SiWaWi - Vorlesung 2 - 15.4.08 - Grundlagen der Wasserversorgung 2

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1) Grundlagen der Wasserversorgung Teil 2

2) Inhalte der Vorlesung

• Zusammenfassung der letzten Veranstaltung

• Lernziele dieser Veranstaltung

• Wassergewinnung

• aus Grundwasser
• aus Oberflächenwasser

• Vorgaben für die Qualität von Trinkwasser

• Trinkwasserrichtlinie und Trinkwasserverordnung
• Untergesetzliche Regelungen (DIN 2000)

• Bemessungswassermengen für Bauwerke der Wasserversorgung

• Folgeveranstaltungen im Bereich WASSER

3) W-Elemente des Wasserkreislaufs

• s. V1/13
• Verdunstung: Evaporation + Transpiration
• Versickerung => sie führt zu einem unterirdischen Abfluss
• oberirdischer Abfluss (Flüsse, Seen)
  

4) Wasserhaushalt in Deutschland

• s. V1/14

• die Gesamtsumme des Niederschlags verteilt sich auf den Abfluss + Verdunstung

• der Abfluss wiederum verteilt sich auf einen oberirdischen und einen unterirdischen Anteil

• die Verdunstung besteht aus Evaporation (Oberflächen) und Transpiration (Pflanzen)
  

5) Wasserhaushaltsgleichung

• s. V1/15
• auch Aufgabengebiet der Hydrologie
• Wasserhaushaltsgleichung für lange und kurze Zeiträume berechnen können

6) Wasservolumen des Planeten Erde

• s. V1/23
• Das weltweite Trinkwasservolumen macht nur 0,3% des Gesamtwasservolumens der Erde aus

7) W-Situation in Deutschland

• s. V1/44

• in Deutschland ist die Quantität ausreichend, aber die Qualität nimmt ab

• Belastungen der Trinkwasserressourcen durch Industrie, Landwirtschaft, private Haushalte und weitere Schadstoffeinträge

• es gibt ca. 188 Mrd m³/a Trinkwasser, die folgende Vewendung finden

• ungenutzt: 152, 4 (81%)
• Wärmekraftwerke: 22,5 (12%)
• Bergbau und verarbeitendes Gewerbe: 7,5 (4,0%)
• Öffentliche Wasserversorgung: 5,4 (2,9%)
• Landwirtschaft 0,2 (0,1%)
  

8) W-Luxus Trinkwasser

• s. V1/32
• 1,2 Milliarden Menschen haben keinen Zugang zu sauberem Trinkwasser
• "Zugang" wird noch näher definiert
• 2,0 Milliarden Menschen haben Wassermangel
• "Wassermangel" wird noch näher definiert

9) Ziele der Lehrveranstaltung

• Möglichkeiten der Wassergewinnung kennen,

• Verfahren der Grundwasseranreicherung kennen,

• Rechtliche Grundlagen der Trinkwasserversorgung kennen,

• Wasserschutzgebiete kennen,

• Bemessungswassermengen für Bauwerke der Wasserversorgung berechnen können.

10) Herkunft des Wassers

• s. V1/45
• Wasserarten wie WVU, Grund- und Quellwasser, Uferfiltrat und Obferflächenwasser
• alle Bundesländer von Deutschland

11) Rohwasserarten

• s. V1/46
• unterirdisches Wasser: echtes GW + angereichertes GW
• oberirdisches Wasser: Talsperrenw. + Flussw. + Seewasserw.
• 
  

12) Bedeutung des Rohwassers

• s.V1/47
• Definitionen von GW, Flussw., Seew. und Talsperrenw. kennen !!!

13) Wasser im Boden

Nennen Sie die vier Bodenzonen und charakterisieren Sie sie !

• belebte Bodenzone => biologische Tätigkeit durch Mikro- bis Makroorganismen

• unbelebte Bodenzone => sie besteht aus Sand und Kies, es kommen physikalisch und chemische Wirkungen zum Tragen

• Grundwasserzone => hier sammelt sich das Grundwasser

• undurchlässige Schicht => sie besteht aus Ton und Lehm, es handelt sich um bindige Böden

14) Grundwasser

Benennen Sie und charakterisieren sie die Bodenzonen, durch die das Niederschlagswasser versickert

• Boden => belebt durch Mikro- und Makroorganismen

• Kapillarsaum =>die Höhe des durch Kapillarkräfte aufsteigenden Grundwassers nennt man Kapillarsaum.

• Sickerwasser-Zone =>

• es handelt sich hier um eine ungesättigte Zone
• hier kann Wasser noch weiter versickern
• durch physikalische Filtration (Kies und Sand) und chemische Wirkung werden Stoffe wie Mg, Ca, Fe und Mn gelöst

• GW-Zone =>

• es handelt sich hier um eine gesättigte Zone
• Wasser kann nicht mehr weiter versickern
• der Ca-Gehalt bestimmt den Härtegrad des Wassers

• undurchlässige Ton- und Lehmschicht
  

Info: Beschaffenheit des Grundwassers ist abhängig von den geologischen Verhältnissen


15) Definition Grundwasser

Definieren Sie Grundwasser

• es handelt sich um unterirdisches, stehendes oder bewegtes fließendes Wasser

• es füllt die Hohlräume der Erdrinde aus

• beim Durchfließen von Gestein löst das Wasser Mineralien wie Alkalien, Sulfate und Chloride aus

• deshalb hat jedes Grundwasser je nach geologischem Einzugsgebiet eine andere Beschaffenheit

16) Wasserformen des Wassers

Nennen Sie die verschiedenen Wasserformen

Durch ein Beobachtungsrohr kann man folgende Wasserformen erkennen:

• Sickerwasser =>

• verteilt sich gleichmäßig durch alle wasserleitenden Boden- und Gesteinsschichten
• wandert durch die Schwerkraft nach unten, bis es auf eine wasserführende Schicht trifft
• trifft es auf eine wasserundurchlässige Schicht nennt man es Schichtenwasser

• Bodenteilchen umgeben von hygroskopischem Wasser =>

• es kommt zu Verklumpungen

• Grundluft mit Wasserdampf gesättigt

• es folgt ein Drei-Phasen-Gemisch

• Haftwasser =>

• besteht aus Häutchen- und Porenwinkelwasser
• sind die Poren kleiner als 10ym kann es durch die Oberflächenspannung entgegen der Schwerkraft gehalten werden
• Pflanzen nutzen dieses in Trockenzeiten

• offenes Kapillarwasser

• geschlossenes Kapillarwasser

17) Wasserformen des Bodens

Nennen und charakterisieren sie die vier Wasserformen des Bodens

Sickerwasser
bewegt sich durch die Schwerkraft nach unten bis es auf Grundwasser stößt

Haftwasser
zwischennmolekulare Kräfte halten es gegen die Schwerkraft => adhäsiv

Adsorptionswasser
der Anteil des Haftwassers, der als Wasserfilm (Häutchenwasser) an den Oberflächen der Mineralteilchen des Boden adsorbiert wird.

Kapillarwasser
der Anteil des Haftwassers, der durch Menisken, die sich an den Berührungspunkten der Mineralteilchen bilden, im Boden gehalten wird


18) Gespanntes und ungespanntes Wasser

durch ein Beobachtungsrohr können wir erkennen:

ungespanntes GW:

• hier wird der Grundwasserstand vor allem durch die Wasserstands-Veränderungen beeinflusst

gespanntes GW:

• Wenn der Grundwasserleiter von einer wenig oder un-durchlässigen Deckschicht (z.B. aus Feinsand, Schluff oder Lösslehm) überdeckt ist, kann der Grundwasserspiegel bei steigenden Wasserständen nur bis zu dieser Deckschicht ansteigen; ab dieser Höhe liegt dann »gespanntes Grundwasser« vor
• s.a. Arthesischer Brunnen

19) Grundwasserstockwerke/Bezeichnungen

Zeichnen und benennen Sie die einzelnen GW-Stockwerke

Lehm

• GW-Nichtleiter
• oben: Geländeoberfläche
• unten: GW-Schirmfläche

Sand/Kies

• GW-Leiter
• 1. GW-Stockwerk
• oben: GW-Oberfläche
• unten: GW-Sohle

Ton

• GW-Nichtleiter
• mittig: GW-Druckfläche

Sand

• GW-Leiter
• 2.GW-Stockwerk
• oben: GW-Deckfläche

Ton

• GW-Nichtleiter
• GW-Sohle

20) Grundwasserstockwerke

• Durch die abwechselnden Schichten von Sand und Ton ergeben sich die verschiedenen GW-Stockwerke. Anhand von Bohrungen kann man die Schichten untersuchen.

• Zwischen Grundwasseroberflächen/-sohlen und Grundwasserdeckflächen entstehen Grundwasserdruckflächen

• Wasserquellen entstehen durch wasserundurchlässige Tonschichten

21) Eigenschaften des Grundwassers

Nennen Sie fünf Eigenschaften des Grundwassers

Wasserspiegel

• hat großes Verharrungsvermögen
• ist träge und hat kaum Schwankungen

bei Entnahme entstehen Absenkungsflächen

kleine Geschwindigkeiten

• bis 1m/d
• > Bach und Fluss
• <>

geringe Schwankungen

• des Wasserspiegels
• der Ergiebigkeit
• der Temperatur
• optimal für Grundwasserbrunnen

Kaum Schwebstoffe und sonstige Beimengungen

• s. Bangladesch: giftige, geogene Schwermetalle im Brunnen

22) Echtes und unechtes Grundwasser

• echtes GW ist nur Sickerwasser

• unechtes GW ist Sickerwasser + Uferfiltrat

23) Belastungsquellen für Boden und Grundwasser

Nennen Sie sechs Belastungsquellen

• Deponien => defekte Abdeckungsschichten

• Unfälle

• Undichte Kanäle

• Landwirtschaft => Düngungsmittel und Nährstoffe

• Kleinkläranlagen => mangelnde Technik, Überlauf

• Industrie => alte Standorte und Altlasten

24) Gefährdung der Rohwasserressourcen

Nennen und geben Sie Beispiele für die Gefährdung für unterirdisches Wasser

Land- und Forstwirtschaft

• Düngung
• Pflanzenschutzmittel/Pestizide
• Silagebehälter
• Gülleablagerung

Verkehr

• Straßen
• Bahnstrecken
• Tankstellen
• Flugplätze

Abwasser

• Kanalisation
• Hauskläranlagen
• Versickerung von Niederschlags- und Abwasser

Deponien/Altlasten

• alle Arten von Deponien
• kontaminierte Betriebsflächen

Umgang mit wassergefährdenden Stoffen

• Lagerung
• Umschlag
• Transport
• Herstellung und Verwendung

Bauwirtschaft

• Grundwasserhaltungen
• Bodenverfestigungsmittel
• Auskiesungen

Oberflächengewässer

• Infiltration belasteter Oberflächenwässer
• Staustufen

25) Oberflächenwasser

Abb: Brücke


26) Bedeutung der Rohwasserarten

Geben Sie die Rohwasserarten nach absteigender Qualität an

Grundwasser

• ist für Trinkwassergewinnung am besten geeignet
• durch filternde Wirkung der porigen Böden (Sande, Kiese) wird es gereinigt
• mit zunehmender Klüftung nimmt Reinigungsgrad ab
• bei langen Fließwegen nimmt es mittlere Bodentemperatur an
• keimfrei

Talsperren

• künstliche Sperrung von Tälern
• Trinkwassertalsperren dienen der Trinkwasserversorgung
• Rückhaltebecken dienen der Regulierung von Abflussschwankungen von Flüssen
• Rückhaltebecken dienen als Wasserspeicher für Wasserkraftanlagen
• Wasserqualität ist wie bei Seen von der Qualität von den Zuflüssen abhängig + Schutzwassermaßnahmen
• s. Rursee + Talsperren

Seewassergewinnung

• es eignen sich besonders tiefe nährstoffarme Seen
• ab 40m Tiefe erfolgt Temperaturausgleich
• Qualität hängt von den Verunreinigungen aus den Zuflüssen und Uferbereichen ab
• Nutzung des Sees (Freizeit, gewerblich)
• nutzbar ist die mittlere jährliche Zufluss abzüglich der Verluste

Flusswasser

• ist am wenigsten geeignet, da es am stärksten verunreinigt ist

27) Stoffeinträge in Oberflächengewässer

Listen Sie die Belastungsquellen + der Stoffwege, über die sie zu den Oberflächengewässern gelangen !

Worin unterscheiden sie sich im Wesentlichen ?

Es gibt Punktquellen => direkte Messung möglich !

Bei diffusen Quellen => schwer erfassbar !

Punktquellen

• Kommunale Kläranlagen => Kläranlagenabläufe

• Industrie (direkt) => industrielle Direkteinträge

• Bergbaulasten => Direkteinträge

Diffuse Quellen

Landwirtschaft

• => Hofabläufe
• => über den Boden

Forstwirtschaft

• => Boden

Atmosphärische Deposition

• => atmosphärische Deposition
• => Boden
• => befestigte urbane Fläche

Verkehr und Baumaterialien

• => befestigte urbane Flächen => Trennsysteme

Industrie (indirekt)

• => befestigte urbane Flächen => Mischsystem
• => direkt zu Mischsystemen

Haushalte

• => nicht angeschlossene Haushalte
• => Mischsysteme

Geogene Flächen => Grundwasser


Schiffahrt => Direkteinträge

***

vom Boden aus:

• => Erosion
• => Abschwemmung
• => Drainagen
• => Grundwasser

vom Trennsystem aus:

• => Regenwasserkanäle
• => unbehandeltes Schmutzwasser (an Kanalisation aber nicht an einer Kläranlage angeschlossen)

vom Mischsystem:

• => Mischwasserüberlauf
• => unbehandeltes Mischwasser (an Kanalisation aber nicht an einer Kläranlage angeschlossen)

Quelle: S.Fuchs, U.Scherer (2202)


28) Gefährdung der Rohwasserressourcen

Nennen Sie sieben Gefährdungsquellen für oberirdisches Wasser !

unzureichend gereinigtes Abwasser jeglicher Art

wassergefährdende Stoffe von

• Umschlag
• Transport
• Lagerung

Abfalldeponien

• Auslaugung
• oberirdischer Abfluss

Regenwassereintrag von

• dicht besiedelten Gebieten
• Straßenflächen

Mischwasserentlastung
=>


Land- und forstwirtschaftliche Gebiete

• Abschwemmung
• Anschwemmung
• Einleitung von Drainwasser

Verunreinigung aus der Luft

• sauerer Regen
• Radioaktivität

29) Flusswasserinfiltration und Uferfiltration

Was ist Flusswasserinfiltration und Uferfiltration, und wie wird es gewonnen ?

Schaubild:

• Das das GW für die Trinkwasserversorgung nicht vollständig ausreicht, wird Flusswasser aufbereitet.

• Flusswasser stellt somit das Bindeglied zwischen Oberflächen- und Grundwasser dar.

• Infiltriertes Wasser wird durch Vorklärung von Flusswasser gewonnen.

• Uferfiltriertes Wasser (=Uferfiltratwasser) ist durch Lehm / Sand / /Kies und Schotter gefiltertes Flusswasser.

• Beide gelangen durch unterirdische Sammelgalerien zu Horizontalfilterbrunnen.
  

• Dort werden sie über ein Wasserwerk zu Hochbehältern hochgepumpt.

• Durch den kurzen Weg ist es mit unerwünschten org. Spurenstoffen angereichert.

30) Uferfiltratgewinnung

Schaubild:

• Flusswasser gelangt in den Grundwasserspiegel und fließt ein einer Sollstrecke von größer als 50 Tagen zu einem Bohrbrunnen.

• Für Sand kann die Strecke kurz sein. von Ton sollte sie länger sein.

31) Angereichertes Gundwasser (= infiltriertes Wasser)

Erklären Sie die Anreicherung von GW

• Flusswasser gelangt direkt in den Grundwasserpiegel

• Flusswasser gelangt indirekt über evtl. Vorbehandlung in ein Versickerungsbecken und von dort aus in den Grundwasserspiegel.

• Ist die weitere Strecke zu den Sammelgalerien/Brunnen zu kurz befinden sich im angereicherten GW nicht abbaubare Toxen und organisches Material.

• Das gewonne Rohwasser stellt hier unechtes GW dar => unechtes GW ist also angereichertes GW bzw. infiltriertes Wasser

32) Durchlässigkeitsbeiwert

a) In welcher Formel wird der Durchlässigkeitsbeiwert genutzt ?

b) Erklären Sie die einzelnen Komponenten der Formel !

c) Listen Sie möglichst viele Durchlässigkeitsbeiwerte für die verschiedenen Sande und Gesteine auf ! (aufsteigend)


a)

• der Durchlässigkeitsbeiwert wird im Filtergesetz nach Darcy genutzt !

• vF = Kf * I

b)

• vF = Filtergeschwindigkeit [m/s]

• Kf = Durchlässigkeitsbeiwert [m/s]

• I = Grundwassergefälle [-] => treibende Kraft
  

c)

• schluffige Feinsande => Kf: 10^-5 bis 10^-6

• sehr feine Sande => Kf: 10^-4

• Flusssand => Kf: 0,0088

• feiner Kies => 0,03

• Mittelkies => 0,0351

Die Filtergeschwindigkeit ist direkt proportional zum Durchlässigkeitswert und dem Grundwassergefälle.


33) Oberflächenversickerung über Becken

Abbildung:

Versickerungsbecken unter Berücksichtigung von vier Schichten

• Versickerungsbecken

• B = Beckenbreite
• ü = Überstauhöhe
  

• durchlässige ungesättigte Schicht

• Sickerkörper mit Luft und Wasser gefüllt
• ls = Sickerstrecke gekennzeichnet durch Sickerstriche
• Kf/2

• Grundwasserspiegel

• H = Höhe des Grundwasserleiters
• Kf

• undurchlässige Schicht

34) Oberflächenversickerung

Geben Sie die Formel für die Oberflächenversickerung an und benennen Sie die einzelnen Komponenten

aus S (=Q) = vF * A und S = vF * I

ergibt sich

S = Kf/2 * I * A

bzw.

S = Kf/2 * (ls + ü) / ls * B * L

• S (=Q) = Versickerungsmenge

• Kf = Durchlässigkeitsbeiwert des GW-Leiters [m/s]

• I = Gefälle [I]

• A = Filterfläche an der Beckensohle [m²]

• Is = Länge der Sickerstrecke [m]

• ü = Überstauhöhe [m]

• B = Beckenbreite an der Sohle [m]

• L = Beckenlänge [m]

35) Vergleich von Uferfiltrat und Grundwasser

Nennen Sie fünf Nachteile von Uferfiltrat !

Nennen Sie fünf Vorteile von echtem Grundwasser !

Uferfiltrat

• Schwankung des Grundwasserspiegels

• Absenkung verändert sich bei gleichbleibender Entnahme z.B. infolge einer Flussbettverschlammung oder bei Niedrigwasser

• große zeitliche Temperaturschwankung

• chemische Beschaffenheit wechselnd

• bakteriologische Beschaffenheit wechseln, Keimzahl zeitweise hoch

echtes Grundwasser

• schwankt wenig

• konstante Höhe bei gleichbleibender Entnahme

• konstante Temperatur (Bodentemperatur) => keine Jahresschwankungen

• gleiche Temperatur (na ja, doppelt gemoppelt ;-)

• nur langfristige Veränderung

• Keimzahl gering und gleichbleibend

36) Schadstoffe und Krankheitserreger

Nennen Sie fünf negative Folgen von Schadstoffen und Krankheitserregern

aktut toxisch

• chronisch toxisch
• kanzerogen (krebserregend)
• mutagen (erbgutschädigend)
• teratogen (fruchtschädigend)
• infektiös

In welche drei große Gruppen werden die human- und ökotoxologischen Schadstoffe eingeteilt ?

organische Stoffe

PAK

• Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe
• unvollständige Verbrennung

THM:

• Trihalomethane
• Trinkwasserchlorung
• toxisch und kanzerogen

LHK:

• leichtflüchtige HalogenKohlenwasserstoffe
• Lösemittel

PSM:

• Pflanzenschutzmittel
• Insektizide
• Herbizide
• Fungizide
• Triazine
• Harnstoffderivate
• Organochloropestizide
• Carbamate
• Phenoxicarbonsäuren

Anorganische Stoffe

Arsen

• geogen,
• toxisch

Blei

• Hausinstallationen
• chronisch toxisch

Cadium

• geogen
• Industrie

Rauchen

• chronisch toxisch

Chrom

• Industrie
• toxisch

Quecksilber

• Industrie
• toxisch

Cyanide

• Industrie
• toxisch

Nitrat

• Landwirtschaft
• akut und chronisch toxisch

Krankheitserreger

pathogene Bakterien:

• E.coli (Enteritis, Colitis)
• Salmonella typhi (Typhus)
• Shigella (Ruhr)
• Vibrio cholerae (Cholera)
• Legionella pneumophila (Pontiac-Fieber und Legionellose)

Viren

• Enteroviren (Hepatitis)
• Rotaviren (Colitis bei Säuglingen)

Protozoen (einzellige Tiere)

• Cryptosporidium parvum (Colitis)
• Giardia intestinalis (Colitis)
• Entamoeba histolytica

37) Wesentliche Rohwasser-Qualitätsprobleme

Listen Sie mindestens 10 Gefahren, Belastungen und Verunreinigungen für die Rohwasserqualität auf !

• Krankheitserreger, bakterielle Inhaltsstoffe

• organische Inhaltsstoffe, gelöste organische Verbindungen

• Pflanzenbehandlungs- und Schädlingsbekämpfungsmittel

• städtische, industrielle und gewerbliche Abwässer

• hohe Halogenwasserstoff-Konzentration

• Rückstände von Arzneimitteln

• Trübstoffe, Algen, Mikroorganismen

• zu wenig Sauerstoff

• zuviel Kohlensäure

• zuviel Stickstoff, Schwefelwasserstoff u.ä. Gase

• zuviel Eisen und Mangan

• zuviel Nitrat

Cave: Gefahr durch Krankheitserreger ist immer gegeben !


38) Hirarchie der Wassergesetzgebung

Stellen Sie Wassergesetzgebung von der höchsten Kompetenz absteigend mit Beispielen gesetzlicher und technischer Regelungen

• EU-Recht:

1. Wasserrahmenrichtlinie,
2. Trinkwasserrichtlinie

• Bundesrecht:

• Wasserhaushaltsgesetz,
• Trinkwasserverordnung,
• Abwasserverordnung

• Landesrecht:

• Landeswassergesetz,
• Landesbauordnungen,
• Eigenkontroll- und Selbstüberwachungsverordnungen

• Kommunalrecht:

• Entwässerungssatzungen

• Technische Regelwerke:

• ATV-Regelwerke (Arbeits- und Merkblätter),
• DIN (EN),
• VDI/VDE Richtlinien
• 
  

39) Vorgaben für die Beschaffenheit von Trinkwasser

• EG-Trinkwasserrichtlinie

• Richtlinie des Rates der Europäischen Gemeinschaft über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch

• Trinkwasserverordnung

• Verordnung über Trinkwasser und über Brauchwasser für Lebensmittelbetriebe

• DIN 2000 (Zentrale Trinkwasserverordnung)
  

• Leitsätze für Anforderung an Trinkwasser sowie den Bau und Betrieb von Anlagen zur
• Wasseraufbereitung

40) EU-Trinkwasserrichtlinie

Richtlinie 98/83/EG des Rates über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch (98/83/EG) vom 3.November 1998 zuletzt geändert am 29.September 2003

• Anhang I: Grenzwerte für verschiedene Parameter

• Anhang II: Überwachung: Häufigkeit der Untersuchungen

• Anhang III: Qualität der Analysen

41) EU-Trinkwasserrichtlinie

Anhang I: Grenzwerte für verschiedene Parameter

Bakteriologische Parameter

Parameter / Parameterwert (Anzahl / 100ml)

• Escherichia coli (E.coli) / 0
• Enterokokken / 0

Für Wasser, das in Flaschen oder sonstigen Behältnissen zum Verkauf angeboten wird, gilt folgendes:

• E.coli / 0 auf 250ml
• Enterokokken 0 auf 250ml
• Pseudomonas aerguinosa 0 auf 250 ml
• Pseudomonas aerogunisa 0 auf 250 ml
• Koloniezahl bei 22°C 100 auf 1 ml
• Koloniezahl bie 37°C 20 auf 1ml ??? warum weniger wenn Temperatur höher ist ???

42) EU-Trinkwasserrichtlinie

Chemie Parameter - Teil I

Parameter -Wert - Einheit (yg/l) - Anmerkung

Acrylamid
Antimon
Arsen
Benzol
Benzo-(a)-pyren
Bor
Bromat
Cadmium
Chrom
Kupfer
Cyanid
1,2-Dichlorethan
Epichloryhdrin
Fluorid - 1,5 - mg/l -


43) EU-Trinkwasserrichtlinie

Chemie Parameter - Teil I

Parameter -Wert - Einheit (yg/l) - Anmerkung


44) Trinkwasserverordnung

Verordnung über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch
TrinkwV 2001) vom 21.5.2001 zuletzt geändert am 21.10.2006

Zweck der Verordnung ist es, die menschliche Gesundheit vor den nachteiligen Einflüssen, die sich aus der Verunreinigung von Wasser ergeben, das für den menschlichen Gebrauch bestimmt ist, durch Gewährleistung seiner Genusstauglichkeit und Reinheit nach Maßgabe der folgenden Vorschriften zu schützen.


45) Anlagen zur Trinkwasserverordnung

• Anlage 1: Mikrobiologische Parameter

• Anlage 2: Grenzwerte für chemische Stoffe

• => Teil I: Chemische Parameter, deren Konzentration sich im Verteilungsnetz einschließlich der Hausinstallation in der Regel nicht mehr erhöht

• => Teil II: Chemische Parameter, deren Konzentration sich im Verteilungsnetz einschließlich der Hausinstallation ansteigen kann

• Anlage 3: Indikatorparameter

• Anlage 4: Umfang und Häufigkeit der Untersuchungen

• Anlage 5: Spezifikationen für Analyse der Parameter

• Anlage 6: Mittel für die Aufbereitung in besonderen Fällen

46) Mikrobiologische Parameter

Lfd.Nr. - Parameter - Grenzwert (Anzahl /100ml)

• 1 - E.coli - 0
• 2. - Enterokokken - 0
• 3. Coliforme Bakterien - 0

47) Grenzwerte für chemische Stoffe: Teil I

Lfd.Nr - Parameter - Grenzwert mg/l - Bemerkungen

• 1 Acrylamid - 0,0001 - Hinweise zum Grenzwert
• 2 Benzol
• 3 Bor
• 4 Bromat
• 5 Chrom
• 6 Cyanid
• 7 1,2 Dichlorethan
• 8 Fluorid
• 9 Nitrat
• 10 Pflanzenschutmittel
• 11 Pflanzenschutzmittel un Biozidprodukte insgesamt
• 12 Quecksilber
• 13 Selen
• 14 Tetrachlorethen und Trichlorethen

48) Grenzwerte für chemische Stoffe: Teil II

Lfd.Nr - Parameter - Grenzwert mg/l - Bemerkungen

1. Antimon - 0,005
2. Arsen
3. Benzo-(a)-pyren
4. Blei
5. Cadmium
6. Epichlorydrin
7. Kupfer
8. Nickel
9. Nitrit
10. Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe
11. Trihalogenmethane
12. Vinylchlorid

• 
  

49) DIN 200- Zentrale Trinkwasserversorgung

Anforderungen an Trinkwasserversorgungsanlagen

1. Geltungsbereich und Zweck
2. Allgemeines
3. Anforderung an Trinkwasser
4. Planung von Trinkwasserversorgungsanlagen
5. Bau von Trinkwasserversorgungsanlagen
6. Betrieb von zentralen Trinkwasserversorgungsanlagen
7. Werkseitige Überwachung von zentralen Trinkwasserversorgungsanlagen

50) Richtlinien und Arbeitsbätter

Rohwasserüberwachungsrichtlinie für NRW verbindlich

DVGW W 251

• Anforderungen an Rohwasser

DVGW W 254

• Grundsätze für Rohwasseruntersuchungen

51) Welches Gesetz, welche Richtlinie und Verordnung deckt was ab ?

Zeilen

• Talsperren
• Seen
• Fließgewässer
• Quellwasser
• Grundwasser
• Uferfiltrat
• angereichertes Grundwasser

Spalten

• Schutzgebiete
• Anforderungen an Rohwasser
• Grundsätze für Untersuchungen von Rohwasser
• Anforderungen an TW-Versorgungsanlagen
• Anforderungen an Trinkwasser

Gesetze

• DGW W101
• DGW W 102
• DGW W 103
• DGW W 254
• EG Richtlinie 75/440/EWG
• Rohwasserüberwachungslinie
• QOTV
• DIN 2000 Zentrale Trinkwasserverordnung
• EU-Richtlinie 98/83/EG
• Trinkwasserverordnung

52) Wasserschutzgebiete

§ 19 Wasserschutzgebiete (WHG)

(1) Soweit es das Wohl der Allgemeinheit erfordert,

• 1. Gewässer im Interesse der derzeit bestehenden oder künftigen öffentlichen Wasserversorgung vor nachteiligen Einwirkungen zu schützen

oder

• 2. das Grundwasser anzureichern

oder

• 3. das schädliche Abfließen von Niederschlagswasser sowie das Abschwemmen und den Eintrag von Bodenbestandteilen, Dünge- oder Pflanzenbehandlungsmitteln in Gewässer zu verhüten, können Wasserschutzgebiete festgesetzt werden.

(2) In den Wasserschutzgebieten können

• 1. bestimmte Handlungen verboten oder für nur beschränkt zulässig erklärt werden

und

• 2. die Eigentümer und Nutzungsberechtigten von Grundstücken zur Duldung bestimmter Maßnahmen verpflichtet werden. Dazu gehören auch Maßnahmen zur Beobachtung des Gewässers und des Bodens.

53) Schutzgebietszonen

Einteilung eines Wasserschutzgebietes

• Das Wasserschutzgebiet umfaßt die unmittelbare Umgebung der Fassungs bzw. Entnahmeanlage und das Einzugsgebiet.

• Bei Errichtung eines Wasserschutzgebietes kann nicht schematisch vorgegangen werden, weil kaum ein Fall dem anderen gleicht.

• Der unterschiedlichen Auswirkung der Gefahrenherde nach Art und Ort muß durch eine entsprechende Gliederung des Wasserschutzgebietes in Schutzzonen und durch entsprechende Maßnahmen Rechnung getragen werden.

Einteilung eines Wasserschutzgebietes in Zonen (nimmt zu):

Fassungs- bzw. Entnahmebereich: Zone I

Engere Schutzzone: Zone II

Weitere Schutzzone: Zone III


57) Schutzzonen für eine Trinkwassertalsperre

Zone I

• Talsperre
• Horizontalprojektion 100m

Zone II

• Zuflussgebiet
• Horizontalprojektion min. 100m

Zone III

• Siedlung
• Regenwassergrenze

58) Elemente der Wasserversorgung

Start: Wassergewinnung

• => Wasseraufbereitung
• => Wasserspeicherung (f. Druck, Mengenausgleich)
• => Wasserverteilung auf

• Haushalte
• Industrie

59) Jährlicher Wasserverbrauch einer Großstadt

Tagesmittel: 100 * 1000m³/d
Spitzenverbrauch: Tagesmittel + 40%

Qd,max: fs (d) * Qd,mittel = fs(d) * Qy/365

Qd,max: 1,4 * Qd,mittel = 1,4 * Qa/365


60) Tagesspitzenfaktor fs(d)

fs(d) wird von einem logarithmischen Koordinatensystem abgelesen

• Ordinate: 0-2,5
• Abzisse: Einwohner von 100 - 10*10^7 Einwohner [E]

65) Bemessungswassermenge

Jahreszeitliche Bedarfschwankungen:

• Qd,max = fs(d) * Qd,mittel = 1,40 * Qd,mittel (Beispiel)

• fs(d) = Spitzenfaktor für den maximalen Tagesverbrauch

• Qd,max = Wasserverbrauch am Spitzentag

• Qd,mittel = mittlerer Wasserverbrauch im Jahr

Tageszeitliche Bedarfschwankungen

• Qh,max = fs(h) * Qd,max/24 = 0,095 * Qd,max (Beispiel)

• fs(h) = Spitzenfaktor für den maximalen Stundenverbrauch

• Qh,max = Wasserverbrauch in der Spitzenstunde

66) Leitungsbemessung = Quellfassung (Gewinnungsgebiet)

Skizze:

Start: Quellfassung (Gewinnungsgebiet)

=> Rohrleitungen bis zum Speicher => Bemessungen mit Qd,max

=> Rohrleitungen (Weiterleitung) bis zum Versorgungsgebiet => Bemessung mit Qh,max


67) Gesamtsystem der Siedlungswasserwirtschaft

Skizze:

Wir haben vier Quellen:

a) Quelle => direkte Entnahme

b) See => Aufbereitung

c) Uferfiltrat => Aufbereittung

d) Grundwasser => Pumpe

a) bis d) gelangen zum Speicher

von dort aus zu folgenden Orte mit abschließender Rückführung in die Natur

Siedlung

• Versickerung
• Regenwasser in die Vorflut

Industrie

• Regenbecken => Vorflut
• Regenbecken => Kläranlage => Vorflut
• Regenbecken => Kläranlage => Schlammbehandlung => Landwirtschaft
• Regenbecken => Kläranlage => Schlammbehandlung => Verbrennung => Deponie

68) Folgeveranstaltung WASSER

Lehrveranstaltungen

• Wasserversorgung 1
• Wasserversorgung 2
• Naturwissenschaftliche Grundlagen der Wassergütewirtschaft
• Grundlagen und Umsetzung de EU-WRR
• Paktikum Gewässergütewirtschaft
• Organisation der Wassergütewirtschaft

Studiengänge

• Bau: Studiengang Bauingenieurwesen
• Ent: Studiengang Entsorgungsingenieurwesen
• Wirt: Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen
• AnGeo: Studiengang Angewandte Geographie
• n.n.b.: noch nicht bestimmt

Check up:

• Bedeutung der Rohwasserarten,

• Wasserformen des Bodens,

• Begriffe aus der Grundwassergewinnung (z. B. Deckfläche, Schirmfläche, Sohle, Nichtleiter u. a.),

• Eigenschaften des Grundwassers (z. B. kleine Geschwindigkeiten),

• Unterschiede echtes und unechtes Grundwasser (Skizze anfertigen),

• Belastungsquellen für Boden und Grundwasser,

• Schema einer Uferfiltration erläutern und skizzieren

• Schema einer Grundwasseranreicherung mit Oberflächenwasser erläutern und skizzieren,

• Vergleich der Eigenschaften von Uferfiltrat und Grundwasser,

• Wirkungen von Schadstoffen und Krankheitserregern auf den Menschen (z. B. toxisch, mutagen),

• Beispiele für Stoffeinträge in Oberflächengewässer aus diffusen Quellen und aus Punktquellen,

• Wesentliche Rohwasser-Qualitätsprobleme,

• Hierarchie der Wassergesetzgebung,

• Wasserschutzgebiete, rechtliche Grundlagen, Einteilung,

• Wasserschutzgebiete bei Grundwasseranlagen und Talsperren