Vorlage - VO/08/3651/65  

                                                                                                             

 

 

Sachverhalt: 

 

Anlage: Beschlusslageplan unmaßstäblich

1. Veranlassung

Der aktuelle Ausbau der Abwasserreinigung des Klärwerks Regensburg wurde ausgerichtet an der Anforderung, im Ablauf der Anlage einen Wert von 18 mg/l N_{ges, anorg.} nicht zu überschreiten. Im Zuge der letzten Anpassung der Mindestanforderungen an die Einleitqualität von kommunalen Abwässern aus Kläranlagen über 100.000 EW wurde bei der Novellierung der Abwasserverordnung (AbwV) im Oktober 2002 der Wert für N_{ges. anorg.} von 18 mg/l auf 13 mg/l gesenkt. Diese Restkonzentration wird vom Klärwerk Regensburg bislang nicht sicher erreicht. Im Rahmen einer Studie wurden Maßnahmen untersucht, die im Klärwerk die Einhaltung der neuen verschärften Anforderungen sicherstellen. Dabei wurde auch eine mögliche Belastungssteigerung in den nächsten Jahren berücksichtigt. Auf der Grundlage eines anschließenden Vorentwurfs wurde entschieden, zunächst eine separate Schlammwasserbehandlung zu realisieren, um ausreichende Sicherheit beim Stickstoffablaufwert zu erhalten. Bei diesem Verfahren wird ein Teilstrom aus der Schlammentwässerung behandelt, der für eine erhebliche Rückbelastung der Stickstofffrachten (ca. 18 %) verantwortlich ist. Bei der gewählten Lösung wird der Teilstrom in einer SBR – Anlage (Sequenz – Batch – Reaktor) behandelt, indem der Ammonium - Stickstoff zunächst mit Hilfe von speziell adaptierten Bakterien und Sauerstoffzufuhr über Nitrit zu Nitrat oxidiert wird und anschließend über eine Denitrifikation der Stickstoff biologisch abgebaut  und entfernt wird.

 

Die vorliegende Entwurfsplanung für eine Schlammwasserbehandlung beschreibt alle notwendigen baulichen Maßnahmen zur Realisierung einer solchen Anlage am vorgegebenen Standort südlich des alten Schlammentwässerungsgebäudes.

 

 

2. Vorhandene Anlage

 

Die Schlammbehandlung auf dem Klärwerk Regensburg erfolgt durch eine anaerob-mesophile Schlammfaulung mit anschließender Entwässerung in Zentrifugen. Der Schlamm wird mit Polymeren zu besseren Entwässerbarkeit konditioniert. Die Zentrifugen werden direkt aus einem Zwischenspeicher nach der  Faulung beschickt. Eine Faulschlammentgasung ist derzeit nicht vorhanden.

 

Zur Konditionierung des Faulschlammes wird Pulverpolymer in 2 Ansetzstationen gelöst und direkt in die Zentrifugenbeschickung dosiert. Das Zentrat enthält stark schwankende Feststoffgehalte, häufig über 2 g/l. Dies weist auf Optimierungspotenziale bei der Konditionierung hin, die in Vorfeld der Realisierung der Schlammwasserbehandlung weiter untersucht werden sollen. Außerdem sollte untersucht werden, ob eine Faulschlammentgasung verbesserte Entwässerungseigenschaften des Schlammes bringt. Derzeit läuft das Zentrat der Entwässerungszentrifugen über die Kläranlagenkanalisation direkt in den Zulauf des Klärwerks. Durch den Betrieb der Zentrifugen „rund um die Uhr“ wird das Klärwerk in etwa gleichmäßig mit der Rückbelastung aus der Schlammentwässerung beaufschlagt. Eine Möglichkeit für eine gezielte Bewirtschaftung mit differenzierter Beaufschlagung besteht derzeit nicht.

 

Auf dem Klärwerk existiert ein altes Schlammentwässerungsgebäude, das seit der Umstellung der Schlammentwässerung von Kammerfilterpressen auf Zentrifugen seit 2004 im OG leer steht. Zu dieser Anlage gehört die ehemalige Halle der Kammerfilterpressen (OG) mit dem darunter befindlichen Raum für die Austragsförderer (EG) sowie eine Filtratgrube (500 m³) und Pumpenraum im UG. Neben dem Gebäude befinden sich 2 zylindrische Behälter aus Stahl (V jeweils 300 m³), die leer stehen. Außerdem sind noch Räumlichkeiten der ehemaligen thermischen Schlammkonditionierung angebaut, die ebenfalls derzeit ohne Funktion sind. 2 zylindrische Stahlkessel mit einem Durchmesser von jeweils ca. 1,7 m (Volumen je 20 m³) sind noch vorhanden, aber ohne Nutzung. Lediglich die Elektroverteilung wird noch genutzt, außerdem dient die Halle im EG als Lager. Darüber hinaus existiert noch ein ehemaliger zylindrischer Vorlagebehälter mit einem Durchmesser von 3 m und einem Volumen von 50 m³.

 

3.  Zielsetzung

 Die Schlammwasserbehandlungsanlage wurde nach folgenden Zielsetzungen geplant:

 

- Bau der Reaktoren südlich der alten Schlammentwässerungshalle für eine optimierte

  Flächennutzung im Klärwerksgelände.

- Hierfür Teilabriss des alten Gebäudes der Thermischen Schlammkonditionierung.

- Anordnung der Reaktoren so, dass die Mittelspannungskabel und die Kabelzuganlage

  im Baufeld nicht umgelegt  werden müssen.

- Aufteilung des Gesamtvolumens in zunächst 2 Reaktoren bei einer Ausbaustufe von   

  400.000 EW. Ein weiterer Reaktor kann bei Bedarf angefügt werden. Darüber hinaus

  besteht die Option bei einer Vergrößerung der Ausbaugröße einen weiteren Reaktor

  in die Anlage zu integrieren.

- Nutzung des alten Filtratspeicher und der Eindicker als Zentratwasservorlage zur

  Vergleichmäßigung des Betriebes.

- Nutzung der vorhandenen Halle als Betriebsgebäude und Anbindung der

   Schlammwasserreaktoren.

- Vollständige Behandlung der Abluft

 

Die Planungen wurden Anfang 2007 begonnen.

Zunächst wurde anschließend die Option einer funktionalen Ausschreibung geprüft, hierfür wurden entsprechende Anlagen besichtigt. Für das Klärwerk Regensburg stellte sich heraus, dass dies kein geeignetes Verfahren darstellt, da

- die sehr beengten Verhältnisse den Einsatz von Standardbehältern nicht erlauben

- die Nutzung des bestehenden Gebäudes eine detaillierte planerische Betrachtung erfordert

- die neue Anlage zumindest in etwa dem realisierten technischen Standard auf dem

  Klärwerk Regensburg entsprechen soll.

 

Im September 2007 wurde das Konzept der Reaktoren abgestimmt. Für die Beurteilung der Nitrifikationsgeschwindigkeit sowie zur Ermittlung weiterer Bemessungsgrößen wurden im Zeitraum zwischen August und Dezember 2007 vom Klärwerk Regensburg Versuche im Labormaßstab durchgeführt. Damit konnte unter Berücksichtigung der gegebenen Randbedingungen eine sichere Bemessung der Reaktoren vorgenommen werden.

 

Zunächst wurde eine Einbeziehung der beiden Stahlbehälter nördlich der alten Schlammentwässerung als Absetzbecken mit Schlammrückführung vorgesehen. Hierdurch könnte die Abzugsdauer aus den Reaktoren verringert werden, da die Sedimentationsphase aus den Reaktoren heraus verlagert werden würde. Dies schafft Reserven für die Phasen der Nitrifikation und Denitrifikation.

 

Im weiteren Verlauf der Planung wurde festgelegt, dass die Reaktoren im reinen SBR-Betrieb (Sequence – Batch – Reaktor) konzipiert werden sollen. Hierdurch kann der Aufwand für die maschinentechnische Ausrüstung der Anlage vermindert werden. Die bestehenden Stahlbehälter werden stattdessen als zusätzliche Filtratpuffer für den Spitzenlastfall herangezogen, um Belastungsspitzen weitergehend dämpfen zu können.

 

Für die Vermeidung des Eintrags von Feststoffdurchbrüchen im Zentratwasser der Zentrifuge in die Schlammwasserbehandlung wurden Möglichkeiten für einen Feststoffrückhalt untersucht. Ein Rückhalt mittels Siebtrommelanlage wurde konzipiert und dargestellt. Auf den Betrieb einer entsprechenden Versuchsanlage wurde schließlich wegen der erwarteten hohen Investitionskosten im 6-stelligen Bereich verzichtet. Stattdessen soll durch die Modernisierung der Polymerkonditionierung die Trennschärfe der Entwässerung erhöht werden. In diesem Zuge wird daran gedacht, die inzwischen sehr alten Polymeransetz- und Dosieranlagen zu erneuern. Mit einer Anlage mit elektrischem Zwangseinmischer sind im 4. Quartal 2008 Versuche geplant. Diese Maßnahmen laufen jedoch im Vorfeld der Realisierung der Schlammwasserbehandlung separat.

 

Zur Reduzierung der Investitionskosten wurde im April 2008 festgelegt, dass zunächst nur 2 Reaktoren gebaut werden und die Leistung der Anlage für diesen Ausbauzustand nachzuweisen ist. Ferner wird die Anlage in diesem Ausbauzustand zunächst über 2 Containerbiofilter abgesaugt.

 

4. Zeitplan für die Realisierung der Maßnahme

 

1.  Entwurfsplanung bis Ende                                                               Juli 2008

 

2. Maßnahmenbeschluss

    ( Ausschuss für Stadtplanung, Verkehr, Umwelt-,

    und Wohnungsfragen)                                                                    Okt.. 2008

 

3. Maßnahmenbeschluss ( Plenum )                                                 Okt.   2008

 

4. Ausführungsplanung bis Ende                                                      März  2009

 

5. Erstellung der Leistungsverzeichnisse für die Rohbauarbeiten

                                                                 bis                                       Okt. 2009

 

6. Ausgabe der Leistungsverzeichnisse                                         Januar 2010

 

7. Submission                                                                                    März 2010

 

 8. Vergabe der Leistungen für Rohbauarbeiten / Anlagenbau          April 2010

 

 9. Baubeginn Bauarbeiten                                                                  Mai 2010

 

10. Fertigstellung Rohbauarbeiten                                               Oktober 2010

     

 

11. Fertigstellung Anlagenbau                                                           April 2011

 

12. Probebetrieb                                                                      ab        Mai 2011

                                                                                                bis       Okt. 2011

 

13. Offizielle Inbetriebnahme                                                         Januar 2012

 

 

5. Umfang der geplanten Maßnahme

 

Das Planungskonzept der Schlammwasserbehandlungsanlage sieht vor, die notwendigen Anlagenteile in den vorhandenen Bestand zu integrieren und den Gebäudebestand weitgehend weiterhin zu nutzen. Für den Bau der Reaktoren muss jedoch ein Teil des Gebäudebestandes südlich der ehemaligen Schlammentwässerungshalle abgebrochen werden.

Nach Abbruch des Gebäudebestandes werden an dieser Stelle die Behälter für die Stickstoffbehandlung errichtet. Dabei werden entsprechend der derzeitigen Anlagenbelastung zunächst 2 Reaktoren errichtet. Bei einem weiteren Anstieg der Anlagenbelastung kann gemäß der vorliegenden Entwurfsplanung die Anlage um einen 3. Reaktor ergänzt werden.

In den Gebäudebestand wird die gesamte Maschinentechnik, die Mess- Steuer- und Regelungstechnik sowie die Analytik für den Reinigungsprozess in den SBR – Reaktoren installiert.

 

Für den Bau der SBR – Anlage sind im Wesentlichen folgende Leistungen erforderlich:

·         Abbrucharbeiten der Gebäude südlich der ehemaligen Schlammentwässerung

·         Neubau der SBR – Reaktoren (1. BA mit 2 Reaktoren)

·         Installation der Maschinentechnik in dem bestehenden Gebäude

·         Erstellung einer Abluftbehandlungsanlage für die Reaktoren

·         Ausstattung der Anlage mit der MSR- und Prozessleittechnik

 

6. Wasserrecht, Abwasserabgabenrecht

 

Mit dem Vorhaben werden sowohl Belange des Wasserrechtes als auch des Abwasserabgabengesetzes  berührt.

Mit der Inbetriebnahme der Schlammwasserbehandlungsanlage werden die betrieblichen Voraussetzungen für die Einhaltung des Ablaufparameters Stickstoff ges. von 13 mg/l geschaffen.  Der bisherige Bescheidswert von 18 mg/l des Wasserrechtbescheides vom 01.08.2003 muss entsprechend den Mindestanforderungen der Abwasserverordnung (AbwV) angepasst werden.

Die Anpassung des Wasserrechtsbescheides erfolgt nach der offiziellen Inbetriebnahme der Anlage im Jahr 2012

 

Nach den Bestimmungen des Abwasserabgabengesetzes können nach § 10 Abs. 3 die vollen angefallenen Investitionskosten mit der insgesamt geschuldeten Abwasserabgabe, die in den letzten 3 Jahren vor der Inbetriebnahme angefallen sind verrechnet werden.

Vorraussetzung dafür ist jedoch, dass die Behandlung eines Stoffstromes (z.B. Filtratwässer) eine 20 % ige Verminderung des Abwassergesamtstromes erreicht.

Im konkreten Fall wird vom Tiefbauamt ein entsprechender Antrag an die Wasserrechtsbehörde gestellt. Damit kann die Gesamtsumme der Abwasserabgabe für 2009 bis 2011 in Höhe von ca. 1,9 Mio. € mit den Ausgaben für die Schlammwasserbehandlungsanlage verrechnet werden.

 

7. Kosten, Beteiligung der Anschlussgemeinden

 

Für den Bau der Schlammwasserbehandlungsanlage wurden in der Kostenberechnung Investitionskosten in Höhe von 2.550.000 € ausgewiesen.

 

Entsprechend den vertraglichen Regelungen der Zweckvereinbarungen werden die Anschlussgemeinden an den Investitionskosten entsprechend ihrer jeweiligen Abwasserkontingente beteiligt.

Die Investitionskosten werden demnach wie folgt aufgeteilt:

 

Anschlussgemeinden (31,25 %)      =         797.000 €

Stadt Regensburg      (68,75 %)       =     1.753.000 €

                                                             ____________

                                  Summe :                 2.550.000 €

 

 

Die Mittel für die Schlammwasserbehandlungsanlage sind im Vermögenshaushalt auf der Haushaltsstelle 1. 7103.9628 im IP 2008 bis 2012 – Entwurf - wie folgt aufgeteilt:

 

Ausgaben bis einschl. 2007        160.000 €

Für das Jahr 2008 in Höhe von   100.000 €

für das Jahr 2009 in Höhe von      50.000 €

für das Jahr 2010 in Höhe von 1.800.000 €

für das Jahr 2011 in Höhe von    400.000 €

für das Jahr 2012 in Höhe von      40.000 €

 

 

Der Ausschuss empfiehlt:

 

Die Schlammwasserbehandlungsanlage für das Klärwerk Regensburg ist im Rahmen der verfügbaren Haushaltsmittel im Jahr 2010 zu erstellen.