FAQ für Wartungsfirmen von Kleinkläranlagen
Grenzwertüberschreitungen zeigen, dass entweder die Anlage nicht funktioniert oder dass im Zulauf zu hohe Schmutzstofffrachten vorhanden sind. Als Faustregel gelten für den Zulauf von häuslichem Abwasser CSB Werte zwischen 400 und 800 mg/l und BSB5 Werte zwischen 200 und 400 mg/l.
- Bei neuen Anlagen dauert es einige Zeit bis sich genügend Belebtschlamm gebildet hat.
- Die Belüftung der Anlage funktioniert nicht oder die Belüftungsintervalle sind falsch eingestellt.
- Zu hohe Schadstofffkonzentrationen im Zulauf durch zu sparsamen Wasserverbrauch.
- In die Anlage gelangen Stoffe, die nicht hinein gehören, wie z.B. Nahrungsmittelreste, Milch, Schlachtabfälle, Reste von Renovierungsarbeiten (Farbe, Kleister..), Arzneimittel
- Die Belüftungsintervalle müssen überprüft bzw. neu eingestellt werden.
- Überprüfung der mechanischen und elektrischen Teile der Anlage.
- Regelmäßige Durchführung der Schlammentsorgung.
- Einstellung an der Anlage erfolgen grundsätzlich durch die Wartungssfirma.
- Aufgetriebener Schlamm muß regelmäßig entfernt werden.
- Schließen sie aus, daß der Betreiber die Einstellzeiten aus Stromspargründen verändert.
Nitrifikation bedeutet die bakterielle Umwandlung von Ammonium-Ionen (NH4+) zu Nitrit (NO2-) und zu Nitrat (NO3-).
Bei der Messung der Stickstoffbilanz misst man den gesamten anorganischen Stickstoff, den Ammoniumstickstoff , den Nitratstickstoff und den Nitritstickstoff. Bei einer gut funktionierenden Belebung und Belüftung sollte das Verhältnis von oxidierten anorganischen Stickstoffverbindungen (Nitrat/Nitritstickstoff) am gesamten anorganischen Stickstoff größer 90 % betragen. Ist der Wert erheblich geringer weist das auf mangelnde Nitrifikation hin, deren Ursache in einer mangelnden Aktivität (zu wenig oder gehemmt) des Belebtschlamms und/oder in unzureichender Belüftung begründet sein kann.
- Optimale Umsetzung von Ammoium zu Nitrit und Nitrat.
- Daneben optimale Verstoffwechselung der organischen Schadstoffe und ausserdem Verringerung der Ammoniumkonzentration.
- Die Ammoniumkonzentration steht pH abhängig in Zusammenhang mit der Ammoinakkonzentration. Ammoniak ist stark fischgiftig.
Die Nitrifikation kann durch Messen des gesamten anorganischen Stickstoffs, des Ammoniumstickstoffs und des oxidierten anorganischen Stickstoffs (Nitrat, Nitrit) festgestellt werden. Der Anteil an oxidierten Stickstoffverbindungen sollte möglichst größer 90 % des gesamten anorganischen Stickstoffs betragen. Eine gut funktionierende Nitrifikation zeigt, dass gleichzeitig die Belebung und/oder Belüftung der Anlage gut funktioniert. Das wiederum ist Voraussetzung für einen optimalen Abbau der organischen Schadstofffracht (CSB, BSB5).
Anhand der Stickstoffbilanz ist eine Aussage über das Ausmaß der Nitrifikation in der Anlage möglich.
Beispiel: Eine Anlage hat 40 mg/l gesamten anorganischen Stickstoff. Betragen die Ablaufwerte (Nitrat, Nitrit) 36 mg/l und der Ammoiumstickstoff 4 mg/l, dann funktioniert die Anlage.
Beträgt die Summe von Nitrat/Nitrit 10 mg/l und der Ammoniumstickstoff beträgt 30mg/l, dann ist eine nicht ausreichende Nitrifikation vorhanden.
Im Zulauf von Kleinkläranlagen liegt der CSB erfahrungsgemäß zwischen 400 und 800 mg/l. Der BSB5 bei 200-400 mg/l. Im Rahmen der Abwasserreinigung in der Kläranlage sollte es zu einem etwa 90 %igen Abbau des CSB und zu einem über 95 %igen Abbau des BSB5 kommen.
Beispiel:1
CSB Zulauf 600 mg/l
BSB5 Zulauf 300 mg/l
CSB im Ablauf bei 90 % Abbau 60 mg/l
BSB5 im Ablauf bei 95 % Abbau 15 mg/l.
Als Faustregel gilt, dass der BSB5 im Ablauf eines gereinigten häuslichen Abwassers 10 bis 30 % des CSB beträgt. Die obigen Werte würden dieser Faustregel entsprechen. Bei unserem Beispiel wären das 6-18 mg/l für den BSB5. Diese Anlage ist optimal eingestellt.
Beispiel:2
CSB Zulauf 1200 mg/l
BSB5 Zulauf 600 mg/l
CSB im Ablauf bei 90 % Abbau 120 mg/l
BSB5 im Ablauf bei 90 % Abbau 60 mg/l.
Hier besteht eine Grenzwertüberschreitung beim BSB5 und ein Hinweis auf eine unzureichende Belebung und/oder Belüftung der Anlage. Mit dem CSB alleine hätte man darauf keinen Hinweis, da der Grenzwert von 150 mg/l gut eingehalten wurde.
Erst das Verhältnis von CSB und BSB5 im Ablauf der Kläranlage lässt Rückschlüsse auf die ordungsgemäße Funktion der Anlage zu:
Übersteigt der Wert des BSB5 35 % und mehr vom CSB, so ist das ein Hinweis darauf, dass die Belebung und Belüftung in der Anlage nicht funktioniert.
CSB (chemischer Sauerstoffbedarf)
Der CSB-Wert (Maßeinheit mg/l) spielt bei der Beurteilung von häuslichen und gewerblichen Abwässern eine große Rolle. Er ist als Summenparameter für die organische Belastung eines Abwassers mit der wichtigste Parameter im Bereich der Abwasseranalytik. Durch die praktische Handhabung ist er ein wesentlicher Parameter für die Steuerung von Kläranlagen geworden.
Bei allen Methoden, die beim CSB zur Anwendung kommen, wird grundsätzlich die Oxidierbarkeit der Wasserinhaltsstoffe mit schwefelsaurer Kaliumdichromatlösung, unter Verwendung von Silbersulfat als Katalysator, gemessen. Störungen durch Chlorid werden mit Quecksilbersulfat größtenteils verhindert.
Die CSB-Bestimmung wird nach DIN 38409 Teil 41 durch Titration mit Ammoniumeisensulfat zur Ermittlung der nichtverbrauchten Kaliumdichromatmenge vorgenommen. Die Umschlagspunktbestimmung erfolgt mittels Redox-Indikator (Ferroin). Durch Rückrechnung wird die der oxidierten Substanz äquivalente Menge des verbrauchten Kaliumdichromates erfasst. Dies ist die amtliche Methode, die bei einer Überprüfung durch die Wasserbehörde zum Einsatz kommt.
Der Grenzwert für Kläranlagen der Ausbaustufe I liegt in Deutschland bei 150 mg/l.
BSB (biologischer Sauerstoffbedarf)
Der BSB5 (Maßeinheit mg/l) gibt an, wieviel Sauerstoff in 5 Tagen in 1 Liter einer, mit geeigneten Bakterien angeimpften, Abwasserprobe von diesen Bakterien veratmet wurde. Dies geschieht bei einer konstanten Temperatur von 20°C. Der Grund für den Sauerstoffverbrauch der Bakterien liegt in dem Abbau der in der Probe gelöst vorliegenden, abbaufähigen Inhaltsstoffe. Da in Abwasser die Konzentration der Inhaltsstoffe meist hoch ist, werden diese Proben für die Bestimmung verdünnt. Diese Art des BSB heißt daher Verdünnungs-BSB.
Dieser Wert ist ein wichtiger Parameter zur Beurteilung des Grades der Belastung, den ein Abwasser für die Umwelt (Vorfluter) darstellt. Dadurch, dass die Abwasserinhaltsstoffe im Vorfluter von den dortigen Bakterien abgebaut werden, wird dem Gewässer, der im Wasser gelöste Sauerstoff ganz oder teilweise entzogen. Es kann zum Absterben Sauerstoff-atmender Lebewesen (Krebse, Fische etc.) durch Sauerstoffmangel kommen. Daher gibt es einen Grenzwert für diesen Parameter, der von jedem eingehalten werden muß, der Abwasser in einen Vorfluter einleitet (Klärwerke, Industrie).
Über die Einhaltung dieser Grenzwerte wachen die zuständigen Wasserbehörden. Der Grenzwert für den BSB5 aus Kläranlagen in gereinigten Abwasser der Ausbaustufe I liegt in Deutschland bei 40 mg/l.
In der DIN EN-ISO 5667-3 (Anleitung zur Konservierung und Handhabung von Abwasserproben) ist das Tiefgefrieren auf minus 20 Grad Celsius eine vorgesehene Konservierungstechnik für die Parameter CSB und BSB5. Die tiefgefrorenen Proben müssen innerhalb von 4 Wochen zur Untersuchung kommen. Gekühlte Proben innerhalb von 24 Stunden.
Für die alleinige Bestimmung des CSB kann die Abwasserprobe nach der gleichen Norm zur Konservierung auch mit Schwefelsäure auf pH 1-2 gebracht werden. In diesem Fall müssen die Proben ebenfalls innerhalb eines Monats untersucht werden.
In der Abwasserverordnung sind die Verfahren festgelegt, nach denen amtliche Untersuchungen zu erfolgen haben. Diese Untersuchungsverfahren nennt man auch Referenzverfahren.
Betriebsmethoden sind weniger genaue Analyseverfahren für die Routineüberwachung auf kommunalen Kläranlagen.
Die Wassergesetzgebung der Bundesrepublik Deutschland obliegt in weiten Teilen der Ländergesetzgebung. Den unteren Wasserbehörden als Exekutivorgan wird bei der Umsetzung der Gesetze ein erheblicher Entscheidungsspielraum zugestanden. Die unteren Wasserbehörden bzw. die Bauämter oder die Umweltämter sind im Allgemeinen bei den Landkreisen angesiedelt.
Die Gesetzgebung des Bundes (Abwasserverordnung) ist für alle Länder verbindlich. Sie stellt den Mindestumfang der durchzuführenden Überwachung fest.
Die Ländergesetzgebung beinhaltet mindestens die gesetzlichen Regelungen des Bundes, kann aber auch länderspezifische zusätzliche Regelungen treffen. Da die Ausführung der Wassergesetzgebung Aufgabe der unteren Wasserbehörden ist, und diesen ein erheblicher Entscheidungspielraum zugestanden wird, kann es zu Unterschieden bei den wasserrechtlichen Anforderungen in den verschiedenen Landkreisen kommen.
Das Deutsche Institut für Bautechnik (DiBt) in Berlin zertifiziert u.a. Kleinkläranlagen. Dabei werden die Kleinkläranlagen in der Regel ein Jahr lang unter idealisierten Bedingungen auf einem Versuchsfeld getestet und hinsichtlich der Einhaltung der Ablaufwerte verschiedener Parameter(CSB, BSB5, Stickstoff und Phosphor) geprüft. Vielen Behörden reicht die Einrichtung einer DiBT zugelassenen Kleinkläranlage aus, um die wasserrechtliche Erlaubnis für den Bau zu erteilen. Vor allem wird alleine wegen einer DiBT Zulassung manchmal auf die regelmäßige analytische Überwachung verzichtet. Dieses Verhalten ist aus verschiedenen Gründen grob fahrlässig. Aus Untersuchungen ist bekannt und in einschlägigen Publikationen auch veröffentlicht, dass die in der DiBt Zulassung erreichten Ablaufwerte in der Praxis oft nicht erreicht werden.
Die KKA stellt eine komplexe technische und biologische Einheit dar, die ohne regelmäßige Wartung und analytische Überprüfung ihrer Funktionsfähigkeit schnell ihre Leistungsfähigkeit einbüßt.
Ein Beispiel aus der Automobilbranche untermauert diese These:
Ein beliebiger Neuwagen erfüllt selbstverständlich sämtliche Auflagen, die an ihn bzgl. der Verkehrstüchtigkeit gestellt werden. Versäumt man es jedoch diesen Wagen regelmäßig zu pflegen, zu warten und der technischen Überwachung zuzuführen, kann aus einem verkehrstüchtigen Gefährt schnell ein lebensbedrohendes, die Allgemeinheit gefährdendes Ungetüm werden. Ähnlich verhält es sich bei den Kleinkläranlagen. Die DIBt Zulassung sagt nur, dass die Anlage grundsätzlich gute Ablaufwerte bringen kann. Garantiert werden diese guten Ablaufwerte nur durch regelmäßige Wartung und Pflege der Anlage und der analytischen Überwachung ihrer Ablaufwerte.