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wlb - Wasser, Luft und Boden 2/2015

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SPECIAL I ACHEMA Wieviel

SPECIAL I ACHEMA Wieviel Schutz darf es sein? Regenwassermanagement auf dem Flughafen Frankfurt Tobias Ferch Das Infrastrukturmanagement eines Flughafens – insbesondere das Regenwassermanagement – ist für dessen unterbrechungsfreien Betrieb verantwortlich. Schon kleinste Störungen an infrastrukturellen Einrichtungen können sich negativ auf zahlreiche Betriebsabläufe auswirken. Die stetige Entwicklung des Flughafens Frankfurt/Main stellt hohe Anforderungen an das Infrastrukturmanagement. Fortwährende Umbaumaßnahmen und Erweiterungen des Entwässerungsnetzes, einschließlich der Anpassung der Regenrückhaltebecken (RHB) und Pumpstationen, sind die Folge. Aktuell umfasst das Regenwasserkanalnetz 400 km Länge und rund 6150 Schachtbauwerke. Zusätzlich sichern 22 RHB und zehn Schmutzwasserhebewerke die ordnungsgemäße Entsorgung des anfallenden Regen- und Schmutzwassers. Regenrückhaltebecken (RHB) Autor: Dipl.-Ing. (FH) Tobias Ferch, Zentrales Infrastrukturmanagement, Fraport AG, Frankfurt am Main triebliche Prozesse, u. a. der Flugverkehr, negativ beeinträchtigt. Im Jahr 2005 betrug das Speichervolumen aller RHB 91 000 m³. Um den zukünftigen Anforderungen gerecht zu werden, wird im Zuge des Flughafenendausbaus bis 2015 das Speichervolumen auf 215 000 m³ erweitert. Die Separierung und Ableitung von Wasser ist im Sommer- und Winterbetrieb unterschiedlich. Im Normalfall darf Regenwasser im Sommer direkt in den Main eingeleitet werden. Im Winter ist dies aufgrund der Enteisungsmittel nicht oder nur eingeschränkt möglich. Das Gros der Regenwässer ist im Winter stärker belastet, sodass diese Wässer Abwasserreinigungsanlagen (ARA) zugeleitet werden müssen. Infolge der gesetzlichen Vorgaben musste ein Konzept für die neu zu errichtenden Bauwerke ebenso wie die bestehenden RHB entwickelt werden. Enteisungsmittel Flächenenteisungsmittel und Flugzeugenteisungsmitteln vermischen sich mit abfließenden Schmelzwasser und finden Aufgrund weitflächig versiegelter Flächen fallen bei einem Regenereignis enorme Mengen Wasser an. Um einen störungsfreien Betriebsablauf zu sichern, müssen ausreichende Speicher- und Ableitungskapazitäten vorhanden sein, sonst werden flugbeüber die Entwässerungseinrichtungen Eintrag in das Regenwasserkanalsystem. Für eine ökonomische Separierung und Ableitung verunreinigter Wässer wird im Zulauf der RHB der Verschmutzungsgrad bestimmt. Anhand der Messdaten wird die Beckenbeschickung gesteuert. Ziel ist es, das Wasser je nach Verschmutzungsgrad dem richtigen Entsorgungsweg zuzuführen, um die Ableitung unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten sowie den rechtlichen Vorgaben entsprechend vorzunehmen. Voraussetzung hierfür ist die entsprechende Anlagentechnik sowie Online-Messtechnik. Für die Qualitätsmessung von Oberflächenwasser haben sich auf Verkehrsflughäfen der gesamte organische Kohlenstoff (TOC) und der chemische Sauerstoffbedarf (CSB) etabliert. In Frankfurt wird als Steuerungs- und Überwachungsparameter der CSB verwendet. Der Flughafen prüfte Messsysteme verschiedener Anbieter und unterschiedliche Verfahren zur Bestimmung des TOC und CSB. Aufgrund der ständig wechselnden Vermischung konnte kein starrer Umrechnungsfaktor (Korrelation) zwischen dem TOC und CSB ermittelt werden. Es ist daher nicht möglich, Messgeräte einzusetzen, die die Beziehung der beiden Parameter aufzeigen. Bei der Auswahl eines geeigneten Online-Messgerätes fiel die Entscheidung zugunsten einer Messmethode, bei der die Probe mittels Ultra-Hochtemperatur bei 1200 °C oxidiert wird. Die hohe Oxidationsleistung, die direkte Messung des CSB sowie die neuartige Prozessführung waren ausschlaggebend. Die Messtechnik von LAR überzeugt durch eine geringe Anzahl medienberührender Teile, wodurch Verschleppungseffekte vorangegangener Messungen vermieden werden. Über eine robotergeführte Nadel wird aus dem Vorlagegefäß eine kleine Wassermenge entnommen und in einen Ofen injiziert, wo die Probe bei 1200 °C vollständig oxidiert wird. Bei der TOC-Bestimmung wird das entstandene CO 2 mit einem NDIR-Detektor bestimmt.

ACHEMA I SPECIAL Regenrückhaltebecken 11/12 im Winterbetrieb Für industrielles Abwasser... Bei der CSB-Bestimmung wird der Sauerstoffbedarf direkt detektiert. Mit der automatischen Messbereichsumschaltung werden kleinste bis größte Konzentrationen von 0–50 000 mg/l zuverlässig bestimmt. Zur effizienten Steuerung der Regenrückhaltebecken ist die Erfassung einer Spitzenfracht ebenso wichtig wie das Nachlassen der Konzentration. Die eingesetzten Geräte arbeiten nach dem Batch-Prinzip, mit dem eine Probe nach der anderen gemessen wird. Der Vorteil: Selbst nach einer sehr hohen Konzentrationsmessung von 30 000 mg/l werden in der nachfolgenden Messung kleinste Konzentrationen ohne Verschleppungen akkurat erkannt. Die Anlagensteuerung kann auf diese Weise bei Änderungen der Konzentration schnell reagieren. Regenrückhaltebecken-Betrieb Im Sommer wird das gesamte RHB 11/12 zur Zwischenspeicherung von Regenwasser verwendet. Während dem Beckenteil 12 auch im Winter nur „sauberes“ Regenwasser zugeleitet wird, werden zum Beckenteil 11 im Winterbetrieb auch Flugbetriebsflächen entwässert. Das Becken 11 wurde mittels Trennwand in zwei Teile unterteilt und um eine separate Kammer erweitert. Auf diese Weise können Wässer mit drei verschiedenen Konzentrationsbereichen zwischengespeichert werden. In der Kammer R wird unverschmutztes Regenwasser, in der Kammer K Abwässer mit mittlerem Verschmutzungsgrad und in Kammer H stark verschmutzte Abwässer gespeichert. Die Messung zur Separierung des zufließenden Oberflächenwassers erfolgt im zent ral angeordneten Einlaufbauwerk über eine Online-Messung. Die Ultra-Hochtemperatur-Geräte liefern innerhalb von wenigen Minuten Daten und werden kontinuierlich über die gesamte Winterzeit betrieben. Die Beschickung des jeweiligen Beckenteils in Abhängigkeit des Messergebnisses geschieht über Zulaufschieber, die den Querschnitt zur entsprechenden Beckenkammer freigeben. Eine weitere Online-CSB- Messung erfolgt in den Beckenkammern selbst. Hier wird überprüft, ob sich tatsächlich die gewünschten Konzentrationsbereiche eingestellt haben. Zudem wird der Messwert verwendet, um die abzuleitende Schmutzfracht zu errechnen und Frachtgrenzen einzuhalten. Halle 11.1, Stand C87 www.lar.com ... bieten wir Ihnen die beste und wirtschaftlichste Lösung Nutzen Sie einzelne Verfahrensstufen oder komplette Systemlösungen: ➤ Fein- und Mikrosiebung ➤ Abtrennung durch Flotation ➤ Biologische Reinigung in Membran-Bioreaktoren ➤ Schlammbehandlung info@huber.de www.huber.de WASTE WATER Solutions wlb 2/2015 19 Huber.indd 1 07.05.2015 08:25:10