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Gewässerschutzaspekte bei Biogasanlagen
� Dienstbesprechung „Industrieabwasser“17.09.06 und „technische Gewässeraufsicht qualitativ“ am 26.06.07 in Feuchtwangen
Wasserwirtschaftsamt Donauwörth
Biochemischer Sauerstoffbedarf (BSB5) in mg/l:
-Gewässer Güteklasse II 0,5 - 2 -Gewässer Güteklasse IV > 15-Häusliches Abwasser: 300 - 800-Gülle: 5.000 – 30.000-Silogärsaft: 20.000 – 100.000
Kenndaten Stoffe
Ammonium-Stickstoff in mg/l:
-mäßig belastetes Gewässer 0,02 – 0,15 -Häusliches Abwasser: 80 -Silogärsaft: 50 – 500 -Gülle: 2.000 – 4.000
Benötigte Verdünnung für GK II-Faktor 1 : >10.000
� Massenentwicklung von Abwasserbakterien (Abwasserpilz)
� Sauerstoffzehrung; bei kleineren Gewässern völlige Sauerstofffreiheit
� ggf. Kiemenverätzungen von Wasserlebewesen durch Ammoniak
�� Zunahme der Kolmatierung (Verstopfen des Zunahme der Kolmatierung (Verstopfen des LLüückensystems der Gewckensystems der Gewäässersohle) durch ssersohle) durch abgestorbene Biomasse (Faulschlammbildung)abgestorbene Biomasse (Faulschlammbildung)
Folge:�� Verschlechterung der GewVerschlechterung der Gewäässergssergüüte bis Gte bis Güüteklasse IVteklasse IV�� Starke GeruchsbelStarke Geruchsbeläästigungstigung� Fischsterben
Auswirkungen auf Oberflächengewässer
� Starke Verunreinigung des Grundwassers
� Fäulnisbildung/bakterielle Belastung
�� Reduzierende VerhReduzierende Verhäältnisseltnisse
� völlige Sauerstofffreiheit
Folge:Je nach Nutzung des GWJe nach Nutzung des GW
�� Ggf. Verunreinigung von TrinkwasserGgf. Verunreinigung von Trinkwasser
Auswirkungen auf Grundwasser
Aktuelle SituationAktuelle Situation�� 10 10 ––20 Gew20 Gewäässerverunreinigungen/ Jahr sserverunreinigungen/ Jahr
am WWA Donauwam WWA Donauwöörth(alt)rth(alt)-- teilweise mit teilweise mit Fischsterben Fischsterben -- durch Austreten von durch Austreten von ggäärfrfäähigem oder vergorenem Materialhigem oder vergorenem Material
�� Ursachen Ursachen �� Undichtigkeiten des SiloUndichtigkeiten des Silo--Lagers und/oder der Lagers und/oder der
„„VerkehrsflVerkehrsfläächenchen““, der Rohrleitungen oder des , der Rohrleitungen oder des GGäärbehrbehäälters an unterschiedlichen Stellen und lters an unterschiedlichen Stellen und Versickerung von GVersickerung von Gäärsaft. Dann Ableitung rsaft. Dann Ableitung üüber ber DrDräänagen (z.T. eigens neu gelegt) in den nnagen (z.T. eigens neu gelegt) in den näächsten chsten Bach.Bach.
–– Leichtfertiger Umgang mit GLeichtfertiger Umgang mit Gäärmaterial rmaterial auf unbefestigten Flauf unbefestigten Fläächenchen
�� ÜÜberfberfüüllung des Silos, Ausweitung auf unbefestigte llung des Silos, Ausweitung auf unbefestigte FlFläächenchen
�� „„VerschVerschüüttentten““ von Gvon Gäärgut und vergorenem Materialrgut und vergorenem Material
�� Silos nicht abgedeckt (meist die Regel, da Silos nicht abgedeckt (meist die Regel, da betrieblich erwbetrieblich erwüünscht), Auswaschen durch Regen nscht), Auswaschen durch Regen und Versickern auf unbefestigten Flund Versickern auf unbefestigten Fläächenchen
–– UnfUnfäälle lle �� „Ü„Überkochenberkochen““ nachgeschalteter nachgeschalteter
SBR ReaktorenSBR Reaktoren�� „„AbreiAbreißßen von Leitungenen von Leitungen““
–– Bedienungsfehler Bedienungsfehler ((ÜÜberforderung/Fahrlberforderung/Fahrläässigkeit)ssigkeit)�� z.B. durch Nachsichtigkeiten/Fahrlz.B. durch Nachsichtigkeiten/Fahrläässigkeit wie z.B. ssigkeit wie z.B.
–– Umfallen eines provisorischen Standrohres am Ablauf Umfallen eines provisorischen Standrohres am Ablauf eines Geines Güüllebehllebehäälters (llters (lääuft in den nuft in den näächsten Bach)chsten Bach)
–– Fehlbedienung eines SchiebersFehlbedienung eines Schiebers
–– Mutwillige oder grobfahrlMutwillige oder grobfahrläässige Einleitungssige Einleitung (eher (eher selten):selten):
�� Verbindung (Verbindung (ÜÜberlauf) des Silosaftberlauf) des Silosaft--SammelbehSammelbehäälters zu lters zu OberflOberfläächenwasserkanal oder Drchenwasserkanal oder Dräänagenage
�� Durchbrechen der Wand eines BehDurchbrechen der Wand eines Behäälters zum Einbau lters zum Einbau eines Rohres, ohne die Bruchstelle abzudichten eines Rohres, ohne die Bruchstelle abzudichten
�� ÜÜberlaufen des Siloauffangbehberlaufen des Siloauffangbehäälters und lters und „„VersickerungVersickerung““ in Drin Dräänage (nage (bisherbisher nur bei nur bei kleineren Silos aukleineren Silos außßerhalb von Biogasanlagen)erhalb von Biogasanlagen)
Beprobung aller Sauger nach Freilegen der Dränleitungen,um undichte Stellen in den Lagerflächen zu lokalisieren
Ergebnis der Untersuchung - mehrere Wochen nach Rückführung der Silo-Lagerung auf befestigte Flächen:Alle Sauger unter der Anlage führten hochbelastetes Wasser:2 waren mit Gülle (Bereich Abfüllplatz/Schweinestall)8 waren mit Silosickersaft aus unterschiedlichen Lagerflächen belastet.
Fazit:Kein Silo war dicht Zusätzliche Belastung vom Gülleumschlagplatz
Vorläufige Maßnahmen:Abgraben der Dränagen Silosaft Sammeln in AuffangbehälterÜberführen in den Gärprozess
Auffangschacht eines beim Bau verlegten Ringdräns mit Verbindung zum Flächendrän
Flächendrän (Einlaufspalt)
Ringdrän Silo
„Verpilzung“
„Verpilzung“ in Forellenteich nach Dräneinleitung aus Biogasanlage
Auslauf Flächendrän
Abwasserbakterien
Ergebnis der Untersuchung:Ringdränage und ein südwestlich gelegener Sauger führten SilosickersaftVerpilzungen traten verstärkt nach Regenfällen auf
Fazit:Silo war undicht Anfangs zusätzliche Belastung durch Aufbrechen der Wand des SiloauffangbehältersBoden unter Silo gärt weiter
Vorläufige Maßnahmen: Keine neue Befüllung das Silos bis Anlage dicht
Notwendige Vorgaben aus Sicht der tGA
� Leckageerkennung (Foliendichtung) grundsätzlich auch bei Fahrsilos erforderlich
� Vorhandene Dränagen sind in der Regel an der Biogasanlage/Silo vorbeizuführen. (Betreiberschutz) Als Mindestanforderung ist jedoch ober- und unterhalb der Anlage ein zur Beprobung geeigneter Kontrollschacht in die Dränage einzubauen.
� Die Summe der Leckageerkennungsdräns ist einem Auffangbehälter mit mindestens 3 m³ Volumen zuzuführen, so dass auch bei größeren Lecks eine Gewässerverunreinigung vermieden werden kann.
� Die Auffangbehälter für Silogärsaft sind ausnahmslos auf einen Gärsaftanfall von mindestens 3 %, (je nach Gärgut auch mehr) der Silo-Lagerkapazität zu bemessen.
� Die Auffangbehälter für verunreinigtes Regenwasser einschließlich Gärsaftbehälter sind auf einen 24-stündigen Jahrhundertregen unter Einbeziehung der Gesamtfläche der mit Gärgut möglicherweise kontaminierten Flächen (gesamte befahrbare Anlagen und Silofläche) zu bemessen (unter der Berücksichtigung, dass das anfallende Wasser z.B. im Winter nicht auf landwirtschaftliche Flächen ausgebracht werden kann, und auch nicht sofort dem Fermenter beigemischt werden kann).
� Bemessung der dazugehörigen Ablaufleitungen auf die erforderliche Aufnahmefähigkeit für das Niederschlagsereignis.
� Verunreinigtes Niederschlagswasser, das weder gelagert noch ausgebracht werden kann ist abzufahren und in geeigneten Kläranlagen abzureinigen.
� In den Antragsunterlagen sind die hydrogeologischen Verhältnisse (Dränagen, Hangschicht-/Grundwasser) aufzuzeigen und mit einer Schürfe vor Ort zu belegen.
� Der Bau von Biogasanlagen und Siloanlagen > 150 m³Fassungsvermögen ist von zertifizierten Fachfirmen durchzuführen.
� Der Betreiber hat einen Sachkunde Nachweis zu erbringen (dreitägige Schulung mit Abschlussprüfung), dass er auch geeignet ist Betrieb und Eigenüberwachung ordnungsgemäß durchzuführen.
Nicht abgedichtete Zulaufleitung zum Gärsaftauffangbehälter; Grundwasser dringt neben dem Rohr in den Behälter ein, bzw bei Überstau des Behälter wird Silo ausgetragen.
Überstaulinie nach Zufrieren der Ablaufleitung
Durchbruch
Nicht abgedichtete, unterirdisch verlegte Leitung über die Gärsaftin die Güllegrube umgepumpt wurde. Hier versickerte Gärsaft im umliegenden Erdreich bzw. drang auch hier Grundwasser in denBehälter ein. Der Behälter war bereits von der FKS abgenommen !
Schlecht verdichteter Untergrund; Loch in der asphaltierten Bodenfläche eines Fahrsilos; Bei dieser Anlage wurde auch ungeeigneter Asphalt (Kalksteinsplitt als Zuschlagsstoff) verwendet.