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Das Weiterbildende Studium Wasser und Umwelt führte im September 2007 und 2010 in Weimar die Präsenzphase zum Kurs WW59 „Siedlungswasserwirtschaft im ländlichen Raum“ durch. In dieser Woche hatten die Teilnehmer/-innen Gelegenheit, den in der Fernstudienphase bearbeiteten Lehrstoff zu vertiefen. Dazu waren Autoren der entsprechenden Kapitel und weitere Referenten anwesend, nahmen Stellung zu den Fragen der Studierenden, führten den Lehrstoff an Beispielen weiter aus und berichteten über neue Erkenntnisse und Entwicklungen. In einer Gruppenübung unter der Leitung von Herrn Dr.-Ing. J. Nowak, Frau Dipl.-Ing. J. Alexeeva-Steiniger und Herrn D. Meyer M.Sc. konnten die Studierenden den gelernten Stoff anhand eines praktischen Beispieles anwenden.
Die Exkursion gab einen Überblick über verschiedene Möglichkeiten der dezentralen Abwasserentsorgung sowie über die Wasserversorgung im Weimarer Land. So besichtigten die Studierenden
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dezentrale Abwasserentsorgungskonzepte und -behandlungsanlagen, |
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Neuartige Sanitärsysteme sowie |
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Wasserversorgungsanlagen im Niedersynderstedter Tal. |
Ein sehr interessantes Abwasserkonzept wurde uns im Jahr 2007 von Herrn Dipl.-Ing. K. Holzapfel (Fa. Holzapfel+Konsorten) in Kirchheim vorgestellt. Grundprinzip dieses Konzeptes ist die Vermeidung stark verschmutzten Abwassers. Die anfallenden Abwasserströme werden getrennt und unterschiedlich behandelt.
Die in einer Trockentrenntoilette anfallenden Fäkalien werden kompostiert und können nach wenigen Jahren als Kompost (Dünger) verwendet werden. Der getrennt gesammelte Urin wird (ebenfalls) als Dünger verwendet. Spülwasser fällt in dieser Toilette nicht an.
Das Grauwasser aus Küche und Bad wird einer Pflanzenkläranlage zugeleitet. Dieses gereinigte Abwasser wird anschließend in einem Teich gespeichert und bei Bedarf zur Bewässerung genutzt. Eine Versickerung und damit eine Gewässerbenutzung finden nicht statt.
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Die Papiermühle Nausnitz wurde 1614 erbaut und ca. 12 Jahre zur Papierherstellung genutzt. Heute wird das Gebäude und zugehörige Gelände von einer kleinen Wohngemeinschaft bewirtschaftet.
Herr U. Kluge gab uns die Möglichkeit, die Pflanzenkläranlage (bepflanzter Bodenfilter) sowie die Mühle zu besichtigen. Die PKA wurde für 10 EW bemessen. Es handelt sich um einen Horizontalfilter. Dieser ist so konzipiert, dass das Abwasser S-förmig durch den Bodenkörper fließt. Dem Pflanzenbeet ist eine Zweikammerabsetzgrube von 3 m3 Fassungsvermögen vorgelagert, in welcher die absetzbaren Stoffe zurückgehalten werden. Von hier aus wird das Abwasser auf das Pflanzenbeet gepumpt.
Das gereinigte Abwasser wird in die Pleiße eingeleitet. Bei Hochwassergefahr kann der Auslauf durch einen Deckelstutzen verschlossen werden. Die gesamte PKA wird durch einen Wall vor Hochwasser geschützt.
Zum Abschluss konnten wir noch die hauseigene UV-Wasseraufbereitungsanlage besichtigen, da die Wohngemeinschaft ihr Trinkwasser von einer Quelle in der Nähe des Grundstückes bezieht.
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Die Kleinkläranlage in Buttelstedt reinigt das Abwasser von 800 EW. Es kommt das Scheibentauchkörperverfahren zur Anwendung.
In einer Vorreinigungsstufe findet die Grobabscheidung statt. Anschließend gelangt das Abwasser in ein Becken mit rotierenden Scheibentauchkörpern. Die Scheiben dienen der Biomasse als Bewuchsfläche und tauchen etwa zur Hälfte in das vom Abwasser durchflossene Becken ein. Durch das Eintauchen der Scheiben in das Abwasser werden die Mikroorganismen mit Substrat und beim Auftauchen mit dem erforderlichen Sauerstoff versorgt. Teile des Bewuchses werden durch die Rotation als Überschussschlamm abgespült, so dass eine Nachklärung erforderlich ist.
Für die Anlage gelten die Überwachungswerte der Größenklasse 2, für den BSB5 ist eine Reinigungsleistung von < 40 mg/l gefordert.
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Diese Anlage ging im Juni 2010 in Betrieb und wurde uns von Herrn G. Scheide vom Abwasserzweckverband Nordkreis Weimar als Betreiber sowie von Herrn Dr.-Ing. U. Katzung, dem Anlagenplaner vorgestellt. Die Anlage ist für 1.200 EW ausgelegt und soll zukünftig das Abwasser der Ortschaften Berlstedt und Neumark reinigen.
Die mechanische Reinigungsstufe besteht aus einer kompakten Siebanlage und einem Hydrozyklon zur Sandabscheidung. Von hier gelangt das Abwasser im freien Gefälle in das Vorklärbecken und anschließend in die biologische Reinigungsstufe (Verfahren – s. Scheibentauchkörperanlage Buttelstedt). Daran schließt sich das Nachklärbecken an, welches zum Abtrennen des Überschussschlammes dient. Die Phosphorelimination erfolgt durch Zudosierung von Eisen-II-Chlorid im Zulauf zum Nachklärbecken. Der Überschussschlamm wird in einem Schlammstapelbehälter zwischengespeichert und regelmäßig zur Weiterbehandlung in die Kläranlage Weimar abtransportiert. Das Trübwasser wird in die Biologie zurückgeführt.
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In einer Eigenheimsiedlung der Gemeinde Daasdorf a.B. befindet sich die SBR-Anlage, welche von der Gemeinde selbst betrieben wird. Herr Pressler als Anlagenbetreuer erläuterte das Verfahren. Das Aufstauverfahren, als SBR (Sequencing Batch Reactor)-Verfahren bezeichnet, entspricht einem kaskadenförmig durchströmtem Belebungsbecken mit der Besonderheit, dass die einzelnen Prozessphasen entlang einer Zeitachse im selben Becken ablaufen.
Folgende Phasen wechseln einmal pro Tag zyklisch ab:
Der Vorteil dieses Verfahrens liegt im Wegfall des Nachklärbeckens.
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Ein Mensch scheidet im Jahr ca. 500 Liter Urin (1,4 Liter pro Tag) und 50 Kilogramm Fäzes (140 Gramm pro Tag) aus. Beide Stoffe sind von höchst unterschiedlicher Zusammensetzung. Urin ist steril, enthält große Mengen Salze und Nährstoffe aber kaum organische Bestandteile. Er kann als Dünger genutzt werden. Fäzes bestehen überwiegend aus organischen Stoffen, sie sind gut kompostierbar und können über Biogas zur Energieerzeugung genutzt werden.
Die Grundidee einer getrennten Sammlung gab es bereits im 19. Jhd. beispielsweise mit dem Heidelberger Tonnensystem zur Abfuhr der Fäkalien für eine landwirtschaftliche Verwertung. Die rasche Etablierung des Wasserklosetts in den Haushalten Ende des 19. Jhd. hatte die Entwicklung der Schwemmkanalisation und der Kläranlagen zur Folge. Aufgrund knapper werdender Ressourcen, des Klimawandels und der demografischen Entwicklung sind neue und nachhaltige Lösungen weg von der „Stoffdurchflusswirtschaft“ hin zur Kreislaufwirtschaft erforderlich.
Die „Goldgrube®“ wurde uns von Herrn Dipl.-Ing. Holzapfel vorgestellt. Es handelt sich hierbei um ein von ihm entwickeltes und patentrechlich geschütztes Sanitärsystem zur getrennten Lagerung von Fäzes und Urin in einem Behälter. Als Toilettenstuhl wird eine moderne Trockentrenntoilette genutzt. Durch einen einfachen Einbau werden in den Trenntoiletten (Separations- oder Nomixtoiletten) Urin und Fäzes getrennt abgeleitet. Damit können sie getrennt gelagert und als Wertstoff genutzt werden. Als einzige technische Ausstattung kommt ein kleiner Lüfter mit geringem Stromverbrauch zum Einsatz.
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Eine Lösung zur Wasserversorgung im ländlichen Raum stellten uns im Jahr 2007 Frau Dipl.-Ing. E. Saalfeld und im Jahr 2010 Herr Dr.-Ing. T. Pritzkow vom Wasserversorgungszweckverband Weimar vor.
Intensive landwirtschaftliche Nutzung führte in den siebziger und achtziger Jahren im südöstlichen Gebiet des Landkreises Weimar zu einer rapiden Verschlechterung der Trinkwasserqualität. Infolge zunehmender Nitratbelastung und Schwierigkeiten bei der Sicherung einer bakteriologisch einwandfreien Wasserqualität begannen die Planungsarbeiten für eine Gruppenwasserversorgung.
Im Ergebnis von durchgeführten Variantenuntersuchungen wurde die Anbindung der gesamten Region an die Fernwasserversorgung als günstigste Variante bestätigt. Über das System der Gruppenwasserversorgung „Niedersynderstedter Tal“ werden etwa 4500 Einwohner mengen- und druckstabil versorgt. Ein modernes Mess-, Steuer- und Regelsystem trägt zur Gewährleistung der Versorgungssicherheit bei.
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