SAW - 1

Folie 1:

• Einführungsveranstaltung: Abwasserreinigung

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• Vorlesungsinhalte

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• Umdruck Abwasserreinigung

• Organisatorisches

• Hinweise: Bitte melden Sie sich für diese Veranstaltung an (Campus-Office)

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• Anmeldung im Campus office

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• Organisatorische Hinweise

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• Hinweise zur Hausübung

• Gruppenübung mit max. 5 Personen

• ab 5. Mai in Listen am schwarzen Brett des ISA

• Kolloquium findet vom 1. bis 31. Juli 2009

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• Sprechstunde: Dipl.-Ing. Silvio Beier
  

• (lt. Aussage von Komillitonen soll er ganz okay sein und gute Vorträge halten)
  

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• Fahrradexkursion am 30. Juni ab 12h

• entlang Aachener Bäche + Kläranlage Soers + Grillen

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• Route der Fahrradexkursion (schöne Strecke !)

Folie 10:

• Fahrradexkursion 2009

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• Exkursion zur Kläranlage Aachen-Soers

• 22. Juli 2009, 11:45 – 13:30 Uhr (unbedingt vormerken!)
  

Folie 12:

• VERANSTALTUNGSPLAN

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• Veranstaltungsplan (Ass. und Prof. wechseln sich ab)

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• Einführung in die Thematik

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• Entwicklung der Abwassertechnik

• William Philips Dunbar (ehem. Direktor des Staatlichen Hygienischen Instituts Hamburg) beschrieb die Situation um 1892 mit den Worten:

• „Die Kinder machten sich ein Vergnügen daraus, die Gasblasen anzustecken, die aus den streckenweisen zu Schiffahrtskanälen ausgebildeten Flußläufen aufstiegen.“

• „Es entstanden dann bis zu 6 Fuß hohe Flammen, die bis zu 100 m auf der Wasseroberfläche entlang liefen. In großer Zahl schwammen Tierkadaver auf den Flüssen. Hier und da strandeten sie. Niemand war verpflichtet, sie zu beseitigen.“

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Entwicklung der Abwassertechnik => es änderten sich die katastrophalen und unhaltbaren Zustände erst nach staatlichem Eingriff

• .. 1848 Public Health Act (England)

• .. 1868 Rivers Pollution Commission (England)

• .. 1886 Rivers Pollution Prevention Act (England)

• .. 1904 Gründung der Emschergenossenschaft (Deutschland)

• .. 1911 Gründung des Ruhrverbandes (Deutschland)

• .. 1951 Planung zur Neugestaltung der KA Soers (Aachen),
  

• .. 1986 Umbau der Anlage mit Filtration

• ... 2009 (im Rahmen der Essener Tagung wurde vorgesellt, wie die Faultürme neu gebaut werden => größere Kapazität)
  

Fazit: eigentliche Abwasserreinigung beginnt erst Mitte des 19. Jhdts. in England


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• Entwicklung der Abwassertechnik

Definition nach AbwAG:

• durch Gebrauch ... in seinen Eigenschaften veränderte ... abfließende Wasser (Schmutzwasser) sowie das ... in den Kanal abfließende Wasser (Niederschlagswasser)

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Wassergütewirtschaft => wofür wird Wasser gebraucht, genutzt und verbraucht ?

• Lebensmittel

• Lebensraum aquatischer Organismen

• Kühl- und Reinigungsmittel

• Transportmittel (Schwemmkanalisation)

• Freizeitaktivität und Erholung (Badegewässerqualität)

• Bewässerungsmittel

Folie 19

• Wassergütewirtschaft – Was bedeutet das?

• Gewässergütewirtschaft: „zielbewußte Ordnung aller menschlichen Einwirkungen auf die Gewässerbeschaffenheit“

• Abwasserwirtschaft: „zielbewußte Ordnung aller menschlichen Einwirkungen auf das
  oberirdische und unterirdische Wasser“

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• Einordnung der Abwasserreinigung

• Verlauf des Abwassers erklären können (Schema) => Regenwasser + Schmutzwasser in den Mischwasserkanal zum Regenüberlaufbecken => Weiterleitung zu den Kläranlangen => vorher wird noch ein Teil in die Rückhaltebecken zwischengespeichert, von dort gelangt dieses Wasser direkt in die Gewässer

Folie 21:

• Kläranlagen: sie sind eine spezielle Form von Abwasseranlagen, die die von Schadstofffrachten und Schadwirkungen minimieren sollen

• In Kläranlagen werden die in der Natur ablaufenden Umbauprozesse gezielt vorweg genommen und konzentriert (s.a. warum Hochwasser die Bakterienkulturen verdünnt)
  

• Beim Bau bzw. bei der Gestaltung einer KA müssen drei wichige Punkte beachtet werden.
  

• technische Möglichkeiten

• ökologische und wirtschaftliche Randbedingungen

• rechtliche Zwänge

Folie 22:

• Kläranlagen in Deutschland

• gestaffelte Kapazitäten von 50.000 bis über 100.000 EW

• Summe: 10.664 Kläranlagen (April 2001)

Folie 23:

Abwasserarten

• .. häusliches Schmutzwasser
• .. gewerbliches Schmutzwasser
• .. industrielles Schmutzwasser

• verschmutzter Niederschlag
• Fremdwasser (unerwünscht, auf Essener Wassertagung wurde diesem Thema speziell ein Vortrag gewidmet)

• Kühlwasser und Prozesswasser (s. Teilnutzung durch Fernwärme, aber nicht jedes aufgewärmte Wasser kann genutzt werden, weil irgendwann der Temperaturgradient zu niedrig ist)
  
• landwirtschaftliches Schmutzwasser

Folie 24:

Schwankungen der Abwassermengen bei:

• Tag / Nacht

• Werktag / Wochenende

• hydrologische Einflüsse (Niederschlag)

• Sommer / Winter

• ...
  

Folie 25:

Schwankungen der Abwassermenge:

• Kurve A: Stundenmenge des Abwassers
• Kurve B: absetzbare Stoffe im Abwasser

• O: (links) absetzbare Stoffe(0-12,0 ml/l)
• O: (rechts) Wassermenge(0 - 600 m³ /h)
  
• A: Tag in Stunden;

Fragen:

• Wie hoch ist das Nachtmittel ? => 205 m³/h

• Wie hoch ist das 24h-Mittel ? => 310 m³/h

• Wie hoch ist das Tagesmittel ? => 420 m³/h

• Wie hoch ist die Tagesspitze ? => 535 m³/h

• Warum läuft die Spitze der absetzbaren Stoffe im Abwasser der Spitze der Stundenmenge des Abwassers voraus ?

• Warum ist die Menge beider Kurven fast gleich groß ? Das hieße doch, dass die Menge der absetzbaren Stoffe fast so groß ist wie die Wassermenge selber ???

• Oder stellt eine Kurve das Wasser dar, in dem sich absetzbare Stoffe befinden?
  

Folie 26:

Schwankungen des Abwasseranfalls je nach Siedlungsgröße

• (dies war auch eine Frage von Dr. Werning im allerersten Kolloq.)
  

• Frage: Von der Dorfgemeinschaft über Klein- und mittlere Stadt bis hin zur Großstadt nehmen die Schwankungen ab => warum ?

Folie 27:

Zuflussmengen zur Kläranlage Hennef

• O: 0 - 1000 [m3/h]
• A: 0 -24 [h]

• Peak bei12h mit Plateaubildung nach rechts und links (über 6 Stunden)

• Was besagt das Mittel (TW): 270 m3/h ?

• Was bedeutet Δ 620 m3/h: (230 %)
  

Folie 28:

Zuflussmengen zur Kläranlage Düsseldorf-Nord

• O: 0 - 350.000 [m3/d]
• A: 365 [Tage]
• die Werte beginnen bei knapp unter 10.000 [m3/d]

Frage: wie kommen die extremen Peaks zustande ?


Folie 29:

Abwassermengenverteilung in Deutschland

• Frage: Was ist ein Direktleiter ?

• (s. alte Aufzeichnungen SiWaWi !)
  

Folie 30:

Ausgangsdaten für die Bemessung

• Struktur des Einzugsgebietes
• Bauleitplanungen
• Flächennutzungsplanungen
• Prognosedaten
  

Folie 31:

• Ermittlung der Abwassermengen
  
• aha, jetzt beginnen wieder die wunderbaren, teilweise theoretisch und zum größten Teil empirisch abgeleiteten Formeln ... für einen Bauing., der HöMa geschafft, kein Problem, auch wenn er mit seinem Lernpartner an einer Aufgabe über 2-3 Stunden gesessen hat => ich vergieße jetzt mal solidarisch ein paar Krokodilstränen ;-)

Häusliches Schmutzwasser QH

• QH,d = EZ · ws [m³/d] daily
  

• QH,h = QH,d · 1/x [m³/h] Spitzenabfluss

... solche und kommende ähnliche Tabellen sind sicherlich nicht zum Auswendiglernen gedacht, außer man studiert Medizin ... gut zu erkennen, dass mit steigender Anschlussgröße auch die anderen schmutzwasserspezifischen Dimensionen steigen:

Anschlussgröße EW :

• von unter 5.000 bis über 100.000 [E]

häuslicher Schmutzwasseranfall wS,d:

• 100 - 250 [l/(E * d)]

Divisor Tagesspitze (Stundenmittel) xQmax:

• 8 - 16 [h/d]

Faktor zur Bestimmung des Mischwasserzufluss (große Gebiete) fS,QM:

• 9 - 3 [-]

Divisor Tagesstundenmittel xQd,mittel:

• 12 - 20 [h/d]

Divisor Nachtstundenmittel xQn,mittel:

• 84 - 30 [h/d]

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• fff
  

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• ggg
  

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• hhh
  

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• iii
  

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• ooo
  

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• rrr
  

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• zzz

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• aaa
  

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• sss
  

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• vvv
  

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• www
  

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• xxx
  

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• yyy
  

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• zzz

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• aaa
  

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• mmm
  

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• ppp
  

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qqq