Technologievergleich und Ökobilanz von Abwasserreinigungsanlagen in alpinen Extremlagen

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Häufig wird das Argument angeführt, dass biologische Kläranlagen im Gebirge aufgrund der klimatischen Extremsituation nicht funktionieren könnten. Im Zuge des Life-Projektes wurden 3 Hütten mit Winter- bzw. Frühjahrsbetrieb näher hinsichtlich des Temperaturaspektes untersucht - die Rastkogelhütte und das Meisner Haus (bereits bestehende Anlagen) und die Essen/Rostocker Hütte (neu erbaut). Generell nimmt die Aktivität von Mikroorganismen bei sinkenden Temperaturen stark ab. Diese Temperaturabhängigkeit lässt sich durch eine Exponentialfunktion folgendermaßen darstellen:  R(T °C) = R(20 °C) * EXP(kT * (T - 20)). Dabei wird die Reaktionsrate R bei der Temperatur T aus der Reaktionsrate bei der 20 °C mittels eines Temperaturkoeffizienten kT berechnet. Dieser Koeffizient beträgt bei heterotrophen (Kohlenstoff eliminierenden) Bakterien kT = 0.069, d.h. die Abbauraten sind z.B. bei 10 °C genau halb so groß wie bei 20 °C. Die Temperaturabhändigkeit nitrifizierender Bakterien ist noch stärker, und zwar beträgt hier der Abfall der Abbauleistung 63 % (kT = 0.098 gemäß ASM1). Eine ausreichend bemessene Kläranlage sollte bei tiefen Wassertemperaturen (T < 8 °C) zumindest noch die Kohlenstoffelimination sicherstellen. Wie die Messungen bei den genannten Anlagen gezeigt haben, wird je nach der vorhandenen Belastungssituation auch bei sehr niederen Abwassertemperaturen eine weitgehende Stickstoffelimination erreicht. Die nachfolgende Abbildung zeigt am Beispiel der Rastkogelhütte, dass zwischen Abwassertemperatur und Reinigungsleistung keine deutliche Abhängigkeit feststellbar ist. Offensichtlich dominiert der Einfluss der jeweiligen Belastung und des sonstigen Betriebszustandes über den Einfluss der Temperatur.

Abb. : Jahresganglinien der Wassertemperatur und der Stickstoff-Reinigungsleistung der ARA Rastkogelhütte (Messungen von 1999 bis 2001).

Bei einem vorgesehenen Winterbetrieb ist die Kläranlage baulich aufwändiger zu gestalten. Um einen jederzeitigen Zugang zur Kläranlage für Kontroll- und Wartungs- tätigkeiten auch bei Schneelage sicherzustellen, sollten die Reaktoren bzw. die wichtigsten Schacht- und Wartungsöffnungen eingehaust sein. Weiters soll durch Wärmedämmmaßnahmen eine zu starke Abkühlung des Wassers verhindert werden. Es wurden im Zuge des Life-Projektes keine Biofilmanlagen auf Hütten mit Winter- betrieb installiert. Grundsätzlich kann die Aktivität der großen Biofilmoberflächen durch Kaltluft bzw. Frost gefährdet werden. Durch die viel größere spezifische Wärme von Wasser gegenüber der von Luft sind Belebtschlammsysteme weniger temperaturempfindlich.

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