Johannes Pohl – Technischer Geschäftsführer Folie 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!
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Die Anfänge der Abwasserbeseitigung 1910 – Dresden hat eine Kläranlage
Wir klären das für Sie!. Die Anfänge der Abwasserbeseitigung 1910 – Dresden hat eine Kläranlage Der Niedergang der Abwasserwirtschaft Entwicklung seit 1990 Umweltschutz jenseits der Gewässerreinhaltung. Die Stadtentwässerung heute. Eckdaten Aufgaben Abwasserableitung und –behandlung - PowerPoint PPT Presentation
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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!
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Stadtentwässerung Dresden – größter Umweltdienstleister der Region
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
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Radebeul Ost
Stadtgebiet Dresden
Freital/Tharandt
UmlandgemeindenDohna, Kreischa, Bannewitz und weitere
... und seit dem 01.01.2006 auch
Heidenau
Pirnainklusive bisheriges Einzugsgebiet der Kläranlage Pirna-Pratzschwitz
Einzugsgebiete der Dresdner Kläranlagen
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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
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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
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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
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Stadtentwässerung Dresden – größter Umweltdienstleister der Region
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.
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Bild von 1909
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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
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Stadtentwässerung Dresden – größter Umweltdienstleister der Region
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
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Ersatz 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
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...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.
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Ministerratsbeschluss von 1983
Beschluss 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
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Investitionsentscheidung
Grundsatzentscheidung
davon Bauleistungen
218 Mio. Mark
85,5 Mio. MarkGenehmigung von drei der vier Einzelgrundsatzentscheidungen (1985 – 1989)
davon Bauleistungen
221,3 Mio. Mark
82,6 Mio. Mark
tatsächlich geplante Bauleistungen 60,8 Mio. Mark
bilanziell gesichert 44,8 Mio. Mark
realisierte Bauleistungen 32,5 Mio. Mark
Gründe: Nichtuntersetzung des Planes mit entsprechenden Baukapazitäten durch das Bezirksbauamt und nicht realisierte Leistungen des Baubetriebes
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Sanierungsarbeiten
Erst das nötige Geld und die erforderlichen Kapazitäten nach dem politischen Umbruch 1989 ermöglichten einen forcierten Ausbau in den Jahren 1990 bis 1993
Inbetriebnahme der 1. Ausbaustufe der teilbiologischen Behandlun g:
01.11.1991
Inbetriebnahme der 2. Ausbaustufe:
07/1993
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Vorplanung
Vollkommen neue Abwasserbehandlungsanlage, die alle Verfahrensstufen, d. h. den „Einlaufbereich“ mit Rechenanlagen, Sandfang, mechanischer Vorklärung sowie die komplette biologische Stufe umfasste
Regierungspräsidium Dresden – orientierende 24 h – Mittelwerte:
Johannes Pohl – Technischer GeschäftsführerFolie 18 Datum: 06/06
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StAdA
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
1910
1987
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
Jahr
l/EW
* d
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
140000
160000
180000
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.
Johannes Pohl – Technischer GeschäftsführerFolie 19 Datum: 06/06
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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.
Johannes Pohl – Technischer GeschäftsführerFolie 20 Datum: 06/06
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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
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Johannes Pohl – Technischer GeschäftsführerFolie 22 Datum: 06/06
Stadtentwässerung Dresden – größter Umweltdienstleister der Region
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.
Johannes Pohl – Technischer GeschäftsführerFolie 23 Datum: 06/06
Stadtentwässerung Dresden – größter Umweltdienstleister der Region
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
Johannes Pohl – Technischer GeschäftsführerFolie 24 Datum: 06/06
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Investitionen in das Kanalnetz 1992 - 2005: Investitionen in die Abwasserbehandlung 1990 - 2005: