Systeme zur Belüftung und Durchmischung von Belebungsanlagen

Hennef.  Die Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V. (DWA) hat Teil 1: „Planung, Ausschreibung und Ausführung“ und Teil 2: „Betrieb“ des Merkblatts DWA-M 229 „Systeme zur Belüftung und Durchmischung von Belebungsanlagen“ veröffentlicht.

Die Belüftung und Durchmischung von Belebungsanlagen zählen mit großem Abstand zu den größten Energieverbrauchern einer Kläranlage. Je nach verfahrenstechnischer Auslegung einer Belebungsanlage entfallen zwischen 50 % und 80 % des Gesamtenergiebedarfs der Abwasserreinigung auf die Belüftung und Durchmischung. Daher kommt einer energieeffizienten Planung nicht nur bei der erstmaligen Erstellung einer Belebungsanlage, sondern zunehmend auch bei anstehenden Reinvestitionsmaßnahmen eine große Bedeutung zu. In diesem Sinne gibt die Merkblattreihe DWA-M 229 Hinweise zur verfahrens- und energieoptimierten Auslegung und zum Betrieb von Belüftungs- und Durchmischungseinrichtungen bei Belebungsanlagen.

Die vorliegende Merkblattreihe greift die grundlegenden Ansätze zur Bemessung von Belebungsanlagen und Ermittlung des Sauerstoffbedarfs aus dem Regelwerk der DWA auf und führt sie konsequent fort. Es werden sowohl für Druck- wie auch für Oberflächenbelüftungssysteme konkrete Bemessungsvorgaben formuliert, sodass für die jeweiligen Belüftungssysteme eine detaillierte Auslegung erfolgen kann.

Ein wesentlicher Schwerpunkt der inhaltlichen Gestaltung liegt auf der detaillierten Betrachtung der Wechselwirkungen zwischen Belüftung und Durchmischung einschließlich konkreter Hinweise zur Anordnung von Belüftungseinrichtungen und Durchmischungsaggregaten in Abhängigkeit von der Beckenform. Angesichts der vielfältigen Beckenformen von Belebungsanlagen ist es aber nicht Ziel dieses Merkblatts, allgemein gültige Hinweise für jede mögliche Beckengeometrie zu geben, sondern vielmehr durch das Aufzeigen von möglichen Wechselwirkungen dem Planer Hinweise und Richtlinien zu vermitteln, die es ihm ermöglichen, eine entsprechend optimierte Lage für Durchmischung und Belüftung festzulegen.

Eine verfahrenstechnisch und energetisch optimierte Auslegung bedeutet, dass neben einer unter Berücksichtigung der Grundsätze dieses Merkblatts erfolgten Auslegung der Belüftungs- und Durchmischungseinrichtungen von Belebungsanlagen auch die Grundsätze der Automatisierung, insbesondere im Hinblick auf die Nährstoffelimination sowie die konkreten Hinweise zur Überprüfung der Garantiewerte von Belüftungseinrichtungen beachtet werden. Insofern stellt dieses Merkblatt eine notwendige Ergänzung des im Regelwerk der DWA vorliegenden Merkblatts DWA-M 209 „Messung der Sauerstoffzufuhr von Belüftungseinrichtungen in Belebungsanlagen in Reinwasser und in belebtem Schlamm“ und des Arbeitsblatts DWA-A 268 „Automatisierung von einstufigen Belebungsanlagen“ dar.

Merkblatt DWA-M 229 „Systeme zur Belüftung und Durchmischung von Belebungsanlagen – Teil 1: Planung, Ausschreibung und Ausführung“

Im Rahmen der redaktionellen Überarbeitung des im Mai 2013 erstmals veröffentlichten Merkblatts wurden insbesondere der Einfluss von Meersalz auf die Sauerstoffzufuhr auf Basis neuester Forschungsergebnisse und technischer Untersuchungen sowie Empfehlungen zur Wahl von α-Werten berücksichtigt. Darüber hinaus wurde das Merkblatt an die Anforderungen des Arbeitsblatts DWA-A 131 angepasst.

Änderungen

Gegenüber dem Merkblatt DWA-M 229-1 (05/2013) wurden folgende Ergänzungen und Änderungen vorgenommen:

• Berücksichtigung des Einflusses von Meersalz auf die Sauerstoffzufuhr auf Basis neuester Forschungsergebnisse und technischer Untersuchungen
• Einführung der Faktoren β-Wert (Salzfaktor Sauerstoffsättigung) und fS-Wert (Salzfaktor Belüftungskoeffizient) • Anpassung der üblichen Betriebsbereiche an die neuesten Entwicklungen;
• Hinweis auf Luftvolumenstrommessungen
• textliche Anpassung auf Basis der Empfehlungen im Merkblatt DWA-M 229-2
• Streichung des Unterabschnitts 4.2.5 „Leerrohrgeschwindigkeit“;
• Anpassung von Gleichung (16) an die Anforderungen des Arbeitsblatts DWA-A 131
• Ergänzung der neuen Tabelle 1 mit Empfehlungswerten für den α-Wert;
• Anpassung der Tabellenblätter in Anhang A.1 und A.2 an die Formeln zur Berücksichtigung des Meersalzeinflusses
• neues Beispiel zum Meersalzeinfluss
• Anpassung der Ermittlung des minimalen Sauerstoffbedarfs an das neue Arbeitsblatt DWA-A 131
• Anpassung an die europäische Normung und zwischenzeitlich eingetretene Veränderungen hinsichtlich Gesetzen und Verordnungen

Mit Erscheinen des neuen Merkblatts wird das Merkblatt DWA-M 229-1 von Mai 2013 zurückgezogen.

Merkblatt DWA-M 229-2 „Systeme zur Belüftung und Durchmischung von Belebungsanlagen – Teil 2: Betrieb“

Im zweiten Teil werden ergänzend zu Teil 1 die betrieblichen Aspekte im Zusammenhang mit Wartung und Instandhaltung, Überwachung der Leistungsfähigkeit und Energieeffizienz sowie dem Erkennen des richtigen Zeitpunkts für eine mögliche Erneuerung und weitere wichtige betriebliche Aspekte behandelt.

Das Merkblatt DWA-M 229-2 gilt für Belüftungs- und Durchmischungseinrichtungen in kommunalen Belebungsanlagen mit üblichen Feststoffgehalten im Belebungsbecken zwischen TSBB = 2 g/l und TSBB = 5 g/l. Die Gültigkeit der Betriebsempfehlungen in diesem Merkblatt wird weder durch die Anschlussgröße der Anlage noch durch die Wassertiefe im Belebungsbecken eingeschränkt.

Die redaktionelle Überarbeitung von Teil 1 und die Neubearbeitung von Teil 2 des Merkblatts DWA-M 229 wurden von der DWA-Arbeitsgruppe KA-6.5 „Belüftung und Durchmischung“ (Sprecher: Prof. Dr.-Ing. Norbert Jardin) im DWA-Fachausschuss KA-6 „Aerobe biologische Abwasserreinigungsverfahren“ erstellt. Es richtet sich an Planer, Betreiber, Hersteller und Fachbehörden und soll als praxisorientierte, wissenschaftlich fundierte Arbeitshilfe zum verfahrenstechnischen und energetisch optimierten Betrieb von Belüftungs- und Durchmischungseinrichtungen dienen.

Merkblatt DWA-M 229-1 „Systeme zur Belüftung und Durchmischung von Belebungsanlagen – Teil 1: Planung, Ausschreibung und Ausführung“, September 2017, 99 Seiten, ISBN 978-3-88721-512-5, Ladenpreis: 90,50 Euro, fördernde DWA-Mitglieder: 72,40 Euro

Merkblatt DWA-M 229-2 „Systeme zur Belüftung und Durchmischung von Belebungsanlagen – Teil 2: Betrieb“, September 2017, 57 Seiten, ISBN 978-3-88721-520-0, Ladenpreis: 75,50 Euro, fördernde DWA-Mitglieder: 60,40 Euro

Herausgeber und Vertrieb: DWA Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V., Theodor-Heuss-Allee 17, 53773 Hennef, Tel. 02242/872-333, Fax: 02242/872-100, E-Mail: info@dwa.de, DWA-Shop: www.dwa.de/shop