Weitere Optimierung der biologischen Reinigung bezüglich Energieeffizienz sowie bezüglich Stickstoff- und Phosphorabbau
Betriebsumstellung Denitrifikation
Der Betrieb der Denitrifikation ist umzustellen. Es sind
Belüftungseinrichtungen nachzurüsten, die einen intermittierenden
Belüftungsbetrieb ermöglichen. Der EBE wird beauftragt, die erforderlichen
Planungen einzuleiten und das Vorhaben umzusetzen.
1. Ergebnis/Wirkungen
(Welche Ergebnisse bzw. Wirkungen sollen erzielt
werden?) Die in Bemessung und Anlagenkonzeption enthaltenen
Leistungsreserven der biologischen Reinigung sind nahezu aufgebraucht. Die
Ablaufgrenzwerte des Klärwerks Erlangen müssen auch künftig bei
Belastungsspitzen und weiter sinkenden Einleitgrenzwerten sicher eingehalten
werden.
2. Programme / Produkte / Leistungen / Auflagen
(Was soll getan werden, um die Ergebnisse bzw.
Wirkungen zu erzielen?)
Mit der Betriebsumstellung der
Denitrifikation wird der Energieeinsatz reduziert und der
Stickstoff- und Phosphorabbau verbessert.
3. Prozesse und Strukturen
(Wie sollen die Programme / Leistungsangebote
erbracht werden?)
Die Umrüstung des Klärwerks in eine einstufige biologische Anlage in den
Jahren 2004 bis 2008 wurde für eine Ausbaugröße von 270.000 EW ausgelegt.
Seit Inbetriebnahme der
einstufigen biologischen Reinigungsstufe im Jahr 2008 steigt die
Klärwerksbelastung stetig an. Mit Wasserrechtsbescheid vom 18.12.2017 wurde die
Ausbaugröße des Klärwerks Erlangen auf 350.000 EW festgelegt.
Derzeit ist an der Einleitungsstelle in die Regnitz eine Konzentration
von 1,0 mg/l Phosphor gesamt einzuhalten. Im Hinblick auf das
Gewässerbewirtschaftungskonzept zur Begrenzung der Phosphoreinträge ist mit
einer Absenkung des Einleitgrenzwertes auf 0,5 mg/l Phosphor
zu rechnen.
Das bestehende Nitrifikationsbecken besteht aus 4 Straßen mit jeweils 3
Kaskaden. Zur Er-höhung der Anlagenverfügbarkeit wurde bereits in 2017 die
Betriebsweise in den jeweils
ersten Kaskaden des Nitrifikationsbeckens auf intermittierende Denitrifikation
umgebaut.
Das bestehende Denitrifikationsbecken besteht ebenso aus 4 Straßen mit
jeweils 3 Kaskaden. Durch einen Langzeitversuch im Jahr 2020 in der 3. Kaskade
der Straße 4 wurde bestätigt, dass durch eine Betriebsumstellung des
Denitrifikationsbeckens eine wesentliche
Verbesserung der biologischen Reinigung erreicht werden kann.
Hierfür werden in den Kaskaden 2 bis 3 des Denitrifikationsbeckens
Belüftungseinrichtungen nachgerüstet, die einen intermittierenden
Belüftungsbetrieb ermöglichen.
Die Druckluftversorgung ist aus der bestehenden Turboverdichterstation
möglich. Da sich
die Wassertiefen von Nitrifikationsbecken und Denitrifikationsbecken um rund 1
m unter-
scheiden, sind die unterschiedlichen Druckverhältnisse auszugleichen. Eine
baulich getrennte, zusätzliche Verdichterstation für das Denitrifikationsbecken
wird aus ökologischen und ökonomischen Gründen nicht weiter verfolgt.
Die Rezirkulation ist von der Kaskade 1 an die Kaskade 2 des
Denitrifikationsbeckens anzubinden.
Durch die Umstellung der Denitrifikationsbecken auf intermittierende
Belüftung wird die vorhandene, externe Rezirkulation nur noch in geringem
Umfang erforderlich. Der elektrische Energiebedarf der Rezirkulationspumpen
verringert sich entsprechend. Insgesamt wird durch die Maßnahme eine Steigerung
der Energieeffizienz für die biologische Reinigungsstufe erzielt.
Die Steuerung der biologischen Reinigungsstufe ist auf die neue
Betriebsweise anzupassen und durch den ergänzenden Einsatz von zusätzlichen
Online-Messgeräten zur Erfassung der biologischen Reinigungsleistung zu
optimieren.
4. Klimaschutz:
Entscheidungsrelevante
Auswirkungen auf den Klimaschutz:
ja, positiv*
ja, negativ*
nein
Wenn ja,
negativ:
Bestehen
alternative Handlungsoptionen?
ja*
nein
5. Ressourcen
(Welche Ressourcen sind zur Realisierung des
Leistungsangebotes erforderlich?)
Die Gesamtkosten einschließlich 19 % Umsatzsteuer und 20 % Baunebenkosten betragen 1.370.000,- € (Kostenschätzung).
Die Kosten sind im Rahmen des Wirtschaftsplans gedeckt.
Anlagen: