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B4 Otzing wastewater treatment plant project

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Civil Engineering

Course of studies

Bauingenieurwesen (B.Eng.)

Project description

Das Wirbelschwebebettsystem der KlÀranlage Otzing

Im Rahmen des Projekts GrundlagenfĂ€cher wurden elf 91Âț»­de aus dem 4. Semester des Studiengangs Bauingenieurwesen durch ihre Auftraggeberin Prof. Dr.-Ing. Rita Hilliges auf die KlĂ€ranlage im niederbayerischen Otzing aufmerksam. Diese verwendet das Wirbelschwebebettsystem, ein besonderes Biofilmverfahren. Hierbei werden zur biologischen Reinigung des Abwassers kleine, mit Mikroorganismen bewachsene KunststofftrĂ€ger eingesetzt. Mit Hilfe einer BelĂŒftung werden diese in Bewegung versetzt und die Mikroorganismen mit Sauerstoff versorgt. Vorteilhaft sind die gute Reinigungsleistung und die geringere Schlammproduktion im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren. Die KlĂ€ranlage Otzing besitzt drei Wirbelschwebebetten, auf diese die TrĂ€ger ursprĂŒnglich gleichmĂ€ĂŸig verteilt waren. Aus zunĂ€chst unbekannten GrĂŒnden Ă€nderte sich die Verteilung jedoch im Laufe der Jahre, was ein Problem fĂŒr die Abwasserreinigung darstellt.

 
91Âț»­de bei Messarbeiten

Exkursion zur KlÀranlage mit einem selbstgebauten MessgerÀt 

Das Team setzte sich mit Prof. Dr.-Ing. Rita Hilliges zusammen, um mögliche Ursachen ausfindig zu machen. Nach mehreren Theorien gab es immer noch keine eindeutige ErklĂ€rung, wie es zu der ungleichen Verteilung gekommen sein könnte. Deshalb galt es, sich die UmstĂ€nde vor Ort genauer anzuschauen und mit einem MessgerĂ€t, das sich unter Wasser öffnen und schließen lĂ€sst, Proben zu entnehmen. Dieses wurde, von den am Projekt beteiligten 91Âț»­den, den gegebenen UmstĂ€nden entsprechend selbst entworfen und gebaut. Der KlĂ€rmeister Herr Leeb fĂŒhrte die Besucher durch die KlĂ€ranlage. Vor Ort anwesend waren außerdem der BĂŒrgermeister der Gemeinde Otzing, Herr Johannes Schmid, Frau Wasmeier und Herr Dr. Schreff. Es war deutlich zu erkennen, dass im dritten Becken weniger TrĂ€ger waren als in den anderen beiden Becken. Herr Leeb vermutet, dass das durch einen beim Ausschalten der Pumpe entstandenen Sog verursacht sein könnte. Um Klarheit zu schaffen, wurden einige Proben mit dem selbstgebauten GerĂ€t entnommen und das Volumen der TrĂ€ger in den einzelnen Proben gemessen. ZusĂ€tzlich wurden einige TrĂ€ger mit Abwasser mitgenommen, um diese im Labor der 91Âț»­ Augsburg genauer zu untersuchen.

Obenansicht des KlÀranlagengelÀndes

Erkenntnisse

Anhand der ausgewerteten Messergebnisse konnte die vermutete Ungleichverteilung nachgewiesen werden: Jedes Becken der biologischen Stufe sollte ungefĂ€hr 20mÂł TrĂ€ger beinhalten, jedoch kann man anhand der Messungen mit dem selbstgebauten MessgerĂ€t erkennen, dass das dritte Becken ca. 30% weniger TrĂ€ger als die anderen aufweist. Auch ĂŒber die Ermittlung der Nulllage ist deutlich zu erkennen, dass jenes weniger TrĂ€ger aufweist - aus dieser Vorgehensweise ergab sich jedoch ein Defizit von nur 15%. Bei der Ermittlung der Nulllage wird die Tiefe, auf der die TrĂ€gerschicht auf eine reine Wasserschicht trifft, mittels Sichttiefenmessers gemessen.

Erste Untersuchungen zeigten außerdem, dass alle Becken gute Stickstoffwerte (Nitrat, Nitrit) vorweisen. Jedoch weist das dritte Becken leicht höhere Werte auf, was auf die fehlenden TrĂ€ger zurĂŒckzufĂŒhren ist. Des Weiteren unterscheidet sich das Gewicht und das Aussehen der TrĂ€ger der einzelnen Becken nicht sehr voneinander. Durchschnittlich besitzt ein TrĂ€ger 36,95mg Biofilm und optisch haben alle eine gleichmĂ€ĂŸige und gute Bewuchsdichte.

Zuletzt wurde auch das Wasser des Zu- und Ablaufs auf Mikroplastik untersucht. Dabei wurden die Proben eingedampft, von den organischen Bestandteilen mit Wasserstoffperoxid befreit und schließlich filtriert, um diese fĂŒr die Infrarot-Spektroskopie vorzubereiten. Die wenigen Partikel, die im Verdacht standen, von den TrĂ€gern zu stammen, stellten sich letztendlich als anorganische Bestandteile heraus. Somit konnte kein Mikroplastik aus dem TrĂ€germaterial identifiziert werden.

Gruppenbild mit den 91Âț»­den und Frau Dr. Hilliges

Empfehlung

ZunĂ€chst wurde der Gemeinde Otzing empfohlen nur 3,0mÂł TrĂ€ger in das dritte Becken umzusiedeln – das entspricht dem Defizit von 15% aus der Ermittlung der Nulllage. Somit werden dem ersten Becken 1,05mÂł und dem zweiten 1,95mÂł TrĂ€ger entnommen. Nach der Umsiedelung sollte der KlĂ€ranlagenwĂ€rter mit Hilfe des Sichttiefenmessers ĂŒberprĂŒfen, ob bereits eine Gleichverteilung zustande kam oder ob der Vorgang nochmals wiederholt werden muss. Falls es zu einer Wiederholung des Vorgangs kommt, entsprĂ€che dies den Berechnungen mit dem MessgerĂ€t. 

Beteiligte Personen

Projektbearbeitung 91Âț»­ Augsburg:

  • Dr.-Ing. Rita Hilliges
  • Stephan Leonhard, M. Eng.
  • 91Âț»­de: Arijon Jasarovski, Hagen Doberentz, Lars-Jannik Winter, Linus Rieder, Linus Kleinbauer, Peter Frank, Maximilian Maier, Julian Röttenbacher, Lina Moser, Nina Messina, Meryem Sunca  

Kooperationspartner:

  • Gemeinde Otzing
  • -Ing (FH) Ute Wasmeier
  • -Ing Dieter Schreff

Auftraggeber:

Verfasserinnen: Lina Moser, Meryem Sunca und Nina Messina