Stadtentwässerung Dresden – größter Umweltdienstleister der Region Johannes Pohl –...

Johannes Pohl – Technischer GeschäftsführerFolie 1 Datum: 06/06

Stadtentwässerung Dresden – größter Umweltdienstleister der Region

Die Anfänge der Abwasserbeseitigung 1910 – Dresden hat eine Kläranlage Der Niedergang der Abwasserwirtschaft Entwicklung seit 1990 Umweltschutz jenseits der Gewässerreinhaltung

Wir klären das für Sie!



Die Stadtentwässerung heute

Eckdaten Aufgaben

Abwasserableitung und –behandlung Ausbau und Instandhaltung der AbwasserbeseitigungsanlagenUnterhaltung der Gewässer II. Ordnung

Wichtigste technische Anlagen zur Abwasserreinigungca. 1.700 km1.700 km AbwasserkanäleKläranlage Dresden-Kaditz mit 740.000 EW Und 5 Ortskläranlagen

Personal376 Beschäftigte und 41 Auszubildende zum 31.05.2005technischer Bereich: 278 Beschäftigtekaufmännischer Bereich und Geschäftsführung: 98 Beschäftigte



Radebeul Ost Stadtgebiet Dresden Freital/Tharandt Umlandgemeinden

Dohna, Kreischa, Bannewitz und weitere

... und seit dem 01.01.2006 auch

Heidenau Pirna

inklusive bisheriges Einzugsgebiet der Kläranlage Pirna-Pratzschwitz

Einzugsgebiete der Dresdner Kläranlagen



Umweltleitlinien der Landeshauptstadt Dresden Alle Tätigkeiten und Funktionen der Organisationseinheiten

werden hinsichtlich eines ressourcenschonenden Verbrauches von Umweltgütern optimiert.

Abfälle, Abwässer u. a. sowie die daraus resultierenden Umweltbelastungen werden auf ein notwendiges Maß reduziert.

Gesetzliche Vorgaben und Auflagen zum Umweltschutz sind einzuhaltende Mindeststandards.

Regelmäßige Öko-Audits sollen künftig die Umsetzung und Erfüllung der Verpflichtungen zum Umweltschutz gewährleisten.

Umweltleitlinien Dresdens



Die wesentlichen Ziele der Abwasserableitung und -behandlung stellen sich für die Landeshauptstadt Dresden wie folgt dar:

Sicherung der Stadthygiene als Beitrag der Gesundheitsvorsorge für die Bevölkerung Schutz der Trinkwasserreservoire und der Grundwasserleiter vor

Verschmutzungen Weitere Verbesserung der Wasserqualität der Elbe, ihrer Nebenflüsse und

anderer Oberflächengewässer im Dresdner Stadtgebiet Sicherstellung einer ordnungsgemäßen Schmutzwasserentsorgung von

Bevölkerung, Gewerbe und Industrie Realisierung einer maßvollen Niederschlagswasserableitung von öffentlichem und

privatem Grund Vermeidung einer hydraulischen Überlastung der Gewässer Abwasserableitung und –behandlung mit hoher Effektivität und

Wirtschaftlichkeit

Das Abwasserbeseitigungskonzept – Status und Ausblick



Der Beginn der Kanalisation 1853: erste planmäßige Kanalbauten

in der Antonstadt durch Karl Mank 1867: Schleusen-

Systematisierungsprojekt für die Dresdner Altstadt

Entscheidung zur Einführung der Schwemmkanalisation im Mischsystem, der Siegeszug des WaterClosets beginnt von England kommend

1890: mit dem Leiter der neue gegründeten Abeilung Kanäle des Straßen- und Tiefbauamtes beginnt der eigentliche Aufschwung für die Dresdner Kanalisation

Das Prinzip der senkrecht zur Elbe verlaufenden Hauptkanäle und den beiden parallel zur Elbe verlaufenden Abfangsammler wird umgesetzt Bild vom Bau der Dresdner Kanalisation, 1907



Der Beginn der Kanalisation

Die Dresdner Kanalisation ist ein Freispiegelnetz, d. h. das Abwasser fließt im freien Gefälle ohne zusätzliche Energie.

Im Mischwassersystem wird auch das Niederschlagswasser mit abgeführt.

Um die Kanäle nicht zu groß zu dimensionieren, existieren Überlaufbauwerke, die bei Regen in Gewässer verdünntes Abwasser einleiten.

Bewundernswert ist die planerische Weitsicht mit der die heute noch funktionierenden Anlagen ausgelegt wurden (600.000 EW).

Klettes Grundsätze:1. Alle Kanäle müssen dicht sein.2. Für kleine Kanäle ist das Eiprofil, für

größere das Haubenprofil anzuwenden.3. Die Kanäle haben für einen besseren

Abfluss nach unten gewölbte Sohlen, die Flutkanäle eine gesonderte Schmutzwasserrine.

4. Abspülung aller den Kanälen aus den Gebäuden und Straße zugeführten Stoffe mittels Wasser (Schwemmkanalisation).

5. Errichtung von Kahnkammern für Inspektionskähne.

6. Gute Belüftung der Kanalisaiton.7. Einbau von Hochwasserschiebern, Not-

und Regenauslässen.8. Reinigung des Abwassers vor Einleitung

in die Elbe.



Bild von 1909



Der Bau der Kläranlage Dresden-Kaditz

Am 15. Juli 1910 nahm die damals modernste Kläranlage Europas in Dresden-Kaditz den Betrieb auf.

Das Abwasser durchlief damals diese Stationen:

GeröllfangGrobrechenSiebscheibenPumpwerkAuslauf

Hans Erlwein, 1872 - 1914

Die Kläranlage Dresden-Kaditz im Jahr 1910



Die insgesamt 4 großen Metallscheiben (D = 8.000) besaßen Schlitze durch die das Abwasser hindurch floss. Grobe Bestandteile blieben auf den Scheiben liegen. Durch die Neigung der Welle tauchte nur der untere Teil ein. Die Rotation beförderte die Reststoffe aus dem Wasser.

Siebscheiben mit Reinigungsbürsten

Siebscheibenhalle Kläranlage Dresden-Kaditz, 1910

Siebscheiben


Stadtentwässerung Dresden – größter Umweltdienstleister der RegionErsatz der Siebscheiben durch Absetzbecken 1952 -

1956 Ersatz der Siebscheiben durch 5 Absetzbecken mit 7.500 m³ Absetzraum

Errichtung eines mechanischen Feinrechens (35 mm), Sandfangs

Errichtung eines 2. Faulbehälters

Denkschrift der Betriebssektion der Kammer der Technik zum Stand der Wasserversorgung und Abwasserreinigung der Stadt Dresden (1963):

• Vorklärung drastisch überlastet wegen des deutlich gestiegenen Trockenwetterabflusses und zusätzlich wegen neuer Anforderungen an die Durchlaufzeit• Untersuchungen zur landwirtschaftlichen Verwertung der Abwässer führten zu keinem befriedigenden Ergebnis

Forderung: Erweiterung der mechanischen Abwasserreinigung und Bau einer „künstlichen“ biologischen Anlage



...in den 80ziger JahrenKläranlagen gibt es nur für 58 Prozent aller Einwohner. In der BRD sind es zu diesem Zeitpunkt über 90 Prozent. Nur 3 Prozent der Flüsse und 1 Prozent der Seen sind in der DDR ökologisch intakt. Gründe dafür sind der Einsatz von Düngemitteln in der Landwirtschaft und das Einleiten ungeklärter Abwässer durch die Industrie. In die Elbe z.B. gelangten pro Jahr rund 23 Tonnen Quecksilber, 380 Tonnen Kupfer, 120 Tonnen Blei, 2 000 Tonnen Zink und 3,5 Millionen Tonnen Chlorid.Die Klärwerke bedürfen der Modernisierung.Ein Viertel der ostdeutschen Haushalte ist nicht an die Kanalisation angeschlossen. Nur 28 Prozent der Abwässer werden mit moderner Technik biologisch geklärt (alte Bundesländer: 77 Prozent). 42 Prozent der Flüsse und 24 Prozent der Seen können für die Trinkwasseraufbereitung nicht mehr genutzt werden. Ihr Wasser ist zu sehr verschmutzt.



Ministerratsbeschluss von 1983Beschluss des Präsidium des Ministerrates über Maßnahmen zur Erhöhung der Wassernutzung im oberen Elbabschnitt (Pirna/Dresden/Riesa) Weichenstellung zur Rekonstruktion und Erweiterung der Kläranlage Kaditz

Ende 1983 wurde eine Grundsatzuntersuchung vom Forschungszentrum Wassertechnik zu verschiedenen Aufbereitungsverfahren durchgeführt

Ergebnis: • Rekonstruktion der Vorklärung und Errichtung einer zweistufigen Belebungsanlage• Schlamm sollte in einer Faulung behandelt und anschließend über Zentrifugen entwässert werden• Abwasser des Arzneimittelwerkes sollte am Ort des Anfalls vorbehandelt und dann in die „Gemeinschaftsanlage“ eingeleitet werden

Festlegung des Ministeriums für Umwelt und Wasserwirtschaft (MfUW):erste Ausbaustufe für 1 Mio. EW und einen Abwasseranfall bis 300 Tm³/d planen und bauen



Investitionsentscheidung

Grundsatzentscheidungdavon Bauleistungen

218 Mio. Mark 85,5 Mio. Mark

Genehmigung von drei der vier Einzelgrundsatzentscheidungen (1985 – 1989)davon Bauleistungen

221,3 Mio. Mark

82,6 Mio. Marktatsächlich geplante Bauleistungen 60,8 Mio. Markbilanziell gesichert 44,8 Mio. Markrealisierte Bauleistungen 32,5 Mio. Mark

Gründe: Nichtuntersetzung des Planes mit entsprechenden Baukapazitäten durch das Bezirksbauamt und nicht realisierte Leistungen des Baubetriebes



Sanierungsarbeiten

Erst das nötige Geld und die erforderlichen Kapazitäten nach dem politischen Umbruch 1989 ermöglichten einen forcierten Ausbau in den Jahren 1990 bis 1993Inbetriebnahme der 1. Ausbaustufe der teilbiologischen Behandlun g:01.11.1991Inbetriebnahme der 2. Ausbaustufe:07/1993



VorplanungVollkommen neue Abwasserbehandlungsanlage, die alle Verfahrensstufen, d. h. den „Einlaufbereich“ mit Rechenanlagen, Sandfang, mechanischer Vorklärung sowie die komplette biologische Stufe umfassteKostenabschätzung: 800 Mio. DM

CSB 40 mg/l BSB5 10 mg/l NH4-N 1 mg/lNges 5...10 mg/l Pges 0,3...0,5

mg/lAbwasser-mengen:

Qd = 200.000 m³/d

(Trocken-wetteranfall)

Regierungspräsidium Dresden – orientierende 24 h – Mittelwerte:



StAdA

020406080

100120140160180

1910

1987

1990

1992

1994

1996

1998

2000

2002

2004

Jahr

l/EW

* d

020000400006000080000100000120000140000160000180000

m³/d

TrinkwasserverbrauchTrockenwetterzulauf

Mit der „Verwaltungsvorschrift des SMUL zum stufenweisen Ausbau der Abwasserbehandlung (StAdA) vom 01.03.1993 wurde ein gesetzlicher Rahmen zur Orientierung am tatsächlichen Bedarf geschaffen.Damit konnte die für die Errichtung einer Abwasserbehandlungsanlage anzustrebende Vorgehensweise, Planung und Auslegung der Anlage auf Basis des tatsächlichen Abwasseranfalls und der tatsächlichen Abwasserzusammensetzung auf Grundlage von Versuchsergebnissen durchzuführen, umgesetzt werden.



Versuche, Konzeptionen, Planungen 1994 - 2005

Halbtechnische Versuche erfolgten durch die TU Dresden über eine 2-straßige Versuchsanlage zur Durchführung der Ermittlung maßgebender Bemessungsparameter für die Stickstoff- und Phosphorelemination nach dem Belebtschlammverfahren unter Verwendung verschiedener Randbedingungen und Verfahrenstechniken.Parallel dazu laufen Versuche an halbtechnischen Versuchsanlagen zur Biofiltration, die durch das Ing.-Büro Dr. Jedele betreut wurden. Diese Technologie wurde als zweite Stufe nach der Hochlastbiologie der KA Kaditz untersucht.

Die im Rahmen der Arbeit mittels technisch-ökonomischer Konzeption (TÖK) durchgeführte Entwicklung und Prüfung von Verfahrensvarianten und die Herleitung einer tragfähigen Lösung erfolgte auf der Basis der Ergebnisse der halbtechnischen Versuche.



Nach Kostenvergleichsrechnungen und Nutzwertanalysen zwischen fünf verschiedenen Varianten (Belebungs- bzw. Festbettverfahren) stellte sich das einstufige Belebungsverfahren als die günstigste Lösung für den Ausbau der Kläranlage Dresden-Kaditz dar. Es konnte seine Leistungsfähigkeit in Dresden im Rahmen der halbtechnischen Versuche nachweisen und bietet eine hohe Betriebssicherheit bei geringen Jahres- und Betriebskosten.

Auslegung und Planung der Anlage auf Basis der tatsächlichen Abwasserzusammensetzung unter Berücksichtigung verschiedener Einflussfaktoren und Wechselwirkungen führte zu einer optimalen Ausbaugröße mit den den konkreten Verhältnissen angemessenen Kosten.

Entwicklung eines Ausbaukonzeptes



Das heutige Dresdner Kanalnetz

Kanalnetz Länge aller Kanäle

1.700 km 2/3 Mischsystem 46.500 Schächte 1 Luftkissendüker 3 Doppelrohrdüker 1 Düker-

Druckleitung 1 Drehbogen 80 Pumpwerke 65 Regenbecken



Ausbau der KläranlageAusbau der Kläranlage in drei Komplexen:

Neu- und Umbau für die weitergehende biologische Abwasserbehandlung nach dem einstufigen Belebungsverfahren mit einem im Vergleich zu vorher 10-mal größeren belüftbaren Beckenvolumen, Integration einer biologischen Phosphor- und Stickstoffbegrenzung, Erweiterung und Modernisierung der zentralen Prozessleittechnik: Aufwand insgesamt 75 Mio. €

Errichtung eines Regenüberlaufbeckens auf dem Gelände der Stadtentwässerung mit 24.000 m³ Speichervolumen: Aufwand ca. 16 Mio. €

Nachrüstung einer Klärschlammfaulung und Biogasverwertung für die Schlammtrocknung: Aufwand ca. 25 Mio. €Mit dem Abschluss der Umbauten für die biologische Abwasserbehandlung und dem Erreichen der vollständigen Reinigungsleistung werden sich die seit 1985 für die Abwasserbehandlung eingesetzten Investitionsmittel auf200 Mio. € (netto) belaufen.Das bedeutet eine „Ersparnis“ von ca. 200 Mio. € im Vergleich zur Planung von 1992.



Das nachfolgende Zitat ist 100 Jahre alt und stammt von Stadtbaurat Klette, der maßgeblich den Aufbau der Dresdner Kanalisation geprägt hat.

”Notwendigerweise müssen die Kosten mit der Erreichung des Zweckes in

voller Übereinstimmung gebracht werden.

Jedes Übermaß zeugt von Verschwendung, jedes Untermaß zeigt, dass die

Aufgabe falsch gelöst ist.”

Zitat

Herrmann Klette, 1847 - 1909



Investitionen in das Kanalnetz 1992 - 2005: Investitionen in die Abwasserbehandlung 1990 - 2005:

281,8 Mio. EUR (netto)

246,7 Mio. EUR (netto)

Investitionen

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