Das Anthropozän lernen und lehren. Группа авторов
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Название: Das Anthropozän lernen und lehren
Автор: Группа авторов
Издательство: Bookwire
Жанр: Документальная литература
Серия: Pädagogik für Niederösterreich
isbn: 9783706560832
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1. Einleitung
In Österreich werden die Abwässer von 95 % der Bevölkerung durch ca. 1.880 Kläranlagen mit einer Ausbaugröße von größer 50 Einwohnerwerten (EW) gereinigt (BMNT, 2018). Ein Einwohnerwert entspricht dabei dem Verschmutzungspotenzial einer Person (Einwohner), womit dabei auch die Verschmutzung industrieller und gewerblicher Abwässer quantifiziert werden kann. Daneben gibt es ca. 27.500 Kleinkläranlagen (KKA) mit einer Ausbaugröße von kleiner oder gleich 50 EW. Die gesamte Ausbaugröße der Kläranlagen größer als 50 EW beträgt ca. 22 Millionen EW (häusliche Abwässer sowie Industrie/Gewerbe). Die 27.500 KKA reinigen zusätzlich das Abwasser von ca. 260.000 EW (Langergraber et al., 2018).
Einen Überblick über die dabei zum Einsatz kommenden Reinigungsverfahren gibt Abbildung 1. Dabei ist der hohe Anteil der sogenannten „Belebungsanlagen“ von über 92 % bemerkenswert (ÖWAV, 2019). Gemeint sind dabei alle Varianten, bei denen die im Abwasser vorhandenen gelösten Schmutzstoffe mit Hilfe von Bakterien (Belebtschlamm) biologisch gereinigt werden. Dieser Klassiker unter den zur Verfügung stehenden Reinigungstechnologien ist zwar die älteste Technologie für die biologische Abwasserreinigung, in Bezug auf die Nähstoffentfernung, bewährt sich jedoch auch noch nach 100 Jahren (Jenkins und Wanner, 2014). Die in Abbildung 1 gezeigten unterschiedlichen Varianten von „Belebungsanlagen“ resultieren von Anpassungen und Optimierungen an Kläranlagen unterschiedlicher Anschlussgrößen. Grundsätzlich unterscheidet man Belebungsanlagen im Durchlaufprinzip (die klassischen Belebungsanlagen) und Belebungsanlagen im Aufstauprinzip (auch SBR Anlagen genannt; von SBR = Sequencing-Batch-Reactor). Die in Abbildung 1 angeführten Reinigungsverfahren SAS, F und S sind alles Belebungsanlagen im Durchlaufprinzip die aber eine unterschiedliche Schlammbehandlung aufweisen. „Festbettanlagen“ haben dasselbe Reinigungsprinzip, d.h. die Reinigung des Abwassers erfolgt ebenfalls mit Hilfe von Bakterien. Diese bilden aber einen Biofilm auf Aufwuchskörpern. Zu den „Festbettanlagen“ zählen unter anderem die in Abbildung 1 genannten Tropfkörper-, Tauchkörper- und Pflanzenkläranlagen.
Abbildung 1: Eingesetzte Reinigungsverfahren kommunaler Kläranlagen mit einer Ausbaukapazität > 500 EW (ÖWAV, 2019).
In Niederösterreich (NÖ) wird ein Großteil der anfallenden Abwasserfracht (etwa 2.5 Mio. EW) in rund 190 Kläranlagen mit einer Ausbaugröße von größer 2.000 EW gereinigt. Die Anzahl der kleinen Kläranlagen (51–500 EW) beträgt etwa 440 sowie die der Kleinkläranlagen (kleiner 50 EW) rund 4.500. Der Anschussgrad an kommunale Kläranlagen größer 50 EW beträgt in NÖ 94 %, das entspricht rund 2,35 Mio. EW. Es ist davon auszugehen, dass das Abwasser der verbleibenden etwa 150.000 EW entweder durch Kleinkläranlagen gereinigt oder in Senkgruben gesammelt wird.
Bei kleinen Kläranlagen und Kleinkläranlagen ist laut 1.AEVkA (1996) keine Nährstoffentfernung, d. h. keine Entfernung von Stickstoff und Phosphor, vorgeschrieben. Es gibt jedoch in NÖ viele Gewässer, bei denen eine Vorbelastung mit Nährstoffen vorliegt und die Behörden im Rahmen des Genehmigungsverfahrens verschärfte Ablaufgrenzwerte vorschreiben. Da für die meisten kleinen Vorfluter in Österreich Phosphor der limitierende Nährstoff der Bioproduktion ist (Stickstoff ist durch diffuse Einträge aus der Landwirtschaft meist reichlich vorhanden), wird Phosphorentfernung oft auch bei Kläranlagen mit weniger als 1.000 EW verlangt.
Dieser Beitrag beschreibt allgemein die Situation der Abwasserentsorgung in NÖ, dabei werden insbesondere der ländliche Raum bzw. Kläranlagen kleiner gleich 500 EW betrachtet. Im Weiteren wird in Bezug auf die aktuelle Diskussion zur Phosphorrückgewinnung eine Abschätzung gemacht, wieviel Phosphor aus Kläranlagen = 500 EW rückgewonnen werden könnte. Abschließend erfolgt noch ein kurzer Exkurs zum Thema Abwasser als erneuerbare Energiequelle.
2. Grundlagen der Abwasserreinigung in Österreich
Die Anforderung an die Reinigungsleistung der Kläranlagen in Österreich gemäß 1.AEVkA (1996) ist in Tabelle 1 dargestellt. Größenklasse I entspricht dabei den Anforderungen für kleine Kläranlagen (51–500 EW). Eine Entfernung von Nährstoffen ist erst für Kläranlagen ≥ 1.000 EW für Phosphor bzw. ≥ 5.000 EW für Stickstoff vorgeschrieben. Die Behörden können aber im Rahmen des Genehmigungsverfahrens verschärfte Ablaufgrenzwerte vorschreiben, wenn eine Vorbelastung des Gewässers vorliegt. Für Kleinkläranlagen ≤ 50 EW gibt es keine eigene Emissionsverordnung, es werden meist die maximale Ablaufkonzentrationen für BSB5, CSB, NH4-N der Größenklasse I vorgeschrieben. Auch bei KKA können Behörden bei Bedarf verschärfte Ablaufgrenzwerte vorschreiben.
Tabelle 1: Maximale Ablaufkonzentrationen für Kläranlagen in Abhängigkeit der verschiedenen Größenklassen (I-IV). Die Größenklasse I ist hervorgehoben. (1.AEVkA, 1996)
Tabelle 2 fasst die vorhandene Ausbaukapazität der Kläranlagen in Österreich zusammen. 267 Kläranlagen mit einer Ausbaugröße von mindestens 10.000 EW reinigen rund 90 % der anfallenden Abwässer in Österreich, die restlichen 10 % werden in ca. 1‘600 Kläranlagen mit einer Ausbaugröße zwischen 51 und 10.000 EW behandelt. Die angeführten 1.883 Kläranlagen größer 50 EW reinigen in Summe das Abwasser von 95,2 % der österreichischen Bevölkerung, die restlichen 4,8 % der Bevölkerung werden über Kleinkläranlagen (KKA) bzw. Senkgruben entsorgt (Tabelle 3). Der Anschlussgrad ist regional verschieden. Im hügeligen Gelände ist er generell geringer als im Flachland (Abbildung 2).
Tabelle 2: Vorhandenen Ausbaukapazität der Kläranlagen in Österreich (Stand 31.12.2016) (nach BMNT, 2018)
Tabelle 3: Entwicklung des Anschlussgrads der Abwasserentsorgung von 1971 bis 2016 (bezogen auf die Gesamtbevölkerung Österreichs (nach BMNT, 2018)
Abbildung 2: Anschlussgrade an die öffentliche Abwasserkanalisation (und damit auch an die Abwasserreinigung) in Prozent auf Bezirksebene (ÖWAV, 2019).
Die Gesamtzahl der Kleinkläranlagen (KKA) in Österreich beträgt, wie zuvor bereits erwähnt, ca. 27.500, Tabelle 4 fasst die dabei eingesetzten Technologien zur Abwasserreinigung zusammen. Die meistverbreiteten Reinigungstechnologien dabei sind Belebungsanlagen im Durchlaufbetrieb (rund 7.020 Anlagen), Pflanzenkläranlagen (rund 5.560 Anlagen) und SBR-Anlagen (rund 5.240 Anlagen). Daneben gibt es ca. 6.000 nicht mehr dem Stand der Technik entsprechenden Anlagen mit nur mechanischer Reinigung (zumeist Dreikammerfaulanlagen die vor dem Jahr 1990 bewilligt wurden). Etwa 45 % der KKA haben eine Ausbaugröße zwischen 5 und 10 EW. Diese 27.500 KKA reinigen das Abwasser von ca. 260.000 Personen (СКАЧАТЬ