Oberflächenabwasser-behandlung

Reinigung durch Pflanzenkläranlagen

Oberflächenwasserreinigung durch Pflanzenkläranlagen

Problemstellung 

Auf landwirtschaftlichen Betrieben, auf Biogasanlagen oder Bauschuttrecycling- Anlagen mit umfangreichen befestigten Flächen entstehen durch Niederschläge schadstoffbelastete Abwässer, die einer möglichst preisgünstigen (und naturnahen) Behandlung bzw. Reinigung bedürfen. Fahrsiloanlagen beispielsweise liefern nicht nur einen extrem hoch belasteten sauerstoffzehrenden Gärsaft, der aufgefangen und als Dünger landwirtschaftlich genutzt werden sollte, sondern auch einen Oberflächenabfluss mit zwar geringerem Schadstoffpotential, das gleichwohl wesentlich höher als häusliches Abwasser ist.

      
Belasteter Ablauf aus Fahrsilos                                                             Vertikaldurchströmte schilfbepflanzte Bodenfilterstufe bei Inbetriebnahme


Dies entsteht durch Niederschlag auf nicht abgedichtete Silagen bzw. an deren offenen Anschnittflächen, in unabgedeckten Anlieferungsmieten von nachwachsenden Rohstoffen (NaWaRo), Recycling-Materialhalden und auf den Transportflächen solcher Stoffe durch „Bröckelverluste“, die durch Regenfälle mobilisiert und damit abflusswirksam werden. Die Kontamination von Gräben, Bächen oder des Grundwassers nach lokaler Infiltration ist vielerorts zu beobachten und bewirkt für den Anlagenbetreiber ein beträchtliches strafrechtliches Risiko (§ 324 StGB, Gewässerverschmutzung).

Unser Reinigungskonzept umfasst folgende Grundelemente, die wir zum Teil schon vor Jahren erstmalig in Projekten als zielführend darstellen konnten 
(siehe pdf’s am Ende dieses Einleitungstextes):

Aufbau der naturnahen Reinigungskaskade,  wie von uns entwickelt und erfolgreich realisiert.

 


* Funktion: Feststoffe setzen sich als Bodenschlamm ab, Schwimmstoffe werden zurückgehalten, der Wurzelfilz unter den bepflanzten Schwimminseln intensiviert den mikrobiologischen Abbau der organischen Belastung (CSB, BSB-Reduktion) und verhindert Geruchsemissionen. Witterungsbedingte Zulaufschwankungen werden quantitativ und qualitativ gepuffert, Wirkungsgrad der Reinigung ca. 50 %.

** theoretische Option, bisher noch nicht für den Zweck realisiert, doch Erfahrungswerte aus kommunalem Abwasser vorhanden.

Teichbodenfilterkaskade Hennersdorf (Baujahr 2013)




Absetz- und Pufferteich mit bepflanzten Teichinseln (im Jahr 2016)



Download 1: Projektdatenblatt Hennersdorf
Download 2: Projektdatenblatt Eschbach
 





Wie erfolgt die Reinigung des zum Teil hochbelasteten Abwassers der befestigten (versiegelten) Flächen?

Antwort: In erster Linie durch Absetzungs-(Sedimentations-)Prozesse, vor allem jedoch durch Mikroorganismen (Bakterien, Aktinomyceten, Algen, Pilze).
Diese mikrobiologischen Reinigungsprozesse finden statt:

  1. Im Sedimentations- bzw. Retentionsteich im Freiwasserkörper,
  2. In der ersten Stufe der Pflanzenkläranlage (Vertikalbodenfilter) durch aerobe Mikroben,
  3. Falls erforderlich, in der zweiten Stufe der Pflanzenkläranlage (Horizontalbodenfilter) durch anaerobe Mikroben,
  4. Im aufnehmenden Fließgewässer (biologische Selbstreinigung) oder in der Versickerungsmulde (erneute Passage durch einen mikrobiell, physikalisch und chemisch wirksamen Oberboden).

Schwimminselbedeckter Vorklärteich (Vordergrund rechts) vor Pflanzenkläranlage zur Behandlung von Silosickersäften

Download 3: Betrieb einer Pflanzenkläranlage (schilfbepflanzte Bodenfilter) zur Behandlung von mit Siloabwässern kontaminiertem Oberflächenwasser
Download 4: Naturnahe Abwasserentsorgung im ländlichen Raum. Publikation in GWF Wasser/Abwasser 2007 Nr.6
Download 5: Pflanzenkläranlagen für Oberflächenwasser der Roh- und Baustoffindustrie
Download 6: Naturnahe Behandlung belasteter Oberflächenwässer; Vortrag
(PPT) zur Jahreshauptversammlung der Ingenieurökologischen Vereinigung (IÖV) am 29./30. Oktober 2015 in Chemnitz von M. Blumberg und Dr. O. Baeder-Bederski