Südeifelwerke AöR Auf Omesen 4 54666 Irrel Neubau der Kläranlage Mettendorf Erläuterungsbericht zur Vorplanung Verfasser: Ingenieurbüro H. Berg & Partner GmbH Gewerbepark Brand 48 52078 Aachen Tel.: +49 241 94623-0 Fax: +49 241 94623-30 E-Mail: [email protected] Ingenieurbüro Seite H. Berg & Partner GmbH 1 INHALTSVERZEICHNIS 1. VERANLASSUNG UND AUFGABENSTELLUNG ......................................................... 3 2. IST-ZUSTAND ................................................................................................................ 3 2.1 Beschreibung des bestehenden Entwässerungssystems und der Kläranlage ........ 3 2.2 Gewässereigenschaften ........................................................................................ 5 2.3 Entwicklung der Einwohnerwerte bis 2017 ............................................................. 6 2.4 Hydraulische Kennwerte für Kanäle und Sonderbauwerke ..................................... 7 3. ABWASSERTECHNISCHE KENNWERTE .................................................................... 7 3.1 Festlegung der Bemessungswassermengen .......................................................... 7 3.2 Abwasserverschmutzung ....................................................................................... 9 3.3 Reduzierung des Fremdwassers ............................................................................ 9 3.4 Überwachungswerte für relevante Parameter ...................................................... 10 4. NEUBAU DER KLÄRANLAGE .................................................................................... 10 4.1 Allgemeine Grundlagen ....................................................................................... 10 4.2 Standortwahl ........................................................................................................ 11 4.3 Versorgungsleitungen .......................................................................................... 14 4.4 Festlegung der Einwohnerwerte........................................................................... 14 4.5 Planung des Betriebsgebäudes ........................................................................... 15 4.6 Zufahrt, Außenanlagen, Oberflächenentwässerung ............................................. 17 4.7 Maschinentechnische Ausrüstung ........................................................................ 18 4.8 EMSR-technische Ausrüstung ............................................................................. 19 4.8.1 Mittelspannungsanschluss und Stromversorgung .................................. 19 4.8.2 Steuerungstechnik Kläranlage ................................................................ 19 5. ZU- UND ABLAUFLEITUNGEN ................................................................................... 21 5.1 Zuleitung .............................................................................................................. 21 5.2 Pumpwerk ............................................................................................................ 22 5.3 Ablaufleitung ........................................................................................................ 24 6. SCHLAMMENTWÄSSERUNGSANLAGE .................................................................... 25 7. VARIANTENUNTERSUCHUNG DER VERFAHRENSTECHNIK .................................. 26 7.1 Beschreibung der Varianten ................................................................................. 26 7.1.1 Konventionell biologische Kläranlage nach DWA-A 131 ......................... 26 Q:\PROJEKTE\50103V\06 Berichte\02 Studie Vorplanung\Erläuterungsbericht Neubau KA Mettendorf.docx Ingenieurbüro Seite H. Berg & Partner GmbH 2 7.1.2 SBR-Anlage ........................................................................................... 27 7.1.3 BIOCOS®-Verfahren der Firma ZWT Wasser- und Abwassertechnik GmbH ............................................................................................................... 29 7.2 Variantenvergleich ............................................................................................... 30 7.2.1 Allgemeine Angaben .............................................................................. 30 7.2.2 Vergleich der Massen ............................................................................. 30 7.2.3 Investitionskosten ................................................................................... 31 7.2.4 Personalbedarf ....................................................................................... 32 7.2.5 Energieverbrauch ................................................................................... 33 7.2.6 Zusammenstellung der Jahreskosten ..................................................... 33 7.3 Auswahl der Lösungsvariante .............................................................................. 35 8. ZEITPLANUNG ............................................................................................................ 35 9. ZUSAMMENFASSUNG ................................................................................................ 35 10. VERWENDETE UNTERLAGEN ................................................................................... 37 11. BESTANDTEILE DER PLANUNGSUNTERLAGEN ..................................................... 37 Q:\PROJEKTE\50103V\06 Berichte\02 Studie Vorplanung\Erläuterungsbericht Neubau KA Mettendorf.docx Ingenieurbüro Seite H. Berg & Partner GmbH 3 1. VERANLASSUNG UND AUFGABENSTELLUNG Die Kläranlage in Mettendorf gilt als stark sanierungsbedürftig, da sie die geforderten Ablaufwerte bezogen auf die Belastbarkeit der Enz nicht einhalten kann. Zudem liegt eine hydraulische Überlastung der Kläranlage durch den hohen Zufluss von Fremdwasser vor. Die jetzige Kläranlage liegt direkt angrenzend an die Wohnbebauung. Da eine Vergrößerung der Kläranlage und gegebenenfalls auch ein Neubau einer Schlamm- entwässerungsanlage für die gesamte Verbandsgemeinde geplant sind, wird ein Neubau der Kläranlage mitsamt einer Schlammentwässerungsanlage auf einem anderen Grundstück angestrebt. Die Südeifelwerke AöR beauftragten das unterzeichnende Ingenieurbüro mit der Vorplanung zum Neubau der Kläranlage sowie der Zu- und Ablaufleitungen. Die Grundlagen der Planung zum Neubau der Kläranlage und der Pumpstation werden in dem vorliegenden Erläuterungsbericht dargestellt. Es soll ein geeigneter Standort ermittelt werden, der Aufbau der Kläranlage diskutiert und schließlich ein Variantenvergleich zu den möglichen Verfahrenstechniken angestellt werden. Als mögliches Verfahren steht eine konventionell biologische Kläranlage nach dem DWA-Arbeitsblatt A 131 oder eine SBR-Anlage zur Verfügung. Als Alternative zu den konventionellen Verfahren gilt die Kompaktanlage nach dem BIOCOS®-Verfahren der Firma ZWT Wasser- und Abwassertechnik GmbH, mit der die Südeifelwerke AöR bereits in Neuerburg positive Erfahrungen sammeln konnten. Der Einsatz eines solchen Verfahrens ist zu überprüfen. Die örtlichen Vorgaben bezüglich des bestehenden Entwässerungssystems sind zu berücksichtigen. 2. IST-ZUSTAND 2.1 BESCHREIBUNG DES BESTEHENDEN ENTWÄSSERUNGSSYSTEMS UND DER KLÄRANLAGE Die Kläranlage der Gemeinde Mettendorf wurde im Jahr 1963 in Betrieb genommen und über die Jahre durch den Anschluss zusätzlicher Ortschaften erweitert. Zurzeit sind die Gemeinden Mettendorf, Ober- und Niedergeckler, Niederraden, Sinspelt und Utscheid an die Kläranlage angeschlossen, welche auf 3.660 EW ausgelegt ist. Weiterhin wurde die Kläranlage um eine Fäkalannahmestation erweitert und die Nachklärung ertüchtigt. Die Gemeinden Mettendorf und Sinspelt werden Großteils im Mischsystem entwässert und weisen eine hohe Belastung mit Fremdwasser auf. Das Problem ist bereits bekannt und es wurden schon einige Sanierungsmaßnahmen vorgenommen. Um weitere Quellen des Fremdwassers lokalisieren zu können, werden zukünftig Kamerabefahrungen im Kanalsystem durchgeführt. So können die Leckagen entdeckt und sukzessiv reduziert werden. Q:\PROJEKTE\50103V\06 Berichte\02 Studie Vorplanung\Erläuterungsbericht Neubau KA Mettendorf.docx Ingenieurbüro Seite H. Berg & Partner GmbH 4 Die Gemeinden Utscheid, Niederraden, sowie Nieder- und Obergeckler werden im Trennsystem entwässert. Hierbei kann von einem geringeren Fremdwasseranteil ausgegangen werden. Das Entwässerungssystem ist auf den Plänen Blatt V1 und Blatt V2 dargestellt. Im Jahr 2012 wurde im Zuge der Kanalsanierung der Gemeinde Mettendorf ein Regenüberlaufbecken (RÜB) im Nebenschluss in der Enztalstraße errichtet. Im obenliegenden Trennbauwerk kann so zu viel ankommendes Abwasser an das RÜB abgegeben und dort zwischengespeichert werden. Das RÜB weist ein Volumen von 175 m3 auf. Die Drosselwassermenge des Trennbauwerks liegt bei 26,0 l/s. Bei den Vorarbeiten zur Kanalsanierung der Gemeinden Mettendorf und Sinspelt im Jahr 2012 wurde deutlich, dass das Wohngebiet rechtsseitig der Enz in Mettendorf (Luxemburger Straße) ebenfalls im Trennsystem entwässert wird. Zu dem Wohngebiet sind etwa 90 EW zugehörig. Das Schmutzwasserpumpwerk Luxemburger Straße weist eine Weiterleitungsmenge von 4 bis 10 l/s, ist jedoch zurzeit nach Aussagen der Südeifelwerke AöR auf 6 l/s ausgelegt. Diese Schmutzwassermenge wird jedoch nicht in das Trennbauwerk vor die Drossel eingeleitet, sondern erst nach dem Trennbauwerk direkt in den Mischwasserkanal beigefügt. Der Drosselwassermenge von 26 l/s muss dementsprechend noch das anfallende Abwasser aus dem Wohngebiet Luxemburger Straße hinzugefügt werden. Weiterhin ist das Haus