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Versuche zur Optimierung der Reinigungsleistung der Pflanzenklaeranlagen nach dem Subterra-Verfahren in der Gemeinde Bonnhagen

Fachinformationen des Landesamtes für Umweltschutz Sachsen-Anhalt

Heft/Veröffentlichung Titel 2/2025 Kleinfeuerungsanlagen: Regelungen für Einzelraumfeuerungsanlagen PDF-Datei, 0,9 MB) 1/2025 Messnetzkonzeption 2025 (pdf-Datei 2,9 MB) 1/2024 Messnetzkonzeption 2024 (pdf-Datei 2,1 MB; nicht barrierefrei) 2/2023 Methodendokumentation THG-Inventar 2023 (pdf-Datei 1,1 MB; aktualisiert: 09/2024) 1/2023 Messnetzkonzeption 2023 (pdf-Datei 1,1 MB) 12/2022 Messnetzkonzeption 2022 (pdf-Datei 1,3 MB) 6/2021 Klimamodellauswertung Sachsen-Anhalt 1961-2100 (Synthesebericht) 6/2021 Klimamodellauswertung Sachsen-Anhalt 1961–2100 (Endbericht) 5/2021 Treibhausgasemissionen in Sachsen-Anhalt 2018 und Schätzungen für die Jahre 2019 und 2020 1/2021 Messnetzkonzeption 2021 (pdf-Datei 1 MB) 11/2020 Klimawandel in Sachsen-Anhalt - Monitoringbericht 2020 (pdf-Datei, nicht barrierefrei) 3/2020 Mitteldeutsches Kernensemble (MDK) zur Auswertung regionaler Klimamodelldaten - Dokumentation (pdf-Datei 7,4 MB) 3/2020 Auswertung der airpointer ® -Messungen (pdf-Datei 3 MB) 2/2020 Anforderungen und Hinweise an nach § 29b BImSchG bekannt gegebene Stellen (pdf-Datei 157 KB) 1/2020 Messnetzkonzeption 2020 (pdf-Datei 810 KB) 2/2019 Mehrwegbecher für Außer-Haus-Getränke (pdf-Datei 600 KB); Hinweis: Informationen sind aufgrund aktueller Gesetzgebung zum Teil veraltet 1/2019 Messnetzkonzeption 2019 - Landesmessnetz zur Überwachung der Luftqualität und der Deposition von Luftschadstoffen in Sachsen-Anhalt (pdf-Dabei 740 KB, nicht barrierefrei) 1/2018 Messnetzkonzeption 2018 - Landesmessnetz zur Überwachung der Luftqualität und der Deposition von Luftschadstoffen in Sachsen-Anhalt (pdf-Datei 738 KB, nicht barrierefrei) 4/2017 Luftqualitätsmessungen im Stadtgebiet von Halle (Saale) Auswertung des Messfahrzeugeinsatzes in der Trothaer Straße im Jahr 2016 (pdf-Datei 1,4 MB, nicht barrierefrei) 3/2017 Luftqualitätsmessungen im Stadtgebiet von Magdeburg Auswertung des Messfahrzeugeinsatzes in der Otto-von-Guericke-Straße im Jahr 2016 (pdf-Datei 1,6 MB, nicht barrierefrei) 2/2017 Einfluss von Holzheizungen im innerstädtischen Bereich (pdf-Datei 2,7 MB, nicht barrierefrei) 1/2017 Messnetzkonzeption 2017 Landesmessnetz zur Überwachung der Luftqualität und der Deposition von Luftschadstoffen in Sachsen-Anhalt (pdf-Datei 536 KB, nicht barrierefrei) 3/2016 Luftqualitätsmessungen im Stadtgebiet von Halle (Saale) Auswertung des Messfahrzeugeinsatzes in der Freiimfelder Straße im Jahr 2015 (pdf-Datei 2,0 MB, nicht barrierefrei) 3/2015 Anforderungen und Hinweise an nach § 29b BImSchG bekannt gegebene Stellen (pdf-Datei 84 KB, nicht barrierefrei) 2/2015 Überwachung der Emissionen von Luftschadstoffen Aktualisierte  Hinweise für nach § 29b in Verbindung mit § 26 BImSchG bekannt gegebene Stellen (pdf-Datei 304 KB, nicht barrierefrei) 1/2015 Tote geschützte Tiere in Sachsen-Anhalt - Artenschutzrechtliche Anforderungen für ihre Verwendung (pdf-Datei 254 KB, nicht barrierefrei) 1/2014 Schmutzfrachtnachweis für Mischwasserkanalisationen (pdf-Datei 3,7 MB, nicht barrierefrei) 5/2011 Hinweise für nach § 29a BImSchG in Sachsen-Anhalt tätige SachverständigeÄnderung des Verfahrens zur Bekanntgabe von Sachverständigen nach § 29a BImSchG im Land Sachsen-Anhalt (pdf-Datei 65 KB, nicht barrierefrei) 4/2011 Luftbelastung durch GartenabfallverbrennungZusammenhang zwischen Gartenfeuern und Feinstaubbelastung(erweiterte Aktualisierung) (pdf-Datei 972 KB, nicht barrierefrei) 3/2011 Hinweise für nach § 26 BImSchG in Sachsen-Anhalt tätige Stellen (pdf-Datei 67 KB, nicht barrierefrei) 1/2011 Immissionsuntersuchungen in der Ortslage Altenbrak (Harz) - Untersuchungen zum Einfluss kleiner Holzheizungen (pdf-Datei 1,3 MB, nicht barrierefrei) 2/2010 Ableitung, Rückhaltung und Behandlung von Niederschlagswasser mit offenen, die Versickerung begünstigenden, Systemen (Hinweise zur Planung und Bemessung) (pdf-Datei 5,6 MB, nicht barrierefrei) 7/2009 Arzneistoffe in Zu- und Abläufen von Kläranlagen des Landes Sachsen-Anhalt – Untersuchungen zur Reinigungswirkung der Wasserhyazinthe Eichhornia crassipes im Nachklärteich der Kläranlage Zörbig 2007 – 2008 (pdf-Datei 2 MB, nicht barrierefrei) 6/2009 Identifikation gefährlicher Abfälle - Verknüpfung von Abfallrecht, Chemikalienrecht und Gefahrgutrecht (pdf-Datei 420 KB, nicht barrierefrei) 5/2008 Dezentrale Abwasserbeseitigung mit Kleinkläranlagen (aktualisiert: Dezember 2012 (pdf-Datei 1,8 MB, nicht barrierefrei) 4/2008 Hinweise und Empfehlungen für die fachtechnische Prüfung von Anträgen auf Einleitung von Mischwasser in Gewässer (pdf-Datei 2 MB, nicht barrierefrei) 3/2007 Pflanzenkläranlagen zur kommunalen Abwasserreinigung Hinweise zu Planung, Bau, Betrieb und Wartung (pdf-Datei 1,1 MB, nicht barrierefrei) 2/2007 Abwasserteichanlagen zur kommunalen Abwasserreinigung Hinweise und Empfehlungen zur Optimierung (pdf-Datei 1,2 MB, nicht barrierefrei) 2/2006 Abwasserteichanlagen zur kommunalen Abwasserreinigung Hinweise zu Planung, Bau, Betrieb und Optimierung (pdf-Datei 801 KB, nicht barrierefrei) Letzte Aktualisierung: 17.12.2025

Erstmalige Demonstration einer Mikro- und Nanofiltrationsanlage zur Aufbereitung und Nutzung von Brauch- und Regenwasser in einer Wäscherei mit wissenschaftlicher Begleitung

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Die ITEX Gaebler-Industrie-Textilflege GmbH & Co. KG ist ein Unternehmen, das sich auf Berufskleidungs- und Textilleasing spezialisiert hat. Vor Projektbeginn fand keine Wasserbehandlung statt. Die Abwasserteilströme wurden gesammelt, zum Hauptkontrollschacht gepumpt und flossen von dort im Überlauf in den Kanal, wobei keine Angaben über die Wassermengen existierten. Ziel des Projektes lag darin, die bestehenden Verbräuche an Wasser, Waschmittel und Energie im Unternehmen mit Hilfe einer optimalen Nutzung der anfallenden Regenwassermengen und der Wiederaufbereitung des Brauchwassers mit Hilfe von Mikro - und Nanofiltration zu minimieren. Der jährliche Verbrauch von ca. 37.000 m3 Frischwasser sollte dabei um ca. 80 % verringert werden. Zusätzlich sollten ca. 15 % der verwendeten Waschmittel eingespart werden. Fazit: Die Vorreinigung von Schmutzwässern vor dem Passieren von Membrantrennanlagen wird von vielen Anlagenherstellern bei Angebotserstellung vernachlässigt; Nachrüstungen wie im vorliegenden Fall sind die mit zusätzlichem Zeit- und Kostenaufwand verbundenen Folgen. Ebenso wird von Anlagenherstellern häufig der Vorversuchsphase zu wenig Bedeutung zugemessen; es sollte bei neuen Anlagenkonzepten darauf geachtet werden, dass ausführliche Versuche an Versuchsanlagen mit Prozesswässern über mehrere Wochen im Betrieb durchgeführt werden. Nur dann kann die Eignung der einzusetzenden Module in Bezug auf die Prozesswasserinhaltsstoffe sicher festgestellt werden. Die Einsparpotentiale im Bereich des Wasserverbrauchs und der Wärmeenergie müssen vor dem Hintergrund der hohen Betriebskosten einer solchen Anlage (Stromverbrauch, Wartung und Reparatur) kritisch betrachtet werden. Für die weitere Optimierung der Anlage wurde in 2004 ein Klärdekanter in den Prozesskreislauf integriert. Zudem wurde die Nanofiltration in eine Umkehrosmose umgewandelt und damit die Reinigungsleistung des Systems stabilisiert.

Erste Phase des Projektes: Entwicklung eines integrierten Steuerungs- und Betriebsverfahrens für die Teilsysteme Kanalnetz und Kläranlage zur deutlichen Reduzierung der Gewässerbelastung

Die itwh GmbH wurde mit der Entwicklung eines integrierten Steuerungs- und Betriebsverfahrens für die Teilsysteme Kanalnetz und Kläranlage zur Emissionsverringerung von Gewässern betraut. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung von Regelungskonzepten, mit denen der Kläranlagenzufluss bei Regenereignissen als Stellgröße flexibel an die verfügbaren Kläranlagenkapazitäten angepasst werden kann. Somit könnten vorhandene Abwassersysteme gesamthaft effizienter genutzt und die Emissionen aus dem Kanalnetz in die Gewässer verringert werden. Um die in der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (EU, 2000) vorgegebene Zielsetzung der guten ökologischen Gewässerqualität erreichen zu können, ist als Beitrag der Siedlungswasserwirtschaft eine Betriebsoptimierung des gesamten Abwassersystems nötig. Die itwh GmbH führt in dem geplanten Forschungsprojekt in dieser ersten Phase Untersuchungen zur Identifikation der Mess- und Regelungsgrößen durch, mit denen der bei Regenwetter stark schwankende Zufluss aus dem Einzugsgebiet an die hydraulische Kapazität und an die verfügbare Reinigungsleistung angepasst werden kann. Die Messgrößen müssen eine zuverlässige Vorhersage des Verhaltens der Kläranlage in Abhängigkeit des Zuflusses ermöglichen. Zum Einsatz kommt ein beim itwh entwickeltes Fuzzylogic-basiertes Regelungstool, das die wesentlichen Messdaten der Kläranlage über verbal formulierte Regeln als Störgrößen einbezieht. Weitergehende Modellansätze liefern darüber hinaus Prognose-Störgrößen, um durch den Zeitgewinn die Sicherheit der Regelung zu optimieren. Die Auswertung vorliegender Messdaten führt zu Erkenntnissen hinsichtlich kritischer Prozesse bei Mischwasser und werden genutzt, um Konzepte zur Regelung des Mischwasserzuflusses zu entwerfen. Dabei kommen empirische und halbdeterministische Ansätze zum Einsatz. Aufgrund der hohen Komplexität geeigneter deterministischer Modelle wird die hydraulische Kapazität der Nachklärung nur durch empirisch ermittelte Steuerfunktionen (Regression oder Fuzzyregeln) beschrieben. Die itwh GmbH untersucht die Umsetzbarkeit und den ökologische Nutzen einer Steuerung des Zuflusses zur Kläranlage am Beispiel der simulativen integrierten Lastfallstudie Chemnitz. Dazu wird ein gekoppeltes Modell von Kanalnetz (Hystem-Extran-Güte, itwh) und Kläranlage (ifak) erstellt. Die Modellkopplung und Steuerung wurde durch das Programm itwh-Control realisiert. Mit dem Gesamtmodell werden die Emissionen in das Gewässer von Kanalnetz und Kläranlage für fünf Regenereignisse unterschiedlicher Intensität und Dauer ermittelt. Durch die Erhöhung des zulässigen Zuflusses wird eine Reduzierung der emittierten Gesamtfracht ermittelt, ohne dass es zu einer Überschreitung der zulässigen Ablaufgrenzwerte kam. Bei schwachen, lang anhaltenden Ereignissen wird die Emission um bis zu 23% reduziert und leistet einen deutlichen Beitrag zur Umweltentlastung. (Text gekürzt)

Erprobung einer ringförmigen Zulaufkonstruktion zur Verbesserung der Sedimentationsleistung von Nachklärbecken mit Senkenströmung am Beispiel der Abwasserreinigungsanlage Niedermittlau

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Vom Rand zum Zentrum durchströmte runde Nachklärbecken haben gegenüber zentrisch beschickten Becken den Vorteil, dass die darin stattfindende beschleunigte Bewegung des Wassers stabiler und weniger störungsanfällig ist. Bei gleichen Beckendimensionen können so bessere Reinigungsleistungen und geringere Gewässerbelastungen erzielt werden. Die Nachklärung der Kläranlage Niedermittlau sollte daher im Projekt so umgebaut werden, dass sich eine um den Beckenumfang gleichmäßige Belastung einstellt. Die Strömungs- und Sedimentationsmuster sollten messtechnisch erfasst und denen zentrisch beschickter Becken gegenübergestellt werden. Ebenso waren die sich ergebenden Abscheide- und Eindickleistungen der Becken mit Senkenströmung unter verschiedenen Randbedingungen zu untersuchen. Fazit: Die in dem Projekt erzielten Ergebnisse zeigen, dass mit der neuartigen Zulaufkonstruktion eine eindeutige Senkenströmung erreicht werden kann. Die umweltrelevanten Auswirkungen dieser Durchströmung - geringere Trübung und damit geringere Feststoffbelastung des Klarablaufs, bessere Schlammeindickung sowie insbesondere die Vermeidung von Schwimmschlamm - sind nachweisbar. Da das Schlammvolumen nur in engen Grenzen schwankte, konnten die Strömungscharakteristika bei unterschiedlicher Lage des Schlammspiegels nicht erarbeitet werden. Überlastversuche mit über das übliche Maß hinausgehenden Oberflächenbeschickungen konnten aufgrund betrieblicher und baulicher Einschränkungen nicht realisiert werden.

Leistungen hoeherer Pflanzen als zweite oder dritte Reinigungsstufe oder als alleiniges Klaersystem

Bei entsprechender Pflanzenauswahl und Aufenthaltszeit koennen z.B. alle Abwaesser eines Campingplatzes gemaess der Erfahrung voellig gereinigt werden.

Emissionsminderung an Textilausrüstungsanlagen durch umweltbewusste Rezepturentwicklung und flexibel gesteuerte, modulare Abluftreinigung

Zielsetzung: Ziele des Vorhabens sind die zukunftsgerichtete Reduktion von Abluftemissionen an Textilausrüstungsanlagen sowie die Steigerung der Materialgesundheit der verwendeten Werkstoffe und produzierten Güter. Ausgangspunkt stellt das begrenzte Anwendungsspektrum aktueller Abluftreinigungskonzepte dar, weshalb - insbesondere vor dem Hintergrund der zukünftigen Klassifizierung, Einstufung und Gefährdungsbeurteilung bestimmter Stoffgruppen/Abluftinhaltsstoffe - nicht gewährleistet werden kann, dass in Zukunft eine anforderungsgerechte Abreinigung dieser Stoffe erfolgt. Somit sind die zukünftige Entwicklung und Produktion von Textilprodukten mit einem bestimmten Performance-Level infrage gestellt. Erschwerend kommt hinzu, dass die Abluftreinigungstechnologien nach dem Stand der Technik, z. B. bei Schaumbeschichtungen, z. T. sehr kurze Betriebszeiten (1 h) aufweisen, da die Reinigungsleistung durch Versottung und Sättigung der Reinigungseinheiten schnell abnimmt, womit es einer aufwendigen und zeitintensiven Reinigung der Aggregate bedarf, um die Textilproduktion fortführen zu können. Bisherige Abluftreinigungskonzepte beruhen im Wesentlichen auf einer starren Kombination aus Abluftkondensation, -wäsche und elektrostatischer Partikelabscheidung, ggf. auch Adsorption oder thermischer Verbrennung. Diese Konzepte stellen keinen hinreichend engen (Echtzeit-)Bezug zu eingesetzter Textilanlagentechnik und deren Prozessparametern her. Die Konfiguration der Abluftreinigung basiert auf vorgegebenen Einstellungssets, welche auf zuvor prognostizierten Emissionspotentialen der zur Anwendung kommenden Rezepturen beruhen. Das der Prognose zugrundeliegende Emissionsfaktorenkonzept berücksichtigt jedoch nicht konsequent alle Aspekte, die für eine situationsgerechte Bewertung des Emissionspotentials und eine darauf ausgerichtete Steuerung/Regelung sowie bedarfsgerechte Anpassung und Optimierung der Abluftreinigung erforderlich wären. Zielstellungen im Vorhaben sind, - Emissionen in die Umwelt durch Rezeptur- und Prozessmodifikationen zu verringern/zu vermeiden, - prozessbedingte Chemikalien- und Energieverbräuche zu reduzieren, - auf (potentiell) gefährliche Substanzen zu verzichten und - produktionsbedingte Abluftemissionen durch eine an die jeweilige Emissionssituation optimal anpassbare Abluftreinigung weiter zu reduzieren. Dabei helfen Modularisierung und Flexibilisierung, bestehende technische Möglichkeiten besser auszuschöpfen und Grenzen einzelner Technologien zu überwinden.

Aufbereitung von Molkereiabwaessern mit Chitosan

Ziele: Verringerung der organischen Belastung von Molkereiabwaessern durch Chitosan; weitere Nutzung der ausgefuellten Milchbestandteile. Ergebnisse, vorlaeufig: Entfernung von 96 Prozent Fett und 60 Prozent Eiweiss aus Modellabwasser, CSB-Reduktion um ca. 50 Prozent.

Wissenschaftliche Begleitung eines naturnahen Verfahrens zur Behandlung der Regenabflüsse stark verschmutzter Verkehrsflächen

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Sinnvolle Konzepte zur Regenwasserbewirtschaftung trennen die Regenabflüsse von gering und stark verschmutzten Flächen. Abflüsse von stärker verschmutzten Flächen bedürfen einer Behandlung, die den örtlichen Anforderungen an den Gewässerschutz entspricht. Die bestmögliche Reinigung und Zwischenspeicherung stärker verschmutzter Niederschlagsabflüsse ist die wesentliche Aufgabe eines Retentionsbodenfilters. Im Forschungsvorhaben sollte ein semizentraler Bodenfilter entwickelt werden, der mit geringem Flächenbedarf eine bestmögliche Reinigung stark verschmutzter Regenabflüsse von Verkehrsflächen leistet. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Nach dem bisherigen Forschungsstand kommt bei der Adsorption von Inhaltsstoffen dem Bodensubstrat in den Bodenfilteranlagen eine entscheidende Rolle zu. Die Auswahl und Entwicklung eines geeigneten Substrates erfolgte in einem dreistufigen Vorgehen. Über einer Literaturrecherche wurden Anforderungen an Bodensubstrate zur Regenwasserreinigung formuliert. Daraufhin wurden in Schüttelversuchen verschiedene Substrate ausgewählt und ihre Adsorptionseigenschaften gegenüber Schwermetallen, PAKs und Mineralölen ermittelt. Ausgehend von diesen Vorversuchen wurden verschiedene Bodenfilteraufbauten entwickelt und in halbtechnischen Lysimetern untersucht. Dazu wurden die Lysimeter in einem einjährigen Messprogramm mit stark verunreinigten Straßenabflüssen belastet. Die Gesamtfrachten an Inhaltsstoffen im Zulauf zu den Lysimetern wurden ermittelt. An Einzelereignissen wurde die Reinigungsleistung der verschiedenen Bodenfilteraufbauten ermittelt. Die Lysimeter wurden mit einer hohen hydraulischen und somit auch stofflichen Belastung beaufschlagt, die über den bisher bei der Bemessung von Bodenfilteranlagen üblichen Belastungen lagen. Aus den Messergebnissen wurden Rückschlüsse für den Einsatz von Bodenfiltern mit hoher hydraulischer Belastung bei beengten Platzverhältnissen gezogen und Empfehlungen für die Bemessung gegeben. Über die Messung der aufgebrachten Feststoffbelastung und der Durchlässigkeit der Lysimeter wurde eine eventuell eintretende Kolmation der Bodensubstrate erfasst. Fazit: Die untersuchten halbtechnischen Bodenfilter (Lysimeter) führten im Untersuchungszeitraum zu einer deutlichen Reduzierung der straßenspezifischen Schmutzstoffe geführt. Aussagen über den Langzeitbetrieb können auch mit einem Stofftransportmodell nicht gemacht werden. Insgesamt führen adsorptionsstarke Substrate zu einem höheren Rückhalt gelöster Inhaltsstoffe (Schwermetalle). Die Empfehlung des ATV-DVWK-Merkblatt 153 zum Einsatz der Bodenfilter zur Straßenentwässerung kann nach den bisherigen Untersuchungen bestätigt werden. Weiterer Forschungsbedarf besteht hinsichtlich der Belastbarkeit der eingebauten Substrate gegenüber der Chloridbelastung, die bei der Straßenentwässerung als Regelfall anzusehen ist. ...

Durchführung von Rührversuchen mit Pulveraktivkohlen der Firma Chemviron

Von 2003 bis 2009 untersuchte die Hochschule Biberach in einem FuE-Vorhaben, wie und in welchem Umfang die organische Restverschmutzung im Ablauf kommunaler Kläranlagen mit Hilfe von Pulveraktivkohle weiter verringert werden kann. Ziel des Vorhabens war es, eine dauerhafte Unterschreitung der CSB-Ablaufwerte von 20 mg/L sicherzustellen. In Voruntersuchungen konnte gezeigt werden, dass das Produkt'SAE Super' von Norit die höchsten Eliminationsraten hinsichtlich des DOC aufweist, weshalb diese Pulveraktivkohlesorte primär für die Versuche im Durchlaufbetrieb eingesetzt wurde. Mittlerweile zeigen jedoch auch andere Wettbewerber Interesse am Einsatz ihrer Pulveraktivkohleprodukte für diese Verfahrenstechnik. Da die Bewertung der Eliminationsleistung eines Produktes anhand eines Durchlaufversuchs vergleichsweise zeit- und kostenintensiv ist, wird zunächst ein Laborversuch durchgeführt: In biologisch gereinigtes Abwasser werden verschiedene Aktivkohlemengen des zu bewertenden Produktes sowie des Referenzproduktes (hier: Norit'SAE Super') zugegeben und 30 Minuten bzw. 24 Stunden lang gerührt. Nach dieser Zeit wird ein Teil der Probe membranfiltriert, sodass anschließend ein direkter Vergleich der noch vorhandenen, gelösten Verschmutzung möglich ist. Die Firma Chemviron beauftragte die Hochschule Biberach mit der Durchführung dieser Untersuchung, bei der sieben Aktivkohleprodukte des Herstellers getestet wurden.

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