04 nrwabwlang k6€¦ · 81 6 · kommunale klÄranlagen anschlussgröße in einwohnerwerten...
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79
Für die Bemessung einer kommunalen Kläranlage (Aus-baugröße) bzw. für die Ermittlung der aktuellen Bela-stung (Anschlussgröße) sind die Anzahl der an die Klär-anlage angeschlossenen Einwohner (E) und die Schmutz-fracht aus dem gewerblichen Bereich (Anzahl der ange-schlossenen Einwohnergleichwerte (EGW)) maßgebend.Die Gesamtbelastung einer Abwasserbehandlungsanlagewird in Einwohnerwerten (EW) ausgedrückt und ergibtsich aus der Summe der angeschlossenen Einwohner undder gewerblichen Einwohnergleichwerte (EW = E + EGW).
6Kommunale Kläranlagen
6.1 Ausbau kommunaler Abwasserbehand-lungsanlagen in den Flussgebieten
Derzeit werden in Nordrhein-Westfalen 634 kommunaleAbwasserbehandlungsanlagen betrieben, um das in deneinzelnen Gemeinden anfallende Abwasser zu reinigen.Im Jahr 2012 wurden in diesen 634 kommunalen Klär-anlagen rund 2.650 Mio. m3 Abwasser gereinigt.
Kläranlage Köln-Stammheim
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In Tabelle 6.1 sind die kommunalen Kläranlagen in Nord-rhein-Westfalen, unterschieden nach Größenklassen,zusammengestellt.
In Nordrhein-Westfalen weisen 253 der Abwasserbehand-lungsanlagen eine Ausbaugröße bis 10.000 EW auf (sieheauch Bild 6.1). Die Größenentwicklung der Abwasserbe-handlungsanlagen über die letzten Jahre zeigt, dass dieAnzahl der kleineren Anlagen abnimmt.
Rund 64 % (406) aller 634 kommunalen Abwasserbe-handlungsanlagen in Nordrhein-Westfalen befinden sichim Flussgebiet des Rheins. In den Flussgebieten Maas,Weser und Ems liegen die Anteile bei 11% (72), 14 % (88)und 11% (68). Bezogen auf die Anschlussgrößen beläuftsich der Anteil im Flussgebiet des Rheins auf rund 74 %(20,7 Mio. EW), im Flussgebiet der Maas auf 11% (3,0Mio. EW), im Flussgebiet der Weser auf 7 % (2,0 Mio. EW)und im Flussgebiet der Ems auf 8 % (2,2 Mio. EW).
80 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
Tabelle 6.1 Ausbaugröße, Anschlussgröße und Anzahl der Abwasserbehandlungsanlagen in den Flussgebieten in NRW– Stand 2012
Ausbaugröße in Einwohnerwerten
Einteilung nach Ausbaugröße EW
Flussgebiete < 1.000 ≤ 2.000 ≤ 5.000 ≤ 10.000 ≤ 20.000 ≤ 100.000 > 100.000 Gesamt
Rhein NRW
Rheingraben Nord
Lippe
Emscher
Ruhr
Erft NRW
Wupper
Sieg NRW
Mittelrhein und Mosel NRW
Deltarhein NRW
Maas NRW
Maas Nord NRW
Maas Süd NRW
Weser NRW
Ems NRW
NRW Gesamt
1.300
2.772
0
5.873
900
60
1.302
1.100
1.050
750
0
2.510
600
18.217
5.250
14.000
0
6.750
7.600
0
2.000
8.900
0
5.233
0
7.400
4.750
61.883
39.618
54.983
0
27.923
16.120
3.750
26.500
20.900
0
7.700
25.300
56.813
14.500
294.107
53.900
80.000
0
36.292
6.500
0
103.800
8.000
27.600
35.947
38.950
119.000
51.000
560.989
0
199.500
0
180.294
69.200
36.000
229.370
0
164.500
46.620
143.520
282.550
288.580
1.640.134
1.970.000
1.048.000
0
1.692.637
544.735
180.220
600.393
0
522.750
414.790
973.518
900.350
1.246.800
10.094.193
6.832.615
1.840.800
4.865.000
1.340.000
252.000
1.013.100
555.000
0
475.100
1.162.673
1.079.500
1.425.000
1.474.600
22.315.388
8.902.683
3.240.055
4.865.000
3.289.769
897.055
1.233.130
1.518.365
38.900
1.191.000
1.673.713
2.260.788
2.793.623
3.080.830
34.984.911
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81 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
Anschlussgröße in Einwohnerwerten
Einteilung nach Ausbaugröße EW
Flussgebiete < 1.000 ≤ 2.000 ≤ 5.000 ≤ 10.000 ≤ 20.000 ≤ 100.000 > 100.000 Gesamt
Rhein NRW
Rheingraben Nord
Lippe
Emscher
Ruhr
Erft NRW
Wupper
Sieg NRW
Mittelrhein und Mosel NRW
Deltarhein NRW
Maas NRW
Maas Nord NRW
Maas Süd NRW
Weser NRW
Ems NRW
NRW Gesamt
432
2.136
0
5.156
600
30
1.023
464
960
1.000
0
1.766
582
14.149
4.161
12.631
0
5.572
6.204
0
1.727
5.031
0
5.200
0
4.649
3.799
48.974
31.520
42.697
0
20.002
11.972
3.995
20.248
11.872
0
7.900
19.413
34.896
12.548
217.063
44.381
75.889
0
35.062
3.891
0
80.820
3.275
27.360
28.900
28.918
79.572
41.118
449.186
0
165.234
0
139.883
54.573
28.001
187.765
0
136.006
39.027
106.287
201.654
241.693
1.300.123
1.696.384
969.766
0
1.273.203
453.766
149.355
452.105
0
374.998
363.028
767.254
720.134
971.621
8.191.614
6.288.274
1.274.384
4.050.809
1.063.515
201.934
589.969
376.789
0
305.529
854.000
760.445
996.146
952.795
17.714.589
8.065.152
2.542.737
4.050.809
2.542.393
732.940
771.350
1.120.477
20.642
844.853
1.299.055
1.682.317
2.038.817
2.224.156
27.935.698
Anzahl der Anlagen
Einteilung nach Ausbaugröße EW
Flussgebiete < 1.000 ≤ 2.000 ≤ 5.000 ≤ 10.000 ≤ 20.000 ≤ 100.000 > 100.000 Gesamt
Rhein NRW
Rheingraben Nord
Lippe
Emscher
Ruhr
Erft
Wupper
Sieg
Mittelrhein und Mosel NRW
Deltarhein NRW
Maas NRW
Maas Nord NRW
Maas Süd NRW
Weser NRW
Ems NRW
NRW Gesamt
3
9
0
25
2
1
5
2
2
1
0
6
2
58
4
9
0
5
6
0
1
6
0
3
0
5
4
43
11
15
0
7
5
1
8
5
0
3
7
15
4
81
7
11
0
4
1
0
12
1
3
5
5
16
6
71
0
13
0
11
5
2
17
0
11
3
10
19
18
109
33
23
0
30
13
4
15
0
11
8
20
20
27
204
17
9
4
6
2
3
3
0
3
4
3
7
7
68
75
89
4
88
34
11
61
14
30
27
45
88
68
634
Tabelle 6.1 Ausbaugröße, Anschlussgröße und Anzahl der Abwasserbehandlungsanlagen in den Flussgebieten in NRW– Stand 2012 (Fortsetzung)
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82 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
Grundsätzlich ist es die Aufgabe der einzelnen Gemeinde,das auf ihrem Gebiet anfallende Abwasser zu beseitigenund die dazu erforderlichen Abwasseranlagen zu betreiben.In einigen Flussgebieten wird die Abwasserbeseitigung vongroßen Wasserverbänden durchgeführt.
Tabelle 6.2 zeigt, dass von den großen Wasserverbändenfast die Hälfte aller 634 nordrhein-westfälischen Abwasser-behandlungsanlagen betrieben wird.
Anzahl
700
600
500
400
300
200
100
0≤ 10.000
Größenklasse EW10.001 – 100.000 > 100.000 Gesamt
253313
68
634
Bild 6.1 Anzahl der kommunalen Kläranlagen in NRW sortiert nach Größenklassen – Stand 2012
Tabelle 6.2 Anzahl und Ausbaugröße der Kläranlagen der wasserwirtschaftlichen Verbände in NRW – Stand 2012
Ausbaugröße EWVerband
< 1.000
Anzahl
der
Anlagen ≤ 2.000 ≤ 5.000 ≤ 10.000 ≤ 20.000 ≤ 100.000 > 100.000 Gesamt
Emscher-genossenschaft
Ruhrverband
Lippeverband
WasserverbandEifel-Rur (WVER)
Niersverband
Wupperverband
Erftverband
Bergisch-RheinischerWasserverband (BRW)
LinksniederrheinischeEntwässerungs-Genossenschaft (LINEG)
Aggerverband
Gesamt (Verbände)
0
3.130
730
0
750
0
800
1.100
0
0
6.510
4
68
51
44
23
11
39
22
8
32
302
0
6.750
4.500
0
5.233
0
7.600
2.650
1.600
0
28.333
0
27.923
18.622
25.300
7.700
3.750
21.120
22.500
7.018
12.450
146.383
0
36.292
26.000
38.950
35.947
0
16.000
29.000
0
67.800
249.989
0
180.294
129.000
143.520
46.620
36.000
69.200
0
0
181.720
786.354
0
1.692.637
978.500
943.518
257.000
180.220
686.150
337.000
180.000
236.833
5.491.858
4.865.000
1.340.000
1.174.800
1.079.500
1.162.673
1.293.100
252.000
296.000
470.000
0
11.933.073
4.865.000
3.287.026
2.332.152
2.230.788
1.515.923
1.513.070
1.052.870
688.250
658.618
498.803
18.642.500
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Rhein NRW
Rheingraben
Lippe
Emscher
Ruhr
Erft NRW
Wupper
Sieg NRW
Mittelrhein und Mosel NRW
Deltarhein NRW
Maas NRW
Maas Nord NRW
Maas Süd NRW
Weser NRW
Ems NRW
NRW Gesamt
83 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
In dem Flussgebiet der Emscher gibt es keine verbands-freien Kläranlagen. Die vier Kläranlagen im Flussgebietder Emscher werden von der Emschergenossenschaftbetrieben. Die Kläranlage Duisburg Alte Emscher wirdentsprechend der Wasserrahmenrichtlinie dem Flussge-biet der Emscher zugeordnet. Sie leitet die behandeltenAbwässer jedoch nicht in die Emscher, sondern in denRhein ein.
Andererseits gibt es in Nordrhein-Westfalen auch dreiFlussgebiete, in denen nur verbandsfreie Kläranlagenbetrieben werden, also keine wasserwirtschaftlichen Ver-bände tätig sind. Es handelt sich hierbei um das GebietDeltarhein NRW mit 30 verbandsfreien Kläranlagen, umdas Gebiet der Weser NRW mit 88 Anlagen sowie um dasGebiet Mittelrhein und Mosel NRW (Flüsse Lahn, Ahr undKyll) mit 14 Anlagen.
Das Flussgebiet, in dem auf die Gesamtausbaugröße inEW bezogen die meisten verbandsfreien Kläranlagen (35)liegen, ist der Rheingraben mit rund 7,0 Mio. EW. Im Ver-gleich zum Flussgebiet der Ems NRW mit 67 Anlagen undeiner Ausbaugröße von rund 3,0 Mio. EW weist das Gebietdes Rheingrabens viele große Anlagen auf.
In Karte 6.1 ist die Zuordnung der 634 kommunalenAbwasserbehandlungsanlagen zu den Flussgebieten inNordrhein-Westfalen dargestellt.
Tabelle 6.3 Anzahl und Ausbaugröße der verbandsfreien Kläranlagen in NRW – Stand 2012
200
2.042
0
2.743
100
60
1.302
1.100
1.050
0
0
2.510
600
11.707
35
41
0
20
2
1
29
14
30
4
1
88
67
332
1.000
9.500
0
0
0
0
2.000
8.900
0
0
0
7.400
4.750
33.550
5.100
36.361
0
0
0
0
14.050
20.900
0
0
0
56.813
14.500
147.724
15.400
54.000
0
0
0
0
36.000
8.000
27.600
0
0
119.000
51.000
311.000
0
84.500
0
0
0
0
47.650
0
164.500
0
0
282.550
274.580
853.780
1.144.750
159.500
0
0
76.835
0
363.560
0
522.750
157.790
30.000
900.350
1.246.800
4.602.335
5.786.615
666.000
0
0
0
0
555.000
0
475.100
0
0
1.425.000
1.474.600
10.382.315
6.953.065
1.011.903
0
2.743
76.935
60
1.019.562
38.900
1.191.000
157.790
30.000
2.793.623
3.066.830
16.342.411
Ausbaugröße EWFlussgebiete
< 1.000
Anzahl
der
Anlagen ≤ 2.000 ≤ 5.000 ≤ 10.000 ≤ 20.000 ≤ 100.000 > 100.000 Gesamt
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84 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
Karte 6.1 Kläranlagen in Nordrhein-Westfalen
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85 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
Entsprechend Artikel 5 der EU-Richtlinie 91/271/EWG istsicherzustellen, dass in empfindlichen Gebieten eingelei-tetes kommunales Abwasser aus Kläranlagen über10.000 EW einer weitergehenden Behandlung, d. h. einerAbwasserbehandlung zur Nährstoffelimination, unterzo-gen wird. In Nordrhein-Westfalen müssen demnach die381 Kläranlagen mit einer Ausbaugröße über 10.000 EWzur Stickstoff- und Phosphorelimination ausgebaut sein.
Voraussetzung für eine Stickstoffelimination ist der Aus-bau der Abwasserbehandlungsanlage mit Nitrifikations-und Denitrifikationsstufe. Bei der Nitrifikation wird imAbwasser vorhandenes Ammonium mit Hilfe von Bakte-rien zu Nitrat umgewandelt. In der Denitrifikationsstufe
wird das Nitrat zu elementarem Stickstoff und Sauerstoffumgesetzt. Ammonium und Nitrat verursachen in zu gro-ßer Menge, wie auch Phosphor, ein verstärktes Pflanzen-wachstum im Gewässer. Daher ist der Ausbau von Kläran-lagen mit beiden Behandlungsstufen, der Nitrifikationund der Denitrifikation, wichtig für den Gewässerschutz.
Die Ausstattung kommunaler Abwasserbehandlungsanla-gen in Nordrhein-Westfalen mit Stickstoffelimination wirdin Bild 6.2 für die verschiedenen Größenklassen darge-stellt. Dabei wird unterschieden zwischen Anlagen ohneStickstoffelimination, Anlagen mit Nitrifikation sowieAnlagen, die sowohl eine Nitrifikation als auch eine Deni-trifikation aufweisen.
Bild 6.2 Kommunale Abwasserbehandlungsanlagen mit Stickstoffbehandlung in NRW nach Größenklassen – Stand 2012
Anzahl der Anlagen
250
200
150
100
50
0< 1.000
Größenklassen EW
Abwasserbehandlungsanlagenohne Stickstoffbehandlung
≤ 2.000 ≤ 5.000 ≤ 10.000 ≤ 20.000 ≤ 100.000 > 100.000
ausschließlich Nitrifikation Nitrifikation und Dentrifikation
48
91
219 13
50
1
63
0 1
108
1* 0
203
1* 0
67
Anlagen > 10.000 EW:
nur Nitrifikation:Stickstoffbehandlung im Verbundmit industrieller Kläranlage:
381 Anlagen
1 Anlage
2 Anlagen
922
7
* Hagen-Boele und Leverkusen-Bürrig:
Nur mechanische Abwasserbehandlung, die biologische Abwasserbehandlung erfolgt in einer industriellen Kläranlage.
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86 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
In Nordrhein-Westfalen sind von den 381 Abwasserbe-handlungsanlagen größer 10.000 EW alle Anlagen, bis aufdie Anlagen Hagen-Boele und Leverkusen-Bürrig, miteiner Stickstoffbehandlung ausgerüstet. Diese Anlagenstellen Sonderfälle dar.
Die Anlage Hagen-Boele leitet das Abwasser nach dermechanischen Behandlung in eine industrielle Kläranlageder Firma Stora Enso Kabel GmbH & Co. KG (Papierfabrik)ein. Das kommunale Abwasser erhöht den Nährstoffanteil(Stickstoff und Phosphor) im nährstoffarmen Papierab-wasser für die biologische Behandlung. Aufgrund desgeringen Nährstoffanteils im Gesamtabwasser ist einegezielte Stickstoff- und Phosphorelimination zur Einhal-tung von Überwachungswerten nicht erforderlich.
Die durch den Wupperverband betriebene Anlage Lever-kusen-Bürrig leitet das Abwasser nach der mechanischenBehandlung in eine von der Firma Currenta GmbH & Co.OHG betriebene Kläranlage ein. Dabei wird das kommu-nale Abwasser zusammen mit dem industriellen Abwas-ser in einer Kaskadenbiologie nitrifiziert und denitrifiziert.
Lediglich die Abwasserbehandlungsanlage Halle-Brand-heide, Ausbaugröße größer 10.000 EW, ist zurzeit nur miteiner Nitrifikationsstufe, also ohne Denitrifikationsstufeausgestattet. Bei der Anlage handelt es sich um eineTropfkörperanlage, in der eine nicht gezielte Teil-Denitrifi-kation erfolgt. Eine Nachrüstung zur gezielten Denitrifika-tion ist nicht geplant, da die Anlage die Anforderungenbezüglich des Parameters Stickstoff einhält. Bezüglich derTeil-Denitrifikation stellt diese Tropfkörperanlage einenSonderfall dar. Ein genereller Rückschluss auf die Leis-tungsfähigkeit von Tropfkörperanlagen ist nicht möglich.
Bezüglich der Phosphorbehandlung arbeitet von den 381Anlagen größer 10.000 EW nur noch eine Anlage ohnegezielte Phosphorelimination (siehe Bild 6.3). Dabei han-delt es sich um die oben bereits genannte Anlage Hagen-Boele, die ihr Abwasser im Verbund mit der industriellenKläranlage der Firma Stora Enso Kabel GmbH & Co. KGreinigt.
Bild 6.3 Kommunale Abwasserbehandlungsanlagen mit gezielter Phosphorelimination in NRW – Stand 2012
Anzahl der Anlagen
250
200
150
100
50
0< 1.000
Größenklassen EW
Abwasserbehandlungsanlagen
≤ 2.000 ≤ 5.000 ≤ 10.000 ≤ 20.000 ≤ 100.000 > 100.000
Phosphorelimination
58
8
23
81
6071
62
109 109
204 203
68 68
Anlagen > 10.000 EW:
Phosphorelimination im Verbundmit industrieller Kläranlage:
381 Anlagen
1 Anlage*
43
* Hagen-Boele:
Nur mechanische Abwasserbehandlung, die biologische Abwasserbehandlung mit Phosphorelimination erfolgt in einer industriellen Kläranlage.
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87 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
Damit sind die Anforderungen gemäß Artikel 5 der EU-Kommunalabwasserrichtlinie zur gezielten Nährstoffbehand-lung flächendeckend in Nordrhein-Westfalen umgesetzt.Ergänzend zu den Anforderungen aus der EU-Kommunal-abwasserrichtlinie ist anzuführen, dass in Nordrhein-West-falen eine gezielte Stickstoff- und Phosphoreliminationauch in kleineren Abwasserbehandlungsanlagen betriebenwird, wenn dies aus Gründen der Gewässerqualität erfor-derlich ist.
Bei fast allen Abwasserbehandlungsanlagen wird diePhosphorelimination mittels einer chemischen Fällungdurchgeführt. Es werden Anlagen unterschieden, die eineVor-, Simultan- und/oder Nachfällung sowie ggf. eineFlockungsfiltration aufweisen (siehe Bild 6.4). Das Verfah-ren der Simultanfällung überwiegt, da durch dieses Ver-fahren auf einfache Weise in der biologischen Stufe eineweitgehende Phosphorelimination erreicht werden kann.Die Flockungsfiltration, welche eine weitestgehendePhosphorelimination ermöglicht, wird in der Regel inKombination mit einer Simultanfällung betrieben.
Anzahl der Anlagen
600
500
400
300
200
100
0Vorfällung Simultanfällung Nachfällung Flockungsfiltration
(Die Verfahren kommen zum Teil gleichzeitig zur Anwendung)
21
489
24
100
Bild 6.4 Kommunale Abwasserbehandlungsanlagen mit chemischer Phosphorelimination in NRW – Stand 2012
Kläranlage
Kamp-Lintfort
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88 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
6.2 Frachteinträge aus kommunalenAbwasserbehandlungsanlagen
Zur Ermittlung der Gewässerbelastungen aus kommuna-len Abwasserbehandlungsanlagen werden die eingeleite-ten Frachten aus den vorliegenden Messungen der amt-lichen Überwachung des Landes betrachtet. In Nordrhein-Westfalen wurden bis Ende 2006 Abwassereinleitungenvon den Staatlichen Umweltämtern (StUA) bzw. demStaatlichen Amt für Umwelt und Arbeitsschutz Ostwest-falen-Lippe (StAfUA OWL) im Rahmen der amtlichenÜberwachung nach § 120 Landeswassergesetz (LWG) inregelmäßigen Abständen kontrolliert. Seit 2007 obliegtdie Kontrolle der Abwassereinleitungen gemäß Zustän-digkeitsverordnung Umweltschutz (ZustVU) den UnterenWasserbehörden bzw. den Bezirksregierungen. Die Analy-tik wird gemäß ZustVU vom LANUV NRW durchgeführt.
Grundlage für die Häufigkeit der amtlichen Überwachungbildet das in Nordrhein-Westfalen seit 2010 eingeführteÜberwachungskonzept Abwasser. Zur Optimierung derÜberwachungseffektivität und zur Einsparung von Res-sourcen wurde die Überwachung von Abwassereinleitungenin die drei aufeinander abgestimmte Kategorien Regel-,Anlass- und Programmüberwachung unterteilt. Die Regel-überwachung ist eine geplante systematische Kontrolleeiner Einleitung oder einer betrieblichen Anlage. Im Ab-wasserbereich ist die Regelüberwachung die häufigsteForm der Überwachung. Je nach Anhang der Abwasser-verordnung sind Überwachungsstufen bzw. Häufigkeitenvorgegeben, die sich an gesetzlichen Vorgaben und derGefährlichkeit der eingeleiteten Stoffe orientieren. Die sofestgelegte Überwachungsstufe kann aufgrund individuellerBegebenheiten (z. B. Vorfluter, Reinigungsleistung derKläranlage, Einfluss von Indirekteinleitern), um eine Stufeerhöht bzw. vermindert werden. Als Anlassüberwachungwird eine durch besondere Umstände wie z. B. Betriebs-störungen oder außergewöhnlichen Gewässerverunreini-gungen zeitnah ausgelöste Überwachung definiert. Sie
Tabelle 6.4 Gegenüberstellung der Probenahmehäufigkeiten der amtlichen Überwachungen in NRW und Anforderungen derEU-Richtlinie – Stand 2012
Größenklasse
EW
Anzahl
der
Anlagen
Anzahl der
beprobten
Anlagen
< 2.000
< 10.000
< 50.000
≥ 50.000
Gesamt (alle)
Gesamt
≥ 2.000
* 12 Probenahmen im ersten Jahr
96
147
243
148
634
538
94
147
243
148
632
538
443
875
2.920
3.310
7.548
7.105
5
6
12
22
12
13
–
588
2.916
3.552
–
7.056
–
4*
12
24
–
–
Anzahl
der
Probenahmen
mittlere
Häufigkeit der
Probenahmen
Mindestanzahl
der Probenahmen
gemäß EU-Richtlinie
mittlere Häufigkeit
der Probenahmen
gemäß EU-Richtlinie
kann gegebenenfalls eine Erhöhung der Regelüberwachungzur Folge haben. Die Programmüberwachung ist einegeplante Schwerpunktüberwachung. Sie ist eine konzep-tionell vorbereitete Aktion und bezieht sich auf bestimmteStoffe/Stoffgruppen, Branchen, Betriebe oder definierteUmweltaspekte. Ziel der Programmüberwachung ist es,grundlegende Zusammenhänge, wie zum Beispiel Infor-mationen zur Umsetzung der WRRL, zu ermitteln. Diegewonnenen Informationen gehen wiederum in die Basis-daten der Regelüberwachung ein.
Bei kommunalen Kläranlagen bildet die Kommunalabwas-serrichtlinie die gesetzliche Grundlage für die Überwa-chungshäufigkeit der Regelüberwachung. Sie richtet sichin erster Linie nach der Größe der Abwasserbehandlungs-anlage. Hinzu kommen, wie auch im Überwachungskon-zept vorgesehen, Kriterien wie Umbaumaßnahmen, Pro-bleme in der Einfahrphase oder spezielle Anforderungenbedingt durch das Gewässer, in das eingeleitet wird.Gemäß Artikel 15 der EU-Richtlinie 91/271/EWG habendie zuständigen Behörden oder Stellen Kläranlageneinlei-tungen entsprechend dem Kontrollverfahren nachAnhang 1 Abschnitt D der EU-Richtlinie, umgesetzt durchdie Kommunalabwasserverordnung NRW, zu überwachen.In der Richtlinie ist die Mindestanzahl der Probenahmen(siehe Tabelle 6.4) festgelegt. Anlagen der Größenklasse2.000 EW bis < 10.000 EW sind mindestens viermal proJahr zu beproben, im ersten Jahr jedoch 12-mal. Anlagender Größenklasse 10.000 EW bis < 50.000 EW sind proJahr mindestens 12-mal und Anlagen der Größenklasse ≥ 50.000 EW sind mindestens 24-mal zu beproben. DieProben sind in regelmäßigen zeitlichen Abständen und zuunterschiedlichen Zeitpunkten zu entnehmen. VieleAbwasserbehandlungsanlagen verfügen über mehrereMessstellen, so dass neben dem Kläranlagenablauf auchRegenwasserabschläge oder der Anlage nachgeschalteteTeiche beprobt werden können. Eine Minderung der Über-wachungshäufigkeit/-stufe für Kläranlagen, die der Kom-munalabwasserrichtlinie unterliegen, unterhalb der
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89 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
gesetzlich vorgegebenen Mindestzahl sieht das Überwa-chungskonzept Abwasser nicht vor. Es besteht jedoch dieMöglichkeit die Überwachung dergestalt zu optimieren,dass bei Kläranlagen mit guter Reinigungsleistung nichtalle Parameter bei jeder Überwachung bestimmt werdenmüssen.
Zwei Anlagen wurden 2012 nicht beprobt. Bei diesen han-delt es sich um die kleinen Anlagen Meinerzhagen Ebbergmit einer Ausbaugröße von 80 EW und GummersbachPiene mit einer Ausbaugröße von 170 EW, die diskontinu-ierlich einleiteten und bei denen zum Zeitpunkt der Über-wachung keine Einleitung stattfand.
Die Anzahl der Probenahmen geht vor allem im Bereichder kleineren Anlagen über den von der EU gefordertenWert hinaus. Der häufig weniger stabile Betrieb kleinerAnlagen im Vergleich zu Großanlagen macht hier eineErhöhung der von der EU vorgeschriebenen Mindestzahlder Probenahmen erforderlich. Ein Vergleich der Gesamt-
zahl der im Jahr 2012 durchgeführten Probenahmen aufAnlagen ≥ 2.000 EW (7.105 Probenahmen) mit der ausder Mindestanzahl der Beprobungen nach EU-Richtlinieberechneten Probenahmeanzahl (7.056 Probenahmen)zeigt, dass die geforderte Anzahl der Probenahmen durchdie Überwachungsbehörden eingehalten wurde.
Die EU-Richtlinie 91/271/EWG stellt für Einleitungen auskommunalen Abwasserbehandlungsanlagen Anforderungenbezüglich der Stoffe BSB5, Nges und Pges. Die Richtliniestellt frei, den Parameter BSB5 durch den Parameter TOCzu ersetzen, wenn eine Beziehung zwischen BSB5 unddiesem Substitutionsparameter hergestellt werden kann.Im Jahr 2012 wurde nur der Parameter TOC auf 538 Anla-gen ≥ 2.000 EW beprobt, der Parameter BSB5 wurde nichtbeprobt. In Tabelle 6.5 erfolgt eine Zusammenstellungbezüglich Probenahmehäufigkeiten der EinzelparameterTOC, Nges und Pges. Die Kläranlage Haltern-Hullern miteiner Ausbaugröße von 2.500 EW wurde im Jahr 2012nur auf den Parameter TOC beprobt.
Tabelle 6.5 Gegenüberstellung der Probenahmehäufigkeiten der amtlichen Überwachungen in NRW und Anforderungen derEU-Richtlinie (nach Einzelparametern TOC, Nges, Pges) – Stand 2012
Größenklasse
EW
Anzahl
der
Anlagen
Anzahl der
beprobten
Anlagen
* 12 Probenahmen im ersten Jahr
Anzahl
der
Probenahmen
mittlere
Häufigkeit der
Probenahmen
Mindestanzahl
der Probenahmen
gemäß EU-Richtlinie
mittlere Häufigkeit
der Probenahmen
gemäß EU-Richtlinie
TOC
< 2.000
< 10.000
< 50.000
≥ 50.000
Gesamt (alle)
Gesamt
≥ 2.000
Nges< 2.000
< 10.000
< 50.000
≥ 50.000
Gesamt (alle)
Gesamt
≥ 2.000
Pges< 2.000
< 10.000
< 50.000
≥ 50.000
Gesamt (alle)
Gesamt
≥ 2.000
96
147
243
148
634
538
96
147
243
148
634
538
96
147
243
148
634
538
94
147
243
148
632
538
94
146
243
148
631
537
94
146
243
148
631
537
443
875
2.920
3.310
7.548
7.105
441
869
2.910
3.301
7.521
7.080
436
864
2.920
3.310
7.530
7.094
5
6
12
22
5
6
12
22
5
6
12
22
–
588
2.916
3.552
–
–
588
2.916
3.552
–
0
588
2.916
3.552
–
–
4*
12
24
–
–
4*
12
24
–
–
4*
12
24
–
-
Im Folgenden werden auf Grundlage der Daten aus denProbenahmen die Belastungen der Gewässer in Nordrhein-Westfalen durch kommunale Einleitungen dargestellt.Dabei finden neben den für die EU-Richtlinie 91/271/EWGrelevanten Parametern TOC, Nges und Pges auch der AOXund die Schwermetalle Blei, Chrom, Nickel, Cadmium,Quecksilber, Kupfer und Zink Berücksichtigung.
Zur Darstellung des Leistungsstandes der Abwasserbe-handlungsanlagen werden die Messwerte aus der amt-lichen Überwachung herangezogen und für jede Anlagezu Jahresmittelwerten der Ablaufkonzentrationenzusammengefasst. Die Jahresmittelwerte werden in ver-schiedene Konzentrationsstufen eingeteilt. Ausgewertetwurden die Parameter TOC, Nges, Pges, AOX sowie ausge-wählte Schwermetalle. Die Einteilung der Konzentrations-stufen der Parameter TOC und NH4-N (Sauerstoffbedarfs-stufen) sowie Nges und Pges (Nährstoffbelastungsstufen)orientiert sich an den Konzentrationsstufen des Leistungs-vergleiches der Deutschen Vereinigung für Wasserwirt-schaft, Abwasser und Abfall e.V. (DWA) für eine Restver-schmutzung des behandelten Abwassers von sehr geringbis sehr groß (siehe Anhang E). Für jede Größenklasse(Ausbaugröße) gemäß Anhang 1 der Abwasserverord-
nung werden Jahresmittelwerte berechnet. Überschrei-tungen der Überwachungswerte dieses Anhangs 1 sindmit diesen Jahresmittelwerten nicht darstellbar.
Von den 632 beprobten Kläranlagen werden bei den fol-genden Auswertungen die zwei Kläranlagen Leverkusen-Bürrig und Hagen-Boele nicht berücksichtigt, da dieAbwässer nach der mechanischen Behandlung in indus-triellen Kläranlagen weiterbehandelt werden.
Bild 6.5 stellt die TOC-Ablaufkonzentrationen für Nordrhein-Westfalen, aufgefächert nach Größenklassen (Ausbau-größe) dar. Bei kleinen Abwasserbehandlungsanlagen (< 2.000 EW) liegt der Jahresmittelwert bei 13,7 mg/l. Beiden größeren Abwasserbehandlungsanlagen liegen diemittleren TOC-Ablaufkonzentrationen zwischen 6,7 und8,6 mg/l. Der Jahresmittelwert aller beprobten Anlagenliegt bei 8,5 mg/l. Ergänzend dazu enthält Tabelle 6.6 dieAblaufkonzentrationen in Abhängigkeit der Konzentra-tionsstufen. Landesweit liegen bei 95 % (596 Anlagen)der 630 beprobten Anlagen die TOC-Ablaufkonzentratio-nen im Mittel bei ≤ 15 mg/l. Bei 80 % der Abwasserbe-handlungsanlagen (504 Anlagen) wird sogar im Mittel derWert 10 mg/l eingehalten bzw. unterschritten.
90 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
Bild 6.5 TOC-Jahresmittelwerte kommunaler Abwasserbehandlungsanlagen aus der amtlichen Überwachung in NRW– Stand 2012
TOC-Jahresmittelwerte mg/l
14
12
10
8
6
4
2
0< 2.000
Größenklasse EW≤ 5.000 ≤ 10.000 ≤ 100.000 > 100.000
Anzahl der Anlagen
350
300
250
200
150
100
50
0
Anzahl Jahresmittelwerte
9486
71
312
67
13,7
7,36,7
7,7
8,6
Jahresmittelwert: 8,5 mg/l630 beprobte Anlagen
-
91 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
Zur Beschreibung der Stickstoffkonzentrationen aus Klär-anlagen werden die Parameter NH4-N, NO3-N und Ngesbetrachtet.
Bild 6.6 stellt die Jahresmittelwerte der Ablaufkonzentra-tionen des Ammonium-Stickstoffs (NH4-N) in Abhän-gigkeit der Größenklassen des Anhangs 1 der Abwasser-verordnung dar. Die Konzentrationsmittelwerte liegen beiAnlagen < 2.000 EW mit 6,3 mg/l am höchsten und bei
Anlagen zwischen 10.001 und 100.000 EW mit 0,8 mg/lam niedrigsten. Der Jahresmittelwert aller 574 beprobtenAnlagen liegt für das Jahr 2012 bei 1,6 mg/l.
Die Mittelwerte liegen deutlich unter den Anforderungennach Anhang 1 der Abwasserverordnung, welche für Anla-gen ab 5.000 EW Überwachungswerte von 10 mg/l NH4-Nvorgibt.
Tabelle 6.6 TOC-Jahresmittel der Messwerte aus der amtlichen Überwachung – Einteilung der Anlagen in Leistungsstufen – Stand 2012
Größenklasse
EW
TOC-Ablaufkonzentration mg/l
> 20
< 2.000
≤ 5.000
≤ 10.000
≤ 100.000
> 100.000
Anzahl
Kläranl. gesamt
13
0
0
1
0
14
11
1
2
3
3
20
22
12
2
44
12
92
44
58
53
226
52
433
4
15
14
38
0
71
94
86
71
312
67
630
≤ 20 ≤ 15 ≤ 10 ≤ 5
Anzahl Kläranl.
gesamt
Bild 6.6 NH4-N-Jahresmittelwerte kommunaler Abwasserbehandlungsanlagen aus der amtlichen Überwachung in NRW– Stand 2012
NH4-N-Jahresmittelwerte mg/l
14
12
10
8
6
4
2
0< 2.000
Größenklasse EW≤ 5.000 ≤ 10.000 ≤ 100.000 > 100.000
Anzahl der Anlagen
350
300
250
200
150
100
50
0
Anzahl Jahresmittelwerte
7162 66
6,3
1,30,9
Jahresmittelwert: 1,6 mg/l574 beprobte Anlagen
0,9 0,8
297
78
-
Aus der zugehörigen Tabelle 6.7 mit Messwerten aus deramtlichen Überwachung geht hervor, dass bei 97 % (555Anlagen) aller 574 beprobten Abwasserbehandlungsanla-gen im Jahresmittel ein Ablaufwert von ≤ 10 mg/l vor-liegt. Bei 68 % (388 Anlagen) wird sogar ein Wert ≤ 1 mg/lerzielt. Auch beim Ammonium-Stickstoff liegt damit derGroßteil der Anlagen in der Sauerstoffbedarfsstufe 1(sehr gering). Nur noch etwas mehr als 1% der Anlagenliegen mit > 20 mg/l in der Stufe 5 (sehr groß).
Beim Nitrat-Stickstoff (NO3-N) (Bild 6.7) liegt der Jahres-mittelwert aller 488 beprobten Anlagen bei 7,4 mg/l. Auchhier weisen die größeren Abwasserbehandlungsanlagengeringere Jahresmittelwerte (4,8 bis 5,1 mg/l) auf als diekleineren Abwasserbehandlungsanlagen (8,1 bis 13,5 mg/l).Wird ergänzend Tabelle 6.8 betrachtet, so befinden sichbei 85 % (413 Anlagen) der Abwasserbehandlungsanla-gen die Ablaufkonzentrationen in den Konzentrationsstu-fen ≤ 10 mg/l und ≤ 3 mg/l. Bei 31% (151 Anlagen) derAnlagen wird im Jahresmittel eine Nitrat-Stickstoffkonzen-tration ≤ 3 mg/l erzielt.
92 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
Bild 6.7 NO3-N-Jahresmittelwerte kommunaler Abwasserbehandlungsanlagen aus der amtlichen Überwachung in NRW– Stand 2012
NO3-N-Jahresmittelwerte mg/l
14
12
10
8
6
4
2
0< 2.000
Größenklasse EW≤ 5.000 ≤ 10.000 ≤ 100.000 > 100.000
Anzahl der Anlagen
350
300
250
200
150
100
50
0
Anzahl Jahresmittelwerte
61 63
247
63
13,5
5,15,5
4,8
Jahresmittelwert: 7,4 mg/l488 beprobte Anlagen
8,1
57
Tabelle 6.7 NH4-N-Jahresmittel der Messwerte aus der amtlichen Überwachung – Einteilung der Anlagen in Leistungsstufen– Stand 2012
Größenklasse
EW
NH4-N - Ablaufkonzentration mg/l
> 20
< 2.000
≤ 5.000
≤ 10.000
≤ 100.000
> 100.000
Anzahl
Kläranl. gesamt
7
0
0
0
0
7
10
1
0
1
0
12
11
6
3
8
4
32
23
18
17
65
12
135
20
53
42
223
50
388
71
78
62
297
66
574
≤ 20 ≤ 10 ≤ 3 ≤ 1
Anzahl Kläranl.
gesamt
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93 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
Da Nitritkonzentrationen im Ablauf von kommunalenKläranlagen selten nachgewiesen werden, sind sie hiernicht gesondert aufgeführt. Neben den Ablaufkonzentra-tionen für Ammonium-Stickstoff, Nitrat-Stickstoff undNitrit-Stickstoff wird bei den meisten Abwasserbehand-lungsanlagen auch ein Wert für den Parameter Stick-stoffgesamt (Nges) ermittelt. Landesweit wurden 629Abwasserbehandlungsanlagen (Bild 6.8) beprobt. DerJahresmittelwert aller beprobter Anlagen lag im Jahr2010 bei 8,7 mg/l Nges.
Tabelle 6.8 NO3-N-Jahresmittel der Messwerte aus der amtlichen Überwachung – Einteilung der Anlagen in Leistungsstufen– Stand 2012
Bild 6.8 Nges-Jahresmittelwerte kommunaler Abwasserbehandlungsanlagen aus der amtlichen Überwachung in NRW– Stand 2012
Nges-Jahresmittelwerte mg/l
21
18
15
12
9
6
3
0< 2.000
Größenklasse EW≤ 5.000 ≤ 10.000 ≤ 100.000 > 100.000
Anzahl der Anlagen
350
300
250
200
150
100
50
0
Anzahl Jahresmittelwerte
9485
71
312
67
18,9
9,7
6,2 6,5 6,0
Jahresmittelwert: 8,7 mg/l629 beprobte Anlagen
Größenklasse
EW
NO3-N - Ablaufkonzentration mg/l
< 2.000
≤ 5.000
≤ 10.000
≤ 100.000
> 100.000
Anzahl
Kläranl. gesamt
61
63
57
247
60
488
> 20
13
8
1
1
0
23
16
6
3
25
2
52
18
26
27
151
40
262
14
23
26
70
18
151
≤ 20 ≤ 10 ≤ 3
Anzahl Kläranl.
gesamt
Die Mittelwerte aller Anlagen > 10.000 EW liegen mit 6,0bis 6,5 mg/l im Jahr 2012 für Nges sogar deutlich unterden Anforderungen nach Anhang 1 der Abwasserverord-nung, welche für Anlagen über 10.000 EW Überwa-chungswerte von 18 mg/l Nges, anorg. und für Anlagen über100.000 EW Überwachungswerte von 13 mg/l Nges, anorg.vorgibt.
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Wird hierzu Tabelle 6.9 betrachtet, so weisen 91% (572Anlagen) aller Anlagen für den Parameter Stickstoffgesamtim Jahresmittel Konzentrationen ≤ 18 mg/l auf, dies ent-spricht den Nährstoffbelastungsstufen 3 bis 1 (mäßig,gering und sehr gering). 86 % (542 Anlagen) der Anlagenhaben im Jahresmittel Ablaufwerte ≤ 13 mg/l und 64 %(400 Anlagen) einen Wert ≤ 8 mg/l.
Noch 57 Anlagen befinden sich mit einer mittleren Rest-verschmutzung von groß bis sehr groß in den Nährstoff-belastungsstufen 4 und 5.
Im Vergleich zum Jahr 2012 lag der Jahresmittelwert der638 im Jahr 2010 beprobten Anlagen bei 9,1 mg/l. 90 %der Anlagen wiesen dabei für Nges im Jahresmittel Kon-zentrationen von ≤ 18 mg/l auf.
Bild 6.9 stellt die Jahresmittelwerte der Pges-Ablaufkon-zentrationen in Abhängigkeit der Größenklassen desAnhangs 1 der Abwasserverordnung dar. Der Jahresmit-telwert aller 629 beprobten Anlagen lag im Jahr 2012 bei
1,0 mg/l. Die Konzentrationsmittelwerte vermindern sichdabei mit zunehmender Größe der Anlagen von 2,9 mg/lauf 0,3 mg/l. Nach der zugehörigen Tabelle 6.10 befindensich 91% (573 Anlagen) aller 629 beprobten Anlagen inder Größenordnung ≤ 2 mg/l (Nährstoffbelastungsstufen1 bis 3 (mäßig, gering und sehr gering)); bei 79 % (495Anlagen) werden im Mittel Werte ≤ 1 mg/l und bei 44 %(277 Anlagen) werden im Mittel sogar Werte ≤ 0,5 mg/lerzielt.
Bei 56 Anlagen sind die Nährstoffbelastungsstufen 4 und5 (groß und sehr groß) zu verzeichnen (hauptsächlichAnlagen mit geringer Ausbaugröße).
Dies entspricht in weiten Teilen der Situation des Jahres2010. Der Jahresmittelwert der 637 beprobten Anlagenlag ebenfalls bei 1,0 mg/l. 92 % der Kläranlagen wiesen inder Ablaufkonzentration eine Größenordnung von ≤ 2mg/l auf; bei 79 % wurden im Mittel Werte von ≤ 1 mg/lund bei 43 % Werte von ≤ 0,5 mg/l erzielt.
94 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
Tabelle 6.9 Nges-Jahresmittel der Messwerte aus der amtlichen Überwachung – Einteilung der Anlagen in Leistungsstufen – Stand 2012
Größenklasse
EW
Nges-Ablaufkonzentration mg/l
> 35
< 2.000
≤ 5.000
≤ 10.000
≤ 100.000
> 100.000
Anzahl
Kläranl. gesamt
12
3
0
0
0
15
28
9
4
1
0
42
16
5
0
9
0
30
17
15
14
81
15
142
21
53
53
221
52
400
94
85
71
312
67
629
≤ 35 ≤ 18 ≤ 13 ≤ 8
Anzahl Kläranl.
gesamt
Kläranlage
Rheinhausen
-
95 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
Der Parameter AOX wird nicht vom Leistungsvergleichder DWA erfasst, hier erfolgte eine freie Einteilung in Kon-zentrationsstufen (Tabelle 6.11).
Bild 6.10 stellt die Jahresmittelwerte der AOX-Ablaufkon-zentrationen in Abhängigkeit der Größenklassen desAnhangs 1 der Abwasserverordnung dar. Die Konzentra-tionsmittelwerte liegen bei den Anlagen bis 10.000 EWzwischen 17,0 und 18,5 μg/l. Bei den größeren Anlagen
treten im Mittel höhere Ablaufwerte auf, bei den Anlagengrößer 100.000 EW sogar bis 26,8 μg/l.
Der Jahresmittelwert aller 500 beprobten Anlagen liegtbei 20,5 μg/l, dabei befinden sich 47 % (236 Anlagen) inder Größenordnung > 20 μg/l. Für den Parameter AOXlag im Jahr 2010 der Jahresmittelwert bei den 475beprobten Anlagen bei 22,6 μg/l.
Bild 6.9 Pges-Jahresmittelwerte kommunaler Abwasserbehandlungsanlagen aus der amtlichen Überwachung in NRW– Stand 2012
Pges-Jahresmittelwerte mg/l
14
12
10
8
6
4
2
0< 2.000
Größenklasse EW≤ 5.000 ≤ 10.000 ≤ 100.000 > 100.000
Anzahl der Anlagen
350
300
250
200
150
100
50
0
Anzahl Jahresmittelwerte
9485
71
312
67
2,9 1,10,8 0,6 0,3
Jahresmittelwert: 1,0 mg/l629 beprobte Anlagen
Tabelle 6.10 Pges-Jahresmittel der Messwerte aus der amtlichen Überwachung – Einteilung der Anlagen in Leistungsstufen – Stand 2012
Größenklasse
EW
Pges-Ablaufkonzentration mg/l
> 5
< 2.000
≤ 5.000
≤ 10.000
≤ 100.000
> 100.000
Anzahl
Kläranl. gesamt
18
1
0
0
0
19
22
12
3
0
0
37
23
17
11
27
0
78
15
27
36
130
10
218
16
28
21
155
57
277
94
85
71
312
67
629
≤ 5 ≤ 2 ≤ 1 ≤ 0,5
Anzahl Kläranl.
gesamt
-
Neben den Parametern TOC, Stickstoff, Phosphor undAOX wird auf verschiedenen Abwasserreinigungsanlagenzusätzlich das Abwasser auf Schwermetallgehalte unter-sucht. In den folgenden Bildern (Bild 6.11 bis Bild 6.13)werden die Ergebnisse der Untersuchungen dargestellt.
Im Allgemeinen werden im Ablauf kommunaler Kläranla-gen geringe Schwermetallkonzentrationen festgestellt, sodass bei den Messungen häufig Konzentrationen unter-halb der Bestimmungsgrenzen (BG) des jeweils ange-wandten Analyseverfahrens ermittelt werden. Im Rahmen
eines Untersuchungsvorhabens des Landes Nordrhein-Westfalen konnte mit Hilfe sehr empfindlicher Analyse-verfahren der Anteil der Messergebnisse unterhalb derBestimmungsgrenze deutlich gesenkt werden. Damitkonnten die Konzentrationen und Frachten wesentlichgenauer ermittelt werden. Auf der Basis dieser Ergeb-nisse wurde die Methodik der Frachtberechnung ange-passt: Werden Werte unterhalb der Bestimmungsgrenzeermittelt, wird zur Frachtberechnung die Hälfte der klein-sten Bestimmungsgrenze für den jeweiligen Parameterangesetzt.
96 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
Bild 6.10 AOX-Jahresmittelwerte kommunaler Abwasserbehandlungsanlagen aus der amtlichen Überwachung in NRW– Stand 2012
AOX-Jahresmittelwerte μg/l
28
24
20
16
12
8
4
0< 1.000
Größenklasse EW≤ 5.000 ≤ 10.000 ≤ 100.000 > 100.000
Anzahl der Anlagen
350
300
250
200
150
100
50
0
Anzahl Jahresmittelwerte
7363
49
257
58
18,5
17,017,5
21,2
26,8Jahresmittelwert: 20,5 μg/l500 beprobte Anlagen
Tabelle 6.11 AOX-Jahresmittel der Messwerte aus der amtlichen Überwachung – Einteilung der Anlagen in Leistungsstufen – Stand 2012
Größenklasse
EW
AOX-Ablaufkonzentration μg/l
> 20
< 2.000
≤ 5.000
≤ 10.000
≤ 100.000
> 100.000
Anzahl
Kläranl. gesamt
29
18
16
129
44
236
9
18
12
58
9
106
25
13
13
44
3
98
10
14
8
26
2
60
0
0
0
0
0
0
73
63
49
257
58
500
≤ 20 ≤ 15 ≤ 10 ≤ 5
Anzahl Kläranl.
gesamt
-
97 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
Bei dem Parameter Blei liegen die Konzentrationsmittel-werte für die einzelnen Größenklassen bei 1,1 bis 1,3 μg/l.Beprobt wurden 508 Anlagen.
Die Jahresmittelwerte für Chrom für die verschiedenenGrößenklassen liegen bei 0,5 bis 0,7 μg/l. Beprobt wur-den 509 Anlagen.
Für den Parameter Nickel liegt der Jahresmittelwert beiden 509 beprobten Anlagen bei 5,8 μg/l. Die Konzentra-tionsmittelwerte bewegen sich zwischen 5,3 und 6,8 μg/lund nehmen mit steigender Anlagengröße zu.
Der Jahresmittelwert der Cadmium-Ablaufkonzentratio-nen liegt bei 0,164 μg/l. Bei Quecksilber wurde der Jah-resmittelwert im Jahr 2012 zu 0,005 μg/l ermittelt. Insge-samt wurden 507 bzw. 479 Anlagen auf die ParameterCadmium und Quecksilber beprobt.
Bild 6.11 Blei-, Chrom-, Nickel-Jahresmittelwerte kommunaler Abwasserbehandlungsanlagen aus der amtlichenÜberwachung in NRW – Stand 2012
Jahresmittelwerteμg/l
8
7
6
5
4
3
2
1
0< 2.000
Größenklasse EW
Blei Chrom Nickel
≤ 5.000 ≤ 10.000 ≤ 100.000 > 100.000
1,0
0,5
5,4
1,3
0,5
5,3
1,0
0,5
5,4
6,0
0,6
6,8
1,00,7
1,0
JahresmittelwerteBlei: 1,1 μg/l, Chrom: 0,6 μg/l, Nickel: 5,8 μg/l
Werte unterhalb der Bestimmungsgrenzen (BG):
Blei (0,005 - 100 μg/l): 93,6 %, Chrom: (0,005 - 5 μg/l): 97,2 %, Nickel: (0,05 - 5 μg/l): 75,3 %
Die Bestimmungsgrenze ist abhängig vom jeweiligen Analyseverfahren.
Kläranlage Moers-Gerdt
-
Landesweit wurden 509 Anlagen bezüglich der Kupfer-Ablaufwerte beprobt. Der Jahresmittelwert aller beprob-ten Anlagen liegt bei 7,9 μg/l (Jahr 2010: 8,1 μg/l). DerJahresmittelwert für die unterschiedlichen Größen derAbwasserbehandlungsanlagen bewegt sich zwischen 12,9und 6,3 μg/l.
Zink ist kein abgaberelevanter Parameter. Daher wurdennur 118 Anlagen beprobt. Bei diesen Anlagen handelt essich oft um auffällige Anlagen, so dass nur rund 5,2 % derAnalysenwerte unterhalb der Bestimmungsgrenze unddie Mittelwerte daher recht hoch liegen. Der Jahresmittel-wert aller beprobten Anlagen liegt bei 34,2 μg/l. Die Kon-zentrationsmittelwerte schwanken zwischen 27,9 und44,8 μg/l, wobei die Größenklasse ≤ 100.000 EW denhöchsten Wert aufweist. Im Jahr 2010 betrug der Mittel-wert bei 149 beprobten Anlagen 32,4 μg/l.
98 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
Bild 6.12Cadmium-, Quecksilber-Jahresmittelwerte kommunaler Abwasserbehandlungsanlagen aus der amtlichenÜberwachung in NRW – Stand 2012
Jahresmittelwerteμg/l
0,30
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00< 2.000
Größenklasse EW
Cadmium Quecksilber
≤ 5.000 ≤ 10.000 ≤ 100.000 > 100.000
0,165
0,005 0,005 0,005
JahresmittelwerteCadmium: 0,164 μg/l, Quecksilber: 0,005 μg/l
0,005 0,006
0,165 0,165 0,164 0,160
Werte unterhalb der Bestimmungsgrenzen (BG):
Cadmium: (0,005 -1,0 μg/l): 93,8 %, Quecksilber: (0,005- 0,2 μg/l): 75,9 %
Die Bestimmungsgrenze ist abhängig vom jeweiligen Analyseverfahren.
-
99 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
Bild 6.13Kupfer-, Zink-Jahresmittelwerte kommunaler Abwasserbehandlungsanlagen aus der amtlichen Überwachung inNRW – Stand 2012
Sandfang Niersverband
Jahresmittelwerteμg/l
50
40
30
20
10
0< 2.000
Größenklasse EW
Kupfer Zink
≤ 5.000 ≤ 10.000 ≤ 100.000 > 100.000
12,9
42,1
7,0
27,9
6,9
28,6
6,5
44,8
6,3
27,9
JahresmittelwerteKupfer: 7,9 μg/l, Zink: 34,2 μg/l
Werte unterhalb der Bestimmungsgrenzen (BG):
Kupfer: (0,005 - 5 μg/l): 56,5 %, Zink: (10 μg/l): 5,2 %
Die Bestimmungsgrenze ist abhängig vom jeweiligen Analyseverfahren.
-
100 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
In Tabelle 6.12 sind die angeschlossenen Einwohnerwerte,die behandelte Abwassermenge und die Frachteinträgefür die einzelnen Flussgebiete bezüglich TOC, Nges, Pgesund AOX sowohl bezogen auf das Jahr [t/a] als auch alsspezifische Frachten bezogen auf die Einwohnerwerte
[g/(EW · d)] zusammengestellt. In den folgenden Bildern(Bild 6.14 bis Bild 6.19) werden die Angaben der Tabelle 6.12für die einzelnen Flussgebiete zusätzlich grafisch aufbe-reitet.
Tabelle 6.12 Frachteinträge (TOC, Nges, Pges, AOX) aus kommunalen Kläranlagen in die Flussgebiete in NRW – Stand 2012
Flussgebiete Anzahl d. Anlagen
gesamt
> 10.000
EW
angeschl.
Einw.
Mio. EW
Wasser-
menge
Mio. m3
TOC-Fracht AOX-Fracht
t/a g/EW·d
Rhein NRW
Rheingr. Nord
Lippe
Emscher
Ruhr
Erft NRW
Wupper
Sieg NRW
Mittelrhein und
Mosel NRW
Deltarhein NRW
Maas NRW
Maas Nord NRW
Maas Süd NRW
Weser NRW
Ems NRW
NRW Gesamt
75
89
4
88
34
11
61
14
30
27
45
88
68
634
50
45
4
47
20
9
35
-
25
15
33
46
52
381
8,07
2,54
4,05
2,54
0,73
0,77
1,12
0,02
0,84
1,30
1,68
2,04
2,22
27,94
474
232
629
381
58
104
152
5
64
80
134
173
147
2.633
4.013
1.751
5.862
2.358
460
566
980
29
651
721
926
1.165
1.538
21.019
1,36
1,88
3,95
2,53
1,71
2,01
2,39
3,89
2,10
1,52
1,50
1,56
1,89
2,06
11,30
4,77
20,99
6,11
1,16
1,11
2,44
0,01
1,79
1,61
3,62
0,16
3,13
58,21
3,83
5,12
14,16
6,56
4,32
3,95
5,95
1,01
5,80
3,39
5,89
0,22
3,85
5,69
t/a mg/EW·d
Pges-Fracht
178
137
301
194
25
28
88
3
24
27
29
91
67
1.193
0,06
0,15
0,20
0,21
0,09
0,10
0,22
0,40
0,08
0,06
0,05
0,12
0,08
0,12
t/a g/EW·d
Nges-Fracht
2.897
1.487
3.601
2.505
501
555
1.142
40
285
462
925
1.042
796
16.238
0,98
1,60
2,43
2,69
1,87
1,97
2,79
5,35
0,92
0,97
1,50
1,40
0,98
1,59
t/a g/EW·d
Kläranlage Kohlfurt im
Wupperverband
-
101 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
Die absolute Verteilung der an kommunale Kläranlagenangeschlossenen Einwohnerwerte (27,94 Mio. EW) für dieeinzelnen Flussgebiete ist in Bild 6.14 dargestellt.
In Bild 6.15 ist die Verteilung der behandelten Abwasser-menge auf die Flussgebiete in Nordrhein-Westfalen dar-gestellt. Für das Gebiet des Rheins ergibt sich rechnerischder größte Anteil des Abwassers mit 24 % (629 Mio. m3/a)im Gebiet der Emscher und nicht im Gebiet des Rheingra-bens (18 %, 474 Mio. m3/a). Das lässt sich damit begrün-den, dass die an der Emscher gelegenen Kläranlagen ganzbzw. teilweise als Flusskläranlagen fungieren. In dieseAnlagen gelangt daher auch das zum Teil schon mitbe-handelte Abwasser der vorgelagerten Anlagen. Ein Teildes in der Emscher abfließenden Wassers durchfließt sozwei oder sogar drei Kläranlagen. Die in diesen Kläranlagenbehandelte Abwassermenge ist daher vergleichsweisehoch bzw. mehrfach in der Summe der Abwassermengeim Einzugsgebiet der Emscher enthalten (Bild 6.15).
Beim TOC (Tabelle 6.12 und Bild 6.16) ergibt sich fürNordrhein-Westfalen ein einwohnerwertspezifischerFrachtwert von 0,75 kg/(EW · a) bzw. 2,06 g/(EW · d)(2010: 2,35 g/(EW · d)). Die Frachten aus dem Einzugsge-biet der Emscher mit 3,95 g/(EW · d) bzw. 1,45 kg/(EW · a)sind erheblich größer als der Landesdurchschnitt.
Die einwohnerwertspezifische Stickstofffracht in Nord-rhein-Westfalen beträgt laut Tabelle 6.12 1,59 g/(EW · d)bzw. 0,58 kg/(EW · a) nach Bild 6.17. In den FlussgebietenEmscher (2,43 g/(EW · d) bzw. 0,89 kg/(EW·a)), Ruhr(2,69 g/(EW · d) bzw. 0,99 kg/(EW · a)), Erft NRW (1,89g/(EW · d) bzw. 0,68 kg/(EW · a)), Wupper (1,97 g/(EW · d)bzw. 0,72 kg/(EW · a)) und Sieg NRW (2,79 g/(EW · d) bzw.1,02 kg/(EW · a)) liegen die spezifischen Stickstofffrach-ten über dem statistischen Mittel. Im Flussgebiet Mittel-rhein und Mosel NRW, wo sich keine Anlagen mit einerAusbaugröße über 10.000 EW befinden und damit auchkeine Anforderungen an Stickstoffablaufwerte vorliegen,errechnet sich eine spezifische Stickstofffracht von 1,96 kg/(EW · a).
Bild 6.14Verteilung der angeschlossenen Einwohnerwerte (27,94 Mio. EW) auf die Flussgebiete in NRW – Stand 2012
Rheingraben-Nord
Lippe
Emscher
Ruhr
Erft NRW
Wupper
Sieg NRW
Mittelrhein u. Mosel NRW
Deltarhein NRW
Maas Nord NRW
Maas Süd NRW
Weser NRW
Ems NRW
1,0[Mio. EW]
0,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0
2,2
2,0
1,7
1,3
0,8
0,02
1,1
0,8
0,7
2,5
4,1
2,5
8,1
-
102 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
Bild 6.15Verteilung der behandelten Abwassermenge (2.633 Mio. m3) auf die Flussgebiete in NRW – Stand 2012
Rheingraben-Nord
Lippe
Emscher
Ruhr
Erft NRW
Wupper
Sieg NRW
Mittelrhein u. Mosel NRW
Deltarhein NRW
Maas Nord NRW
Maas Süd NRW
Weser NRW
Ems NRW
100[Mio. m3/a]
200 300 400 500 600 700 8000
147
173
134
80
64
5
152
104
58
381
629 *
232
474
Rheingraben-Nord
Lippe
Emscher
Ruhr
Erft NRW
Wupper
Sieg NRW
Mittelrhein u. Mosel NRW
Deltarhein NRW
Maas Nord NRW
Maas Süd NRW
Weser NRW
Ems NRW
50[m3/(EW · a)]
3000
Mittelwert: 94,2 m3/(EW · a)
100 150 200 250
66
85
80
62
76
239
136
135
79
150
155
91
59
* Die hohen Abwassermengen im Flussgebiet der Emscher sind auf Flusskläranlagen zurückzuführen, in die zum Teil bereits mitbehandelte Abwässer aus
vorgelagerten Kläranlagen gelangen. Damit durchfließt ein Teil des in der Emscher abfließenden Abwassers mehrfach verschiedene Kläranlagen.
-
103 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
Rheingraben-Nord
Lippe
Emscher
Ruhr
Erft NRW
Wupper
Sieg NRW
Mittelrhein u. Mosel NRW
Deltarhein NRW
Maas Nord NRW
Maas Süd NRW
Weser NRW
Ems NRW
1.000TOC [t/a]
2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.0000
1.538
1.165
926
721
651
29
980
566
460
2.358
5.862
1.751
4.013
Rheingraben-Nord
Lippe
Emscher
Ruhr
Erft NRW
Wupper
Sieg NRW
Mittelrhein u. Mosel NRW
Deltarhein NRW
Maas Nord NRW
Maas Süd NRW
Weser NRW
Ems NRW
0,5TOC [kg/(EW · a)]
2,00,0
Mittelwert: 0,75 kg/(EW · a)
1,0 1,5
0,69
0,57
0,55
0,55
0,77
1,42
0,87
0,73
0,63
0,93
1,45
0,69
0,50
Bild 6.16Verteilung der TOC-Frachten (21.019 t/a) aus kommunalen Kläranlagen auf die Flussgebiete in NRW – Stand 2012
-
104 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
Rheingraben-Nord
Lippe
Emscher
Ruhr
Erft NRW
Wupper
Sieg NRW
Mittelrhein u. Mosel NRW
Deltarhein NRW
Maas Nord NRW
Maas Süd NRW
Weser NRW
Ems NRW
1.000Nges [t/a]
6.0000 2.000 3.000 4.000 5.000
796
1.042
925
462
285
40
1.142
555
501
2.505
3.601
1.487
2.897
Rheingraben-Nord
Lippe
Emscher
Ruhr
Erft NRW
Wupper
Sieg NRW
Mittelrhein u. Mosel NRW
Deltarhein NRW
Maas Nord NRW
Maas Süd NRW
Weser NRW
Ems NRW
0,5Nges [kg/(EW · a)]
2,50,0
Mittelwert: 0,58 kg/(EW · a)
1,0 1,5 2,0
0,36
0,51
0,55
0,36
0,34
1,96
1,02
0,72
0,68
0,99
0,89
0,58
0,36
Bild 6.17Verteilung der Nges-Frachten (16.238 t/a) aus kommunalen Kläranlagen auf die Flussgebiete in NRW – Stand 2012
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105 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
Rheingraben-Nord
Lippe
Emscher
Ruhr
Erft NRW
Wupper
Sieg NRW
Mittelrhein u. Mosel NRW
Deltarhein NRW
Maas Nord NRW
Maas Süd NRW
Weser NRW
Ems NRW
50Pges [t/a]
100 150 200 250 300 350 4000
67
91
29
27
24
3
88
28
25
194
301
137
178
Rheingraben-Nord
Lippe
Emscher
Ruhr
Erft NRW
Wupper
Sieg NRW
Mittelrhein u. Mosel NRW
Deltarhein NRW
Maas Nord NRW
Maas Süd NRW
Weser NRW
Ems NRW
20 40 60 80 100 120 140 1600Pges [g/(EW · a)]
Mittelwert: 42,7 g/(EW · a)
17,17
20,74
27,84
147,95
78,92
76,23
74,39
53,98
22,10
36,49
30,17
44,72
34,47
Bild 6.18Verteilung der Pges-Frachten (1.193 t/a) aus kommunalen Kläranlagen auf die Flussgebiete in NRW – Stand 2012
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106 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
Rheingraben-Nord
Lippe
Emscher
Ruhr
Erft NRW
Wupper
Sieg NRW
Mittelrhein u. Mosel NRW
Deltarhein NRW
Maas Nord NRW
Maas Süd NRW
Weser NRW
Ems NRW
5AOX [t/a]
300 10 15 20 25
3,13
0,16
3,62
1,61
1,79
0,01
2,44
1,11
1,16
6,11
20,99
4,77
11,30
Rheingraben-Nord
Lippe
Emscher
Ruhr
Erft NRW
Wupper
Sieg NRW
Mittelrhein u. Mosel NRW
Deltarhein NRW
Maas Nord NRW
Maas Süd NRW
Weser NRW
Ems NRW
AOX [g/(EW · a)]
Mittelwert: 2,08 g/(EW · a)
1 60 2 3 4 5
2,15
1,24
2,12
0,37
2,18
2,40
5,18
1,88
1,40
1,45
1,41
0,08
1,58
Bild 6.19Verteilung der AOX-Frachten (58,20 t/a) aus kommunalen Kläranlagen auf die Flussgebiete in NRW – Stand 2012
-
107 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
Landesweit betrachtet liegen die einwohnerwertspezifi-schen Frachten für Phosphor (Bild 6.18) bei 0,12 g/(EW · d)bzw. 42,7 g/(EW · a) (2010: 0,13 g/(EW · d)). Die Frachtenim Bereich von Lippe, Emscher, Ruhr und Sieg NRW liegenmit 0,15 g/(EW · d) bzw. 53,98 g/(EW · a), 0,20 g/(EW · d)bzw. 74,39 g/(EW · a), 0,21 g/(EW · d) bzw. 76,23 g/(EW · a)und 0,22 g/(EW · d) bzw. 78,92 g/(EW · a) zum Teil deut-lich über dem Landesdurchschnitt. Im Flussgebiet Mittel-rhein und Mosel NRW, wo sich keine Kläranlage mit einerAusbaugröße über 10.000 EW befindet, liegt die einwoh-nerwertspezifische Fracht mit 0,40 g/(EW·d) bzw. 147,95 g/(EW·a) für Phosphor besonders hoch. Im Flussgebiet WeserNRW liegt die einwohnerwertspezifische Fracht mit 44,72 g/(EW · a) nur knapp über dem landesweiten Mittelwert.
Die mittlere einwohnerwertspezifische AOX-Fracht (Bild 6.19) liegt im Jahr 2012 in Nordrhein-Westfalen bei5,69 mg/(EW·d) bzw. bei 2,08 g/(EW · a). Deutlich höhereAOX-Frachten werden in die Emscher (14,16 mg/(EW·d)bzw. 5,18 g/(EW · a)) eingetragen. Die eingetragenen AOX-Frachten in die Ruhr (6,56 mg/(EW·d) bzw. 2,40 g/(EW·a)),in das Flussgebiet Sieg NRW (5,95 mg/(EW·d) bzw.2,18 g/(EW · a)), in das Flussgebiet Deltarhein NRW(5,80 mg/(EW·d) bzw. 2,12 g/(EW · a)) und in das Fluss-gebiet Maas Süd (5,89 mg/(EW·d) bzw. 2,15 g/(EW · a))liegen knapp über dem Mittelwert.
Im Einzugsgebiet der Emscher hat sich die berechneteAOX-Fracht gegenüber 2010 verdoppelt. Der Grund hier-für liegt in der Methodik zur Frachtberechnung gemäßLAWA Empfehlung (vgl. Anhang D). In dieser Empfehlungwird die Berechnung von Abwasserfrachten beziehungs-weise der Umgang mit Konzentrationswerten unterhalbder Bestimmungsgrenze geregelt. Werte unterhalb derBestimmungsgrenze gehen mit halbem Wert in dieBerechnung ein. Liegen jedoch mehr als 90 % der Mess-ergebnisse unterhalb der Bestimmungsgrenze, wird dieKonzentration mit „Null“ in die Berechnung einbezogen.Liegen alle Werte unterhalb der Bestimmungsgrenze istdie Fracht „Null“. Im Jahr 2010 war dies der Fall für dieEmscherkläranlage. Für das Jahr 2012 beträgt die errech-nete Fracht der Emscherkläranlage 11,04 t/a.
Seit der Einführung der Kommunalabwasserrichtlinie1991 ist eine signifikante Abnahme der Frachten erkenn-bar. Die Verbesserung der Reinigungsleistung der Kläran-lagen führte zu einer Verminderung der Gewässerbelas-tung aus Kläranlagen. In Bild 6.20 bis Bild 6.23 ist dieEntwicklung der eingeleiteten Frachten aus kommunalenKläranlagen für 2006, 2008, 2010 und 2012 im Vergleichzum Jahr des Inkrafttretens der Richtlinie 1991 darge-stellt. Abgebildet werden Frachten in Tonnen pro Jahr [t/a].
In den letzten Jahren ist keine signifikante Verbesserungder Reinigungsleistung bezüglich der Parameter TOC,Stickstoff und Phosphor bezogen auf ganz Nordrhein-Westfalen feststellbar, da die Anforderungen der Kommu-nalabwasserrichtlinie bereits seit einigen Jahren in Nord-rhein-Westfalen erfüllt werden. Zu- und Abnahmen dereingeleiteten Frachten der letzten Jahre können aufSchwankungen der Abwassermengen und auf Schwan-kungen bei der Zahl der angeschlossenen Einwohnerzurückgeführt werden.
Für das Jahr 2012 werden für die Parameter TOC, Stick-stoff und Phosphor die geringsten Frachten ermittelt. Fürden Parameter AOX ergibt sich, maßgeblich als Folge dererrechneten AOX-Fracht der Emscherkläranlage, eineZunahme der eingetragenen Frachten gegenüber 2010.
Gemäß Anhang I der EG-Verordnung 166/2006 vom 18. Januar 2006 zur Schaffung eines EuropäischenSchadstofffreisetzungs- und –verbringungsregisters sindKläranlagen mit einer Ausbaugröße von größer 100.000Einwohnerwerten verpflichtet, ihre ins Gewässer eingelei-teten Frachten zu melden, wenn bei den abgefragtenStoffen die festgelegten Schwellenwerte überschrittenwerden. Sie unterliegen damit der gleichen europäischenBerichtspflicht wie Industriebetriebe. Das als „PRTR“bezeichnete Register (Pollutant Release and TransferRegister) umfasst Emissionen auf dem Luft-, Abwasser-und Abfallpfad mit insgesamt 91 Umweltschadstoffen.Detaillierte Informationen zu PRTR sind in Kapitel 8.4dargestellt. In diesem Zusammenhang werden dort die imRahmen von PRTR gemeldeten Frachten von Kläranlagenaufgezeigt.
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108 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
[t/a]
1991
Jahr
50.000
45.000
40.000
35.000
30.000
25.000
20.000
15.000
10.000
5.000
0
TOC-Frachten
45.000
2006 2008 2010
24.91922.401
23.889
2012
21.019
Bild 6.20Entwicklung der TOC-Frachten aus kommunalenAbwasserbehandlungsanlagen
[t/a]
Jahr
80.000
70.000
60.000
50.000
40.000
30.000
20.000
10.000
0
Nges-Frachten
1991
68.767
2006 2008 2010
20.329 18.785 19.701
2012
16.238
Bild 6.21Entwicklung der Stickstoff-Frachten aus kommunalenAbwasserbehandlungsanlagen
[t/a]
Jahr
4.000
3.500
3.000
2.500
2.000
1.500
1.000
500
0
Pges-Frachten
1991
3.500
2006 2008 2010
1.245 1.275 1.308
2012
1.193
Bild 6.22Entwicklung der Phosphor-Frachten aus kommunalenAbwasserbehandlungsanlagen
[t/a]
Jahr
160
140
120
100
80
60
40
20
0
AOX-Frachten
1991
144
2006 2008 2010
62 5951
2012
58
Bild 6.23Entwicklung der AOX-Frachten aus kommunalenAbwasserbehandlungsanlagen
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109 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
6.3 Reinigungsleistung der kommunalenAbwasserbehandlungsanlagen
Die im vorhergehenden Kapitel dargestellte Entwicklungder Verringerung der Gewässerbelastung aus kommuna-len Kläranlagen spiegelt sich in der Verbesserung der Rei-nigungsleistung wider, wie die folgenden Ausführungendazu zeigen.
Hinsichtlich der Gesamtbelastung, die durch alle kommu-nalen Abwasserbehandlungsanlagen in einem empfind-lichen Gebiet hervorgerufen wird, fordert die EU-Kommu-nalabwasserrichtlinie eine prozentuale Verringerung oderReinigungsleistung von mindestens 75 % je Nährstoffpa-rameter (vgl. Art. 5 Abs. 3 91/271/EWG). Da ganz Nord-rhein-Westfalen gemäß EU-Richtlinie als empfindlichesGebiet deklariert ist, sind diese Anforderungen zu erfüllen.
Für die Berechnung der Eliminationsleistung ist unter an-derem die Kenntnis der Fracht im Zulauf einer Kläranlageerforderlich. Da für die einzelnen Abwasserbehandlungs-anlagen aus der amtlichen Überwachung keine detaillier-ten Zulauffrachten vorliegen, wurde zur Berechnung derMinderung in den Abwasserbehandlungsanlagen eineZulauffracht aus den angeschlossenen Einwohnerwerten
und theoretischen Zulauffrachten berechnet. Für Phos-phorges wird eine einwohnerwertspezifische Zulauffrachtvon 1,75 g/(EW · d) und für Stickstoffges von 11 g/(EW · d)angesetzt. Für die Ablauffrachten der Kläranlagen wurdendie aus vor Ort gemessenen Werten ermittelten Frachtenverwendet.
Zur Veranschaulichung der Zu- und Ablauffrachten derParameter Phosphor und Stickstoff wurde bei derBerechnung der Eliminationsraten eine Aufteilung derKläranlagen nach den Größenklassen der EU-Richtlinievorgenommen. Zusätzlich erfolgt eine Gesamtbetrach-tung über alle Kläranlagen sowie über Kläranlagen mitAusbaugrößen ≥ 2.000 EW.
Die durchschnittlichen für die Abwasserreinigungsanla-gen größer 2.000 EW berechneten Eliminationsraten in Nordrhein-Westfalen liegen für den Phosphorges mit 93 % deutlich oberhalb der Anforderung der EU-Richtlinie;die erzielte mittlere Eliminationsrate für den Stickstoffgesliegt mit 85 % ebenfalls oberhalb der Anforderung (Tabel-le 6.13). Werden alle Kläranlagen in Nordrhein-Westfalenbetrachtet, liegen die Eliminationsraten ebenfalls fürPhosphorges bei 93 % und für Stickstoffges bei 85 %.
Tabelle 6.13 Zu- und Ablauffrachten der Parameter Phosphor und Stickstoff in NRW – Stand 2012
Ausbaugröße
EW
Anzahl
der
Anlagen
< 2.000
2.000 -10.000
> 10.000
Gesamt (alle)
Gesamt
(≥ 2.000)
96
157
381
634
538
Anschluss-
größe
EW
53.777
675.595
27.206.326
27.935.698
27.881.921
33
418
17.198
17.649
17.616
203
2.657
108.102
110.962
110.759
10
69
1.113
1.193
1.183
Eliminationsrate
95
613
15.530
16.238
16.143
Pges%
68
83
94
93
93
Nges%
53
77
86
85
85
Fracht im Ablauf
Pgest/a Ngest/a
Fracht im Zulauf
Pgest/a Ngest/a
-
110 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
[%]
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0< 2.000
Ausbaugröße [EW]
2006 2008 2010
≥ 2.000 - ≤ 10.000 > 10.000 Gesamt (alle)
Stickstoffelimination
2012
4953
72 72
82 83 81 83
45
74
82 82
56
77
86 85
Bild 6.24Entwicklung der Reinigungsleistung kommunaler Kläranlagen bezüglich des Parameters Stickstoff
[%]
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0< 2.000
Ausbaugröße [EW]
2006 2008 2010
≥ 2.000 - ≤ 10.000 > 10.000 Gesamt (alle)
Phosphorelimination
2012
69
82
93 93
68 67
8179
93 93 93 93
70
84
94 93
Bild 6.25Entwicklung der Reinigungsleistung kommunaler Kläranlagen bezüglich des Parameters Phosphor
-
111 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
In Bild 6.24 wird die Entwicklung der Reinigungsleistungkommunaler Kläranlagen bezüglich des ParametersStickstoff für den Zeitraum 2006 bis 2012 dargestellt. Esist deutlich zu erkennen, dass die Stickstoffelimination inden nordrhein-westfälischen Anlagen gegenüber 2006 ver-bessert wurde. Da Anlagen mit geringer Anschlussgrößein der Regel weniger stabil arbeiten, ist bei Kläranlagen < 2.000 EW dauerhaft mit Schwankungen in der Reini-gungsleistung zu rechnen. Insgesamt hält Nordrhein-Westfalen mit einer Stickstoff-Elimination von 85 % dieAnforderungen gemäß EU-Kommunalabwasserrichtliniedeutlich ein.
Auch für die Phosphorelimination lassen sich, wie in Bild6.25 dargestellt, insgesamt gute Reinigungsleistungenmit gleichbleibenden Tendenzen feststellen. Nordrhein-Westfalen hält mit einer Eliminationsrate von 93% auchfür den Parameter Phosphor die Anforderungen gemäßEU-Kommunalabwasserrichtlinie deutlich ein.
Die Mindestanforderungen an die Einleitungen aus kom-munalen Kläranlagen in die Gewässer gemäß der EU-Kommunalabwasserrichtlinie sind im Anhang 1 derAbwasserverordnung (AbwV) bundeseinheitlich geregelt.Danach darf aus kommunalen Kläranlagen mit einer Aus-baugröße größer 100.000 EW nur gereinigtes Abwassermit weniger als 13 mg/l Stickstoff eingeleitet werden. FürKläranlagen mit einer Ausbaugröße größer 10.000 EW
liegt der Grenzwert bei 18 mg/l. Diese Anforderungen gel-ten bei einer Abwassertemperatur von mindestens 12 °C.
Der Vergleich der mittleren in 2012 eingeleiteten Stick-stoffjahreskonzentrationen der Kläranlagen mit diesenAnforderungen bestätigt, dass die Anforderungen bezüg-lich Stickstoff flächendeckend eingehalten werden (sieheKarte 6.2).
Für das Jahr 2012 war nur die Kläranlage Geseke hin-sichtlich der Stickstoffjahreskonzentrationen auffällig.Die mittlere Ablaufkonzentration wurde zu 19,7 mg/lerrechnet. Als Ursache wird eine hohe Fremdwasserbe-lastung angegeben. Die Kläranlage Geseke wird aktuellerweitert, so dass in Zukunft bessere Reinigungsleistun-gen zu erwarten sind.
Mit Blick auf die Umsetzung der Wasserrahmenrichtliniewird im Folgenden die Eliminationsleistung in den einzel-nen Flussgebieten in Tabelle 6.14 dargestellt.
Die in den einzelnen Flussgebieten durchschnittlich er-zielten Eliminationsraten liegen für Phosphorges in allenGebieten deutlich oberhalb der Anforderung der EU-Richtlinie.
Bis auf das Flussgebiet Sieg NRW wird im Jahr 2012 mitden durchschnittlich erzielten Eliminationsraten für Stick-
Tabelle 6.14 Eliminationsrate der Parameter Phosphorgesamt und Stickstoffgesamt in NRW – Stand 2012
Flussgebiete Anzahl
der
Anlagen
Rhein NRW
Rheingraben Nord
Lippe
Emscher
Ruhr
Erft NRW
Wupper
Sieg NRW
Mittelrhein und Mosel NRW
Deltarhein NRW
Maas NRW
Maas Nord NRW
Maas Süd NRW
Weser NRW
Ems NRW
NRW Gesamt
75
89
4
88
34
11
61
14
30
27
45
88
68
634
Anschluss-
größe
Mio. EW
Elim.-Rate Fracht t/a
8,1
2,5
4,1
2,5
0,7
0,8
1,1
0,0
0,8
1,3
1,7
2,0
2,2
27,9
Stickstoff
31.224
10.193
16.309
10.082
2.951
3.105
4.472
83
3.400
5.230
6.773
8.206
8.934
110.962
Ablauf
2.897
1.487
3.601
2.505
501
555
1.142
40
285
462
925
1.042
796
16.238
%
91
85
78
75
83
82
74
51
92
91
86
87
91
85
Zulauf
Elim.-Rate Fracht t/a
Phosphor
4.968
1.622
2.595
1.604
469
494
711
13
541
832
1.073
1.305
1.421
17.649
Ablauf
178
137
301
194
25
28
88
3
24
27
29
91
67
1.193
%
96
92
88
88
95
94
88
77
96
97
97
93
95
93
Zulauf
-
112 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
stoffges die Anforderung der EU-Richtlinie von mindes-tens 75 % erfüllt. Im Flussgebiet Mittelrhein und MoselNRW liegen keine Kläranlagen mit Ausbaugrößen größer10.000 EW.
In Tabelle 6.15 ist die Entwicklung der Eliminationsratenfür die Parameter Phosphor und Stickstoff, nach Einzugs-gebieten sortiert, zusammengestellt. Dabei ist zu berück-sichtigen, dass die Zulauffrachten mit Hilfe einwohner-wertspezifischer Ansätze ermittelt werden. Die Berechnungder Frachtreduzierung in den Abwasserbehandlungsan-lagen erfolgt als Differenzbildung zwischen einer theoreti-schen Zulauffracht und der aus gemessenen Ablaufwer-ten ermittelten Ablauffracht. Am Beispiel des Flussgebie-tes Emscher wird deutlich, dass eine Reduzierung derAnschlussgröße bei denselben Anlagen zu einer Verringe-rung der Eliminationsraten führt.
Für den Parameter Phosphor wird die Eliminationsrategemäß EU-Richtlinie in allen Flussgebieten eingehalten.Schon im Jahr 2000 erfüllten die Kläranlagen in allenFlussgebieten die Anforderung der EU-Richtlinie. Von2000 bis 2012 kann trotzdem bei den meisten Flussge-bieten eine Verbesserung der Phosphorelimination beob-achtet werden.
Für gesamt Nordrhein-Westfalen ergibt sich beim Para-meter Stickstoffges eine Verbesserung der Reinigungsleis-tung von 78 % auf 85 %. Für Phosphorges liegt seit demJahr 2000 die Reinigungsleistung immer über 90 %.
Kläranlage Niersverband Viersen, Geldern
-
113 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
Tabelle 6.15 Eliminationsraten für die Parameter Phosphorgesamt und Stickstoffgesamt in NRW – Entwicklung 2000 bis 2012
Flussgebiete Zeitraum
Rhein NRW
Rheingraben Nord
Lippe
Emscher
Ruhr
Erft NRW
Wupper
2012
2010
2008
2006
2005
2003/2004
2002
2000
2012
2010
2008
2006
2005
2003/2004
2002
2000
2012
2010
2008
2006
2005
2003/2004
2002
2000
2012
2010
2008
2006
2005
2003/2004
2002
2000
2012
2010
2008
2006
2005
2003/2004
2002
2000
2012
2010
2008
2006
2005
2003/2004
2002
2000
Anzahl
der
Anlagen
75
76
76
77
77
76
76
76
89
91
92
94
93
97
101
104
4
4
4
4
4
4
4
4
88
92
91
86
93
98
96
104
34
36
39
41
41
44
43
44
11
11
10
11
11
10
11
10
An-
schluss-
größe
Mio. EW
Fracht t/a Elim.-Rate Elim.-Rate Fracht t/a
8,07
7,53
7,32
7,39
7,31
7,14
7,08
7,10
2,54
2,73
2,52
2,52
2,33
2,53
2,71
2,60
4,05
4,19
4,27
4,19
4,73
4,67
4,35
5,00
2,54
2,81
2,80
2,71
2,62
2,61
2,68
2,70
0,73
0,73
0,73
0,73
0,73
0,76
0,74
0,70
0,77
0,69
0,70
0,82
0,83
0,87
0,78
0,80
4.968
4.625
4.474
4.535
4.495
4.564
4.525
4.531
1.622
1.733
1.612
1.608
1.490
1.618
1.731
1.658
2.595
2.677
2.735
2.677
3.021
2.980
2.779
3.175
1.604
1.753
1.754
1.695
1.544
1.669
1.709
1.729
469
464
464
469
469
485
478
458
494
443
448
522
531
556
500
498
178
197
182
196
235
200
225
208
137
151
146
141
170
228
254
190
301
348
337
313
397
402
291
299
194
196
179
186
186
215
229
223
25
26
27
25
26
24
29
25
28
28
31
27
34
43
35
38
96
96
96
96
95
96
95
95
92
91
91
91
89
86
85
89
88
87
88
88
87
87
90
91
88
89
90
89
88
87
87
87
95
94
94
95
94
95
94
95
94
94
93
95
94
92
93
92
Stickstoff
31.224
29.074
28.123
28.503
28.253
28.687
28.446
28.480
10.193
10.892
10.134
10.111
9.365
10.171
10.879
10.423
16.309
16.827
17.192
16.827
18.987
18.730
17.469
19.995
10.082
11.018
11.024
10.653
9.704
10.489
10.774
10.866
2.951
2.917
2.915
2.950
2.951
3.045
3.001
2.880
3.105
2.783
2.818
3.281
3.339
3.493
3.143
3.132
Ablauf
2.897
3.046
2.873
3.457
3.402
3.360
4.206
4.142
1.487
1.781
1.738
1.859
2.362
2.963
3.664
2.963
3.601
5.151
4.797
5.143
5.746
5.119
5.178
4.999
2.505
3.008
2.659
2.984
3.002
3.875
4.117
4.489
501
575
557
600
749
646
762
730
555
576
629
727
961
1.166
1.065
2.096
%
91
90
90
88
88
88
85
85
85
84
83
82
75
71
66
72
78
69
72
69
70
73
70
75
75
73
76
72
69
63
62
59
83
80
81
80
75
79
75
75
82
79
78
78
71
67
66
33
% Zulauf
Phosphor
Zulauf Ablauf
-
Sieg NRW
Mittelrhein und
Mosel NRW*
Deltarhein NRW
Maas
Maas Nord NRW
Maas Süd NRW
Weser NRW
2012
2010
2008
2006
2005
2003/2004
2002
2000
2012
2010
2008
2006
2005
2003/2004
2002
2000
2012
2010
2008
2006
2005
2003/2004
2002
2000
2012
2010
2008
2006
2005
2003/2004
2002
2000
2012
2010
2008
2006
2005
2003/2004
2002
2000
2012
2010
2008
2006
2005
2003/2004
2002
2000
114 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
Tabelle 6.15 (Fortsetzung Teil 1)Eliminationsraten für die Parameter Phosphorgesamt und Stickstoffgesamt in NRW – Entwicklung 2000 bis 2012
Flussgebiete Zeitraum Anzahl
der
Anlagen
61
61
61
63
66
69
72
72
14
14
16
18
20
19
22
23
30
31
31
31
31
31
31
31
27
27
28
28
28
31
32
33
45
46
48
48
49
49
52
58
88
86
87
89
94
94
94
104
An-
schluss-
größe
Mio. EW
Fracht t/a Elim.-Rate Elim.-Rate Fracht t/a
1,12
1,16
1,15
1,14
1,16
1,15
1,12
1,10
0,02
0,02
0,02
0,02
0,03
0,03
0,03
0,03
0,84
0,87
0,85
0,91
0,86
0,92
0,90
0,90
1,30
1,17
1,11
1,17
1,20
1,22
1,18
1,20
1,68
1,64
1,67
1,65
1,68
1,77
1,78
1,80
2,04
2,07
2,10
2,12
2,05
2,08
2,06
2,10
711
740
731
725
743
735
715
702
13
13
13
13
17
18
17
17
541
552
544
581
550
587
575
559
832
749
712
751
775
784
752
743
1.073
1.044
1.036
1.055
1.075
1.130
1.137
1.145
1.305
1.315
1.343
1.352
1.310
1.329
1.313
1.339
88
97
97
91
110
101
100
102
3
3
2
3
5
4
4
5
24
28
29
32
33
31
36
38
27
24
26
22
24
32
40
45
29
35
35
37
36
34
44
45
91
97
103
98
108
162
147
57
88
87
87
87
85
86
86
85
77
76
85
77
71
78
76
71
96
95
95
94
94
95
94
93
97
97
96
97
97
96
95
94
97
97
97
96
97
97
96
96
93
93
92
93
92
88
89
96
Stickstoff
4.472
4.635
4.595
4.560
4.669
4.618
4.495
4.412
83
83
83
81
109
110
105
106
3.400
3.471
3.417
3.654
3.458
3.687
3.611
3.512
5.230
4.708
4.478
4.719
4.865
4.933
4.726
4.675
6.773
6.594
6.697
6.630
6.756
7.105
7.146
7.198
8.206
8.249
8.441
8.496
8.232
8.355
8.252
8.414
Ablauf
1.142
1.244
1.197
1.279
1.470
1.394
1.584
1.402
40
40
33
38
49
51
44
45
285
420
401
425
426
408
471
469
462
483
540
552
499
584
620
1.014
925
1.044
1.010
1.014
1.115
1.063
1.072
1.095
1.042
1.278
1.332
1.312
1.424
1.374
1.486
826
%
74
73
74
72
69
70
65
68
51
52
60
53
55
54
58
58
92
88
88
88
88
89
87
87
91
90
88
88
90
88
87
78
86
84
85
85
83
85
85
85
87
85
84
85
83
84
82
90
% Zulauf
Phosphor
Zulauf Ablauf
-
115 6 · KOMMUNALE KLÄRANLAGEN
Ems NRW
NRW Gesamt
2012
2010
2008
2006
2005
2003/2004
2002
2000
2012
2010
2008
2006
2005
2003/2004
2002
2000
Tabelle 6.15 (Fortsetzung Teil 2)Eliminationsraten für die Parameter Phosphorgesamt und Stickstoffgesamt in NRW – Entwicklung 2000 bis 2012
Flussgebiete Zeitraum Anzahl
der
Anlagen
68
70
70
71
73
73
74
76
634
645
653
661
683
695
708
739
An-
schluss-
größe
Mio. EW
Fracht t/a Elim.-Rate Elim.-Rate Fracht t/a
2,22
2,21
2,21
2,34
2,42
2,42
2,29
2,40
27,94
27,82
27,45
27,72
28,07
28,18
27,70
28,33
1.421
1.409
1.416
1.497
1.547
1.545
1.463
1.513
17.649
17.517
17.282
17.481
17.556
17.998
17.693
18.067
67
78
79
76
81
95
93
64
1.193
1.308
1.275
1.245
1.468
1.571
1.528
1.338
95
94
94
95
95
94
94
96
93
93
93
93
92
91
91
93
Stickstoff
8.934
8.854
8.899
9.412
9.721
9.709
9.195
9.512
110.962
110.105
108.817
109.878
110.355
113.133
111.213
113.564
Ablauf
796
1.056
1.020
939
1.071
1.104
1.288
958
16.238
19.701
18.785
20.329
22.596
23.106
25.559
25.227
%
91
88
89
90
89
89
86
90
85
82
83
81
80
80
77
78
% Zulauf
Phosphor
Zulauf Ablauf
Mit Hilfe der Überprüfung der Eliminationsleistung dereinzelnen kommunalen Kläranlagen kann abgeschätztwerden, ob die Anlagen und das Kanalnetz nach denanerkannten Regeln der Technik betrieben werden. Einenwichtigen Aspekt stellt dabei die Frage nach der gemäßAbwasserverordnung verbotenen Verdünnung und Vermi-schung des Abwassers zur Einhaltung der im wasser-rechtlichen Bescheid festgelegte