»Wasser + Umwelt«
Im Rahmen der Präsenzphasen-Veranstaltung zum Kurs WW55 „Einführung in die Wasserversorgung“ fanden in den Jahren 2009 und 2011 die eintägigen Exkursionen zu verschiedenen Anlagen der Trinkwassergewinnung und -aufbereitung statt.
| Wasserwerk in Arnstadt, | |
| Trinkwasseraufbereitungsanlage (TWA) in Luisenthal, | |
| Institut für Umweltanalytik GmbH (IWU) in Luisenthal, | |
| Talsperre (TS) Ohra |
Beim WAZV Arnstadt wurden wir zunächst von Herrn Gottschlich (Mitarbeiter in der Abteilung Technik) mit der Geschichte des Wasserwerkes vertraut gemacht. Die Trinkwasserversorgung in Arnstadt erfolgt seit Ende des 19. Jahrhunderts über die Quellfassung Schönbrunn, welche mit einem Sammelgewölbe überdeckt wurde. Das Einzugsgebiet des Quellwassers ist im Bereich des Höhenzugs Ohrdruf/Crawinkel – im Karstgebiet des Gosseler Muschelkalkplateaus – angesiedelt. Die Qualität des entnommenen Rohwassers im Quellwasserzulauf der Schönbrunnquellen wird vor allem durch die periodisch auftretenden Trübungen beeinträchtigt, welche auf die vorhandenen geologischen Gegebenheiten im Einzugsgebiet zurückzuführen sind.
Bis 2002 wurden aufgrund der schlechten Rohwasser-Parameter hinsichtlich der Trübung Ausnahmeregelungen erteilt, doch dann war eine Modernisierung der baulichen und technischen Anlagen erforderlich. Während der umfangreichen Erneuerung des Wasserwerkes – durchgeführt von 2002 bis 2004 unter laufenden Betrieb der Anlage – ist u.a. der Neubau der Aufbereitungsanlage realisiert worden. Folgende Verfahrensschritte zur Trinkwasseraufbereitung kommen zur Anwendung:
Mit der neu errichteten Filterstrecke (3 Edelstahlfilter mit Kiesfüllung) und einer nachgeschalteten Wasserentkeimung durch UV-Bestrahlung werden nun die Anforderungen der TrinkwV erfüllt. Die täglich aufbereitete Menge Reinwasser beträgt ca. 3.000 m3, womit 90% der Bevölkerung Arnstadts versorgt werden. 10% des Trinkwasserbedarfs der Bevölkerung wird über die Fernwasserversorgung des Talsperre Ohra sichergestellt.
Im Anschluss an den Rundgang durch das Wasserwerk stellte uns der technische Leiter, Herr Fidelak, in einer interessanten Präsentation noch einmal den Verband und dessen Tätigkeitsbereiche vor. Vor allem das rasante Wachstum der Gewerbe- und Industriestandorte in Arnstadt und der damit verbundene Trinkwasserbedarf stellen den Verband vor neue Herausforderungen.
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Die TWA Luisenthal bereitet Rohwasser aus der Talsperre Ohra zu Trinkwasser auf, welches über ca. 250 km Fernleitung der Verbundwasserversorgung in Thüringen zugeführt wird. Herr Linz (Leiter Betrieb Mitte) führte uns durch die Anlage und erläuterte den Aufbereitungsprozess.
Das Rohwasser fließt im freien Gefälle aus der Talsperre und täglich werden max. 78.000 m3 (Q365) Trinkwasser aufbereitetet. Im Aufbereitungsprozess werden unerwünschte natürliche Inhaltsstoffe wie Partikel und Trübstoffe sowie gelöste organische und anorganische Stoffe entfernt. Von 1993 bis 2004 erfolgte die Generalinstandsetzung der TWA unter laufenden Betrieb der Anlage. Folgende Verfahrensschritte zur Aufbereitung des Rohwassers sind notwendig:
In der TWA erfolgt die Aufhärtung im „Reinerzauer Verfahren“ mit dem Ziel, die Mischbarkeit mit anderen Wässern zu verbessern und die Rohrleitungen zu schützen. Beim „Reinerzauer Verfahren“ wird ein Teilstrom des Rohwassers von ca. 10-30% mit 80-200 g/m3 CO2 versetzt und über Kalziumcarbonat (CaCO3) geleitet. Dieser Teilstrom wird dadurch auf ca. 10-14 °dH aufgehärtet und anschließend dem Hauptstrom wieder zugemischt. Da im Teilstromverfahren nicht 100% des CO2 durch das Kalziumcarbonat gebunden werden kann, muss entsprechend mehr CO2 zugegeben werden. Dieses überschüssige CO2 wird nach der Aufhärtung sowie im Reinwasser durch Zugabe von Natronlauge gebunden. Die Zugabe von Kaliumpermanganat (KMnO4) hat die Oxidation von Wasserinhaltsstoffen zur Folge und die Neigung des Trinkwassers zur Bildung von Desinfektionsnebenprodukten wird verringert.
Ziel der Flockenfiltration ist die Entfernung allerkleinster Teilchen, welche die Trübung des Wassers verursachen (z.B. Tone, Huminstoffe, kolloide Stoffe) sowie von Mikroorganismen, die frei im Wasser oder an Partikel angelagert vorhanden sind. Als Flockungsmittel wird Eisen(III)-chlorid (FeCl3) in 4 Misch- und Reaktionsbecken zugegeben. In 14 offenen Mehrschichtfiltern wird das Filtermedium bestehend aus Quarzsand bzw. Quarzkies, Aktivkohle und Hydro-Anthrazit durchströmt. Die Spülung erfolgt mittels Wasser und Luft entgegen der Filtrationsrichtung.
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An der Ohra-Talsperre im Hauptgebäude der TWA Luisenthal befindet sich das Institut für Wasser- und Umweltanalytik (IWU). Herr Raab (Fachgebietsleiter Probenahme/Bäder/Wassertechnologie) führte uns durch die Laborräume, in welchen neben Wasserproben (Trink-, Bade-, Oberflächen- und Abwasser) auch Lebensmittel und Umweltproben (Boden, Altlasten, Abfall, Klärschlamm) analysiert und begutachtet werden. Die IWU GmbH ist ein nach DIN EN ISO/IEC 17025:2005 akkreditiertes Prüflabor, welches regelmäßig an Ringversuchen des Niedersächsischen Landesgesundheitsamtes - Außenstelle Aurich, der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) Berlin, der Analytischen Qualitätssicherung Baden-Württemberg, der Thüringer Landesanstalt für Umwelt u.a. teilnimmt.
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Die TS Ohra speichert das Oberflächenwasser aus den im Herzen des Thüringer Waldes liegenden, nahezu unbeeinflussten und geschützten Einzugsgebieten. Der Stauraum hat insgesamt einen Inhalt von 17,50 Mio. m3 (Vollstau) und das Einzugsgebiet des TS hat eine Größe von 33,60 km2. Beim Absperrbauwerk handelt es sich um einen Steinschüttdamm mit einer Asphaltbetonaußendichtung. Die Kronenlänge beträgt 260 m und das Bauwerksvolumen 950.000 m3. Aus der Sicht des Talsperrenmeisters wurden uns die wichtigsten Überwachungs- und Steuerungsanlagen zur Gewährleistung eines einwandfreien Betriebs der Talsperre und der zugehörigen TWA erläutert.
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