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Technische Filterung von Oberflächenabflüssen aus Siedlungsgebieten

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Beschreibung

Das vorliegende Forschungsprojekt untersuchte die Nachrüstung eines 20 Jahre alten Regenklärbeckens in einem Trennsystem mit einem mechanischen Filter. Ziel war es, bei bestehenden und geplanten Trennsystemen mäßiger Größe (5-10 ha versiegelte Fläche) die zentrale Regenwasserbehandlung durch den zusätzlichen Verfahrensschritt der Filtration zu verbessern, ähnlich wie das bislang mit Bodenfiltern geschieht. Das Regenklärbecken (RKB) nimmt dabei zum einen die Funktion der Volumenpufferung wahr, wodurch die Filteranlage einen nur geringen kontinuierlichen Abfluss zu behandeln braucht. Zum anderen wird das Regenwasser im RKB auch durch Absetzen effektiv vorbehandelt.

Die gewählte Konzeption einer zentralen Filteranlage ist durchaus praxisgerecht. Anders als bei vielen dezentralen Filterschächten ist dabei auch ein höherer technischer Aufwand, etwa für Pumpenbeschickung und Fernüberwachung, für den Betreiber akzeptabel.

Im Rahmen des Projektes wurde eine Filteranlage konzipiert und ein Prototyp entwickelt, gebaut und erprobt, die als Oberflächenfilter mit Pumpenbeschickung und diskontinuierlicher Abreinigung technisch verhältnismäßig einfach und robust aufgebaut ist. Als Filtermaterial wurde ein Textilgewebe mit 36 µm Maschenweite gewählt. Die Abreinigung erfolgt durch Rückspülen und zugleich durch oberflächliches Abbürsten und Spülen. Das abgereinigte Filtergut wird in das RKB zurückgegeben und zusammen mit dem sich dort ohnehin absetzenden Schlamm von Zeit zu Zeit zur Kläranlage gepumpt. Eine solche Anlage ist kompakt und weitgehend unabhängig von Bauart und Größe des Regenklärbeckens einsetzbar.

Die Filteranlage wurde neben dem vorhandenen RKB ?Im Abelt? in Bad Mergentheim aufgestellt, einem spezifisch recht großen Fangbecken mit eingestautem Zulaufkanal. Die Erprobung erfolgte während des Sommers und Herbstes 2007 während zahlreicher Regenereignisse. Es wurden Proben des Zulaufes zum Filter und des Filterablaufes gezogen und auf abfiltrierbare Stoffe hin analysiert. Die Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen:

Die gewählte Filterfeinheit von 36 µm erwies sich jedoch als zu grob, um bei dem bereits im Becken durch Absetzen vorbehandelten Wasser einen entscheidenden zusätzlichen Schmutzrückhalt zu erreichen. Offen-sichtlich setzen sich alle gröberen Fraktionen bereits im RKB ab, während die nach der Beckenpassage noch vorhandenen und zum Filter geleiteten Feststoffe deutlich geringere Korngrößen haben und den Filter ungehindert passieren können.

Das zu filternde Feinstmaterial liegt wegen seiner sehr geringen Durchlässigkeit an der Grenze der technischen Filtrierbarkeit. Insgesamt lässt sich sagen, dass die hier angewandte reine Oberflächenfiltration für die vorliegende Aufgabe wenig geeignet ist. Der damit erreichbare Stoffrückhalt ist für eine wirtschaftliche Anwendung nicht ausreichend und außerdem der erreichbare Durchsatz trotz der beobachteten Passage des Feinmaterials zu gering. Für eine Fortentwicklung sollte daher die Anwendbarkeit einer Volumenfiltration untersucht werden, die in der Lage sein sollte, noch feinere Fraktionen (6 -10 µm Korngröße) zurückzuhalten.

Zur Ermittlung des erforderlichen Durchsatzes einer Filteranlage an einem Regenklärbecken fehlt ein Bemessungsverfahren. Hierzu könnte man die Anlage einer Langzeitsimulation unterwerfen oder aber wie bei der Regenwasserbehandlung im Mischsystem nach ATV-A 128 (1992) vorgehen. Für die Beurteilung der späteren Wirtschaftlichkeit ist jedoch neben dem erreichbaren Durchsatz auch der Wirkungsgrad ausschlaggebend, weshalb diese Frage noch nicht eingehend untersucht werden konnte. Der Prototyp hatte einen relativ hohen Energieverbrauch, der vor einer breiten Anwendung noch optimiert werden muss. Dieser ist allerdings nicht in erster Linie auf die verwendete Druckfiltration zurückzuführen.

Die technische Filtration in zentralen Anlagen ist trotz einiger Fehlschläge im vorliegenden Projekt eine Erfolg versprechende Technik zur weitergehenden Reinigung von Regenabflüssen im Trennsystem. Für eine serienreife und wirtschaftliche Filteranlage ist jedoch noch ein erheblicher Entwicklungsaufwand zu leisten.

Metadaten

TitelTechnische Filterung von Oberflächenabflüssen aus Siedlungsgebieten 
Stand 2007 
Seitenzahl68 
Förderkennzeichen BWT24007

 

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