert würde der Bau einer Stufe zur Spurenstoffelimination derzeit dennoch nach der Förderrichtlinie

2015 (FrWw 2015) mit einer Bonusförderung von 20 % auf den Regelfördersatz entsprechend des maß-

gebliche Wasser- und Abwasserentgelts. Maximal kann eine 80%ige Förderung erreicht werden.

Die Landesregierung Baden-Württembergs will eine europaweite Vorreiterrolle einnehmen und die An-

zahl der Kläranlagen mit einer 4. Reinigungsstufe auf ca. 150 erhöhen, sagte Staatssekretär Andre

Baumann auf dem 3. Kongress „Spurenstoffe in der aquatischen Umwelt“ 2018.

Somit steht zu erwarten, dass diese Thematik auch für die Kläranlagen Grafenau und Weil der Stadt

mittelfristig an Bedeutung gewinnen wird.

5.2 Geplante Maßnahmen

Für die Spurenstoffelimination auf Kläranlagen stehen verschiedene Verfahren zur Verfügung. Die ver-

schiedenen Verfahren unterscheiden sich nicht nur im Bezug auf den Mechanismus der Spurenstoffeli-

mination, sondern auch in den hydraulischen Verlusten.

Für eine erste Abschätzung des erforderlichen Platzbedarfes, sowie der zu erwartenden Investitions-

und Betriebskosten wird folgendes Verfahren zur Spurenstoffelimination angenommen.

Aufgrund des einfachen und modularen Aufbaus wird für diese erste Abschätzung angenommen, dass

die Spurenstoffelimination in mit granulierter Aktivkohle gefüllten Filtern erfolgen soll, die von unten nach

oben durchströmt werden. Aufgrund des hydraulischen Verlusts dieser Filter wird vor diesen ein Pump-

werk erforderlich, dass auch zur Verbesserung der Betriebssicherheit bei Hochwasser beitragen kann.

Um auch eine weitergehende P- Reduktion sicherzustellen, werden diese Filter für die Beschickung mit

dem gesamten Mischwasserzufluss ausgelegt. Der Bau einer neuen Fällmittelllagerung und -dosierung

wird nicht mitberücksichtigt.

Grafenau: Q = 80 l/s  2 X 4 Filter m Weil der Stadt: Q = 125 l/s  2 X 6 Filter m Grafenau nach Weil der Stadt: Q = 205 l/s  2 X 10 Filter m

[Seite 63]

6. ANSCHLUSS KA GRAFENAU AN KA WEIL DER STADT - NUR SCHLAMM

Die Faulung der Kläranlage Weil der Stadt hat noch deutliche Reserven. Daher wäre es ohne eine Erwei-

terung möglich, den Schlamm der Kläranlage Grafenau noch mit anzunehmen. Der Schlamm der Kläran-

lage Grafenau würde in diesem Fall nicht mehr aerob stabilisiert, sondern durch eine Reduzierung des

Schlammalters noch nicht stabilisiert abgezogen, zwischenzuspeichern und anschließend zu der Faulung

auf der Kläranlage Weil der Stadt gefahren.

Durch die Reduzierung des Schlammalters kann Belüftungsenergie auf der Kläranlage Grafenau einge-

spart werden. Der Gasertrag auf der Kläranlage würde gesteigert.

Vor dem Transport sollte eine statische oder maschinelle Eindickung des Überschussschlammes erfolgen,

um nicht unnötig Wasser zu transportieren.

Durch die anaerobe Stabilisierung nimmt die Entwässerbarkeit des Schlammes zu. Zudem wird für die

Entwässerung kein Dienstleister mehr erforderlich, sondern die Entwässerung würde wie bei dem

Schlamm der Kläranlage Weil der Stadt erfolgen. Aufgrund der gestiegenen Schlammmenge in Weil der

Stadt wird die Leistungsfähigkeit der Schlammentwässerung überschritten. Demnach wäre diese auszu-

tauschen. Der Austausch der Schlammentwässerung in Weil der Stadt ist auch aufgrund des Alters dem-

nächst zu erwarten.

In diesem Falle wäre es nicht erforderlich den Abwasserweg auf der Kläranlage Weil der Stadt zu erwei-

tern.

Je nach Häufigkeit der Anlieferung des Überschussschlammes aus Grafenau wäre allerdings auf der Klär-

anlage Weil der Stadt das erforderliche Speichervolumen zu schaffen, dass für den Überschussschlamm

und die Vergleichmäßigung des Zentrats erforderlich wird.

Auf der Kläranlage Grafenau kann aufgrund der fehlenden Vorklärung nur Überschussschlamm und nicht

der energiereichere Primärschlamm gewonnen werden. Der Gasertrag wird daher geringer sein, als wenn

das Abwasser aus Grafenau der Kläranlage zugeführt würde.

Der zu erwartende Gasertrag aus Überschussschlamm ist nach DWA-M 368 nur ca. halb so groß, wie der

von Primärschlamm. Bei der derzeitigen Belastung der Kläranlage Weil der Stadt, ist der Gasspeicher für die zu erwartenden Steigerung des Gasertrags um 50 % von ca. 300 m3/d auf voraussichtlich 450 m3 ausreichend groß. mit dem 150 m3 Gasspeicher wird die Empfehlung der DWA-M 363 (2010) zur Spei-

cherung von mindestens 30% des täglichen Anfalls eingehalten.

Die Gasverwertung ist bereits jetzt rechnerisch ausgelastet. Für die Annahme des Schlammes aus Gra-

fenau ist die Installation eines größeren BHKWs erforderlich.

[Seite 64]

In diesem Fall könnte der derzeit in der Ausführungsplanung befindliche Filtratspeicher zur Speicherung

des Schlammes genutzt werden. Ein Filtratspeicher ist in diesem Fall nicht mehr erforderlich. Die Reserven

auf der Kläranlage Weil der Stadt sind ausreichend, um die steigende Rückbelastung aufzunehmen.

Die für diese Variante zu erwartenden Kosten ergeben sich insbesondere aus dem Annahmepreis der

Kläranlage Weil der Stadt. Der Preis für die Anlieferung des Schlammes nach Weil der Stadt wäre mit dem

Preis der Fremdentwässerung und ggf. den Kosten für die Umstellung auf eine eigene Entwässerung zu

vergleichen. Daher ist dies eher eine Überlegung bei einer Neuvergabe der Schlammentwässerung als im

Rahmen dieses Strukturgutachtens.

[Seite 65]

7. KOSTENSCHÄTZUNG

Im Folgenden werden zunächst die Kosten abgeschätzt, die entstehen, wenn die Kläranlagen Grafenau

und Weil der Stadt beide weiter betrieben werden.

Diese Kosten werden dann den Kosten gegenübergestellt, die für die Erweiterung der Kläranlage Weil der

Stadt erforderlich werden, so dass diese das Abwasser der Kläranlage Grafenau mitbehandeln kann. Da-

bei werden auch die Kosten berücksichtigt, die auf der Kläranlage Grafenau entstehen, um die Förderung

des Abwassers zu der Kläranlage Weil der Stadt zu erreichen.

Sollten die Kosten des Ausbaus die Kosten für den Weiterbetrieb übersteigen, wird auf eine nähere Un-

tersuchung der möglichen Trasse verzichtet.

Bei den folgenden Kostenschätzungen werden nur die Kosten berücksichtigt, die in direktem Zusammen-

hang mit dem Weiterbetrieb / dem Zusammenschluss stehen.

Darüber hinaus stehen mittelfristig noch weitere Sanierungs- und Instandsetzungsmaßnahmen auf beiden

Kläranlagen an, die derzeit aber noch nicht abgeschätzt werden können.

Tabelle 33: Kosten Grunderwerb und Ausgleich Hochwasser

[Seite 66]

Tabelle 34: Kostenübersicht

[Seite 67]

Tabelle 35: Kostenübersicht inklusive 4. Reinigungsstufe

[Seite 68]

8. SCHLUSSBEMERKUNG / FAZIT

Auf der Kläranlage Grafenau stehen in den nächsten Jahren voraussichtlich Sanierungsarbeiten insbe-

sondere an dem Kombibecken an. Aufgrund der einstraßigen Ausführung ist es jedoch nicht möglich, dass

Becken dafür außerbetrieb zu nehmen.

Damit die Arbeiten durchgeführt werden können, wird der Neubau einer zweiten Straße erforderlich.

Für den Anschluss der Kläranlage Grafenau an die Kläranlage Weil der Stadt ist auf dieser eine signifikante

Erweiterung des Belebungsbeckens erforderlich, damit nicht auch noch die Nachklärbecken erweitert wer-

den müssen.

Die Variante des Anschlusses der Kläranlage Grafenau an das Kanalnetz der Kläranlage Weil der Stadt

sollte nicht weiter verfolgt werden. Hier besteht ein erhebliches Risiko, dass beim Kanalnetz der Kläranlage

Weil der Stadt Geruchsbelästigungen auftreten. Des Weiteren wäre dann das Kanalnetz innerstädtisch in

Weil der Stadt umzubauen und zu erweitern. Die Kosten hierfür sind bisher nicht bekannt und wurden auch

in der Zusammenstellung nicht erfasst. Das heißt, auch wirtschaftlich gesehen würde diese Variante unter

Berücksichtigung der innerstädtischen Umbauten in Weil der Stadt nochmals deutlich teurer.

Im Vergleich der Variante 1 „Weiterbetrieb beider Kläranlagen“ sowie Variante 3 „Anschluss Grafenau an

das Vorklärbecken der Kläranlage Weil der Stadt“ ergeben sich für den Anschluss die höheren Investiti-

onskosten. Allerdings entstehen hier auch die geringeren Betriebskosten. Perspektivisch wird davon aus-

gegangen, dass aufgrund der schwachen Vorflutsituation an beide Kläranlagen sowie der allgemeinen

Entwicklung in der Abwassertechnik über kurz oder lang eine 4. Reinigungsstufe zu installieren ist. In

diesem Fall sind die Varianten des Weiterbetriebs beider Kläranlagen sowie des Anschlusses der Kläran-

lage Grafenau nach Weil der Stadt wirtschaftlich gleichwertig. Eventuell könnten beim Ausbau der Kläran-

lage Weil der Stadt auch noch weitere Investitionen eingespart werden, was im weiteren Projektverlauf

nochmals detaillierter zu prüfen ist. Was wirtschaftlich noch mehr für den Anschluss nach Weil der Stadt

sprechen würde. Außerdem sprechen hier viele nicht monetäre Faktoren wie Personalgewinnung, Bereit-

schaftszeiten, stabilerer Betrieb von größeren Kläranlagen etc. für den Anschluss nach Weil der Stadt.

Da für eine Förderung die geförderte Variante auch ohne die Förderung wirtschaftlich sein muss, erfolgte

bisher keine Betrachtung der Förderung. Nach der Förderrichtlinie 2015 (FrWw 2015), Nr. 10.1.4 können

Ausgaben für spezifisch strukturverbessernde Vorhaben der Wasserversorgung und Abwasserbeseitigung

gefördert werden. Die Förderung erfolgt mit dem Regelfördersatz, der abhängig von dem maßgeblichen

Wasser- und Abwasserentgelt ist, mindestens jedoch mit 25%. Somit wäre der Zusammenschluss nach

Variante 2 oder 3 förderfähig.

Die Spurenstoffelimination wird nach Nr. 10.1.5 FrWw 2015 mit einem Bonus von 20% auf den Regelför-

dersatz gefördert.

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Ob tatsächlich eine Förderung erfolgt, ist jedoch auch davon abhängig, ob das Fördervolumen ausge-

schöpft wird und in welcher Priorität diese Maßnahme eingeordnet wird. Erfahrungsgemäß werden struk-

turverbessernde Maßnahmen priorisiert gefördert.

Basierend auf den hier getätigten wirtschaftlichen Berechnungen sowie der allgemeinen Einschätzung

sollte der Anschluss der Kläranlage Grafenau an die Kläranlage Weil der Stadt weiterverfolgt werden.

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BETRIEBSKOSTEN

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ZEICHNUNGEN

 Variante 1 Grafenau  Variante 2 Grafenau  Variante 2 Weil der Stadt  Variante 3 Grafenau  Variante 3 Weil der Stadt  Übersichtsplan Trasse KA Grafenau zur KA Weil der Stadt

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