Stadt-
“.. entwässerungsbetrieb
Nürnberg
200212008
Inhalt
1° Vorwort
2 Der Stadtentwässerungsbetrieb
| Beschreibung der Standorte
3 Umweltmaßnahmen: Schwerpunkte der letzten Jahre
Verbesserung der Gewässergüte
Reduzierung der Nährstoffe
Reduzierung der Schwermetaligehalte im Klärschlamm
Reduzierung der entlasteten Wassermengen / Frachten
4 Urnweltbilanz .
Abwasserableitung
Abwasserreinigung
5 Umweeltleitlinien
6 Umweltprogramm
7 ___Umweltmanagementsystem
1. Vorwort
Wir nehmen unsere Verantwortung für die Umwelt ernst.
Die Ansprüche der Menschen und der Umwelt an das Wasser stehen im Mittelpunkt unserer Arbeit. Wir fühlen uns verpflichtet,
mit unserem Entsorgungsauftrag die Lebensgrundlagen in Bezug
auf Hygiene und Gesundheit für die Menschen unserer Region
sicher zu stellen. Als Dienstleister für die Abwasserentsorgung
verstehen wir unsere Aufgabe darin, die hohe Wasserqualität
in unseren Flüssen Pegnitz, Rednitz und Regnitz zu fördern,
und unsere Umwelt hinsichtlich Luft; Boden und Grundwasser zu
schonen und zu entlasten.
Die Anforderung der DIN EN ISO 14001 gibt uns die Gelegenheit,
mit der Öffentlichkeit den Dialog zu suchen und auf diese Weise unsere Arbeit auf dem Gebiet des Umweltschutzes darzustellen.
Der Bericht zieht Bilanz über das in den Jahren 2002 und 2003
Erreichte und definiert neue Ziele und Aufgaben im Sinne des
kontinuierlichen Verbesserungsprozesses in unserem Betrieb.
Nümberg, 16.07.2004
Gez. Dr. Rainer Abendt
Technischer Werkleiter, QUMV
2 Der Stadtentwässerungsbetrieb
Aufgaben
| Wir leiten das häusliche und das industrielle Abwasser sowie das Regenwasser geregelt zu
unseren Klärwerken ab. Bei Regenfällen schützen wir unsere Flüsse durch Ausnutzung der
Stauraumkapazitäten des Kanalnetzes.
Die großen Klärwerke liegen im westlichen Stadtbereich, direkt an der Pegnitz, und sind von
Wohngebieten umgeben. Dort reinigen wir das Abwasser in mehreren Stufen mit mechani-
schen, biologischen und chemischen Verfahren.
Wir planen, bauen und betreiben die Kanalisation und die Kläranlagen.
Wir führen die beim Abwasserreingungsprozess entstehenden festen Rückstände, wie zum
Beispiel den Klärschlamm, der umweltgerechten Verwertung beziehungsweise der sachgerech-
ten Entsorgung zu.
Wir prüfen und genehmigen die Planungen privater und industrieller Grundstücks-
entwässerungsanlagen, um eine funktionsgerechte Ausführung dieser Anlagen zu gewährleis-
ten. Wir überwachen außerdem das Abwasser von Gewerbetreibenden.
Wir überwachen zum Schutz der Umwelt die Gewässergüte von Pegnitz, Rednitz und Regnitz
im Rahmen der Arbeitsgemeinschaft Gewässerschutz obere Regnitz.
Organisationsform |
Der Stadtentwässerungsbetrieb Nürnberg (nachfolgend SIEB) wird seit dem 1.1.1996 als ein
Unternehmen nach den für Eigenbetriebe geltenden Vorschriften (Eigenbetriebsverordnung -
EBV) geführt. n
Der StEB ist ein organisatorisch, verwaltungsmäßig und finanzwirtschäftlich gesondertes,
nichtwirtschaftliches Unternehmen der Stadt Nürnberg ohne eigene Rechtspersönlichkeit
- . (=Eigenbetrieb gem. EBV).
Organe Ä >
Stadtrat
_e_Oberbürgermeister
Dr. Ulrich Maly
.®. Werkausschuss
41 Stadträtinnen und Stadträte
Vorsitz: Bürgermeister Horst Förther
- Werketung — — . oo.
Erster Werkleiter. Dr. Klemens Gsell
Technischer Werkleiter: Dr. Rainer-Werner Abendt
Kaufmännischer Werkleiter: Dipl.-Kfm. Emst Appel
Technischer Bereich
Technische Abteilungen SIEB/LWL
Qualitäts- und Umweltmanagement Gewässerschutzbeauftragter SIEBRWL-WM
L_ L_ I
Abwasserableitung Abwasserreinigung Grundstücksentwässerung StEB/1 StEB/2 StEB/3
| | Systemplanung und Kanaldatenbank Zentrale Dienste \ Satzung StEB/1-1 StEB/2-D StEB/3-S
| Kanalbau Verfahren |_{ Planprüfung/Industrieüberwachung StEBN-2 StEB/2-1 StEB/3-1
| Kanalbetrieb Investitionen/Unterhalt Außendienst
SIEBN-3 SIEBI2-2 u SIEB/3-2
Kaufmännischer Bereich
Kaufmännischer Bereich StEB/K.WL
Werkleitungsangelegenheiten, Allg. Verwaltung, Finanzen/Rechnungswesen Personal und Organisation StIEB/K-2 StEB/K-1
Gebühren und Beiträge Materjalwirtschaft StEB/K-3 StEB/K-4
Kommunikation und Datenverarbeitung StEB/K-5
Standortbeschreibung
Das Klärwerk 1 ist eine
e mechanisch-biologische Kläranlage
e mit 2-stufiger biologischer Reinigung zur Kohlenstoff-, Stickstoff- und Phosphorelimination
e und mit einem Abwasserfilter.
Ebenfalls auf dem Gelände des Klärwerks 1 befinden sich. e die Anlagen der Schlammfaulung
e und Schlammbehandlung (Entwässerung, Trocknung) für beide Nürnberger Großklärwerke
Die mechanische Reinigqungsstufe Durch die Rechenanlage werden die gröbsten Stoffe aus dem Abwasser entfernt.
Danach folgt der belüftete Sandfang. Sand und andere mineralische Feststoffe setzen sich am
Boden des Sandfangs ab, das im Abwasser mitgeführte Fett schwimmt auf.
In den folgenden Absetzbecken (Vorklärung) setzen sich alle Stoffe, die schwerer als Wasser sind, am Boden ab. Das Fett, das im belüfteten Sandfang noch nicht vollständig entfernt wurde,
schwimmt hier an der Wasseroberfläche auf.
Die 2-stufige biologische Reinigung Als erste biologische Reinigungsstufe kommt eine Hochlast- Belebungsanlage mit Sauerstoff-
| begasung zum Einsatz. Hier werden vor allem Kohlenstoff- Verbindungen aus dem Abwasser
entfernt.
Das Abwasser fließt aus den Belebungsbecken in die vier Absetzbecken der ersten biologischen
Stufe. Dort erfolgt die Abtrennung des Belebtschlamms vom Abwasser.
Das Abwasser fließt dann der Schwachlast- Belebungsanlage zu (zweite biologische Reini-
gungsstufe). Dort wird Ammonium in Nitrat umgewandelt („Nitrifikation‘) und das Nitrat in den
unbelüfteten Abschnitten der Belebungsbecken zu Stickstoff umgewandelt, der als Gas ausperlt
("Denitrifikation”). | |
Das Abwasser gelangt aus den Belebungsbecken in die vier Absetzbecken der zweiten biologi-
schen Stufe. Dort erfolgt die Abtrennung des Belebtschlamms vom Abwasser. Im Zulauf zu diesen
Becken wird, ebenso wie nach dem Sandfang, Eisenchlorid (bzw. gleichwertige Stoffe) zur Entfer-
‚nung von Phosphat zugegeben. . |
Der Abwasserfilter
Im Abwasserfilter als letzter Stufe der Abwasserreinigung werden feinste Schwebstoffe zurück-
gehalten. Das gereinigte Abwasser fließt in die Pegnitz.
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Die Schlammbehandlung
Die Schiammbehandlung sorgt für eine biologische Stabilisierung des Klärschlamms, um eine
unkontrollierte Faulung mit erheblicher Geruchsentwicklung zu verhindern. Vor der Faulung
erfolgt eine Eindickung des Überschußschlamms aus den biologischen Reinigungsstufen und
eine Zwischenspeicherung in Schlammspeicherbehältern. In den Faulbehältern wird unter Luftabschluß etwa die Hälfte der organischen Substanz in Klärgas umgewandelt.
Die folgenden Schritte dienen zur Abtrennung des Wassers aus dem Klärschlamm.
Zunächst wird der ausgefaulte Schlamm statisch eingedickt.
In einer Zentrifuge und in zwei weiteren Trocknungsschritten (Dünnschicht-Trockner und Schei-
bentrockner) wird der Klärschlamm weiterbehandelt. Hierbei wird ein Trockensubstanzgehalt
von ca. 90 % erzielt. Aus Sicherheitsgründen (Selbstentzündung) durchläuft der getrocknete
Klärschlamm eine Pelletierung, bevor er in Trockenschlammsilos bis zum Abtransport zwi-
schengespeichert wird.
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Das Klärwerk 2 ist eine
®e mechanisch-biologische Kläranlage
» mit 2-stufiger biologischer Reinigung zur Kohlenstoff-, Stickstoff- und Phosphorelimination
e und mit einem Abwasserfilter.
Die mechanische Reinigungsstufe
Das Abwasser aus dem Südlichen Hauptsammier fließt dem Klärwerk 2 in freiem Gefälle zu. Das
Abwasser aus dem Lorenzer Sammler (Hauptzuführungskanal zum Klärwerk 1) kann bei Bedarf mit
einem Schneckenhebewerk auf. die Höhe des Klärwerkzulaufs gehoben werden.
Durch die zweistraßige Rechenanlage werden die gröbsten Stoffe entfernt.
Danach folgt der belüftete Sandfang. Sand und andere mineralische Feststoffe setzen sich am Bo-
den des Sandfangs ab, das im Abwasser mit geführte Fett schwimmt auf.
Das Abwasser gelangt dann ohne Vorklärung zur ersten biologischen Reinigungsstufe
Die 2-stufige biologische Reinigung
Als erste biologische Reinigungsstufe kommt eine Hochlast- Belebungsanlage mit Sauerstoffbega-
sung zum Einsatz, in der vor allem Kohlenstoff- Verbindungen aus dem Abwasser entfernt werden.
Das Abwasser fließt aus den Belebungsbecken in die zwei Absetzbecken der ersten biologischen Stufe. Dort erfolgt die Abtrennung des Belebtschlamms vom Abwasser.
In der folgenden Schwachlast- Belebungsanlage (zweite biologische Reinigungsstufe) wird Ammo-
nium in Nitrat („Nitrifikation“) und das Nitrat in den unbelüfteten Abschnitten der Belebungsbecken
zu Stickstoff umgewandelt, der als Gas ausperlt ("Denitrifikation”).
Das Abwasser gelangt nun aus den Belebungsbecken in die drei Absetzbecken der zweiten biologi-
schen Stufe. Dort erfolgt die Abtrennung des Belebtschlamms vom Abwasser. Im Zulauf zu diesen Be-
cken wird, ebenso wie nach dem Sandfang, Eisenchlorid (oder gleichwertige Stoffe) zur Entfernung von
Phosphat zugegeben. |
Der Abwasserfilter Im Abwasserfilter fließt das Abwasser von oben nach unten durch ein Filterbett, in dem feinste
Schwebstoffe zurückgehalten werden. Das gereinigte Abwasser fließt schließlich in die Pegnitz.
Die Schlammbehandlung Der während der Abwasserreinigung entstehende Klärschlamm wird dem Klärwerk 1 zugeführt und
dort behandelt.
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Kläranlage Brunn
Die Kläranlage Brunn ist eine:
« unbelüftete Teichkläranlage
e mit zwischengeschaltetem Scheibentauchkörper
Die Vorreinigung ( Absetzteich)
Im Absetzteich lagern sich die im Abwasser enthaltenen Feststoffe als Schlamm am Boden des
Teiches ab, gleichzeitig dient der Absetzteich auch als Regenüberlaufbecken: Ein Teil des bei
Regenwetter zufließenden Abwassers wird dort zwischengespeichert und nach Ende der Nie-
derschläge in der Kläranlage biologisch gereinigt.
Kläranlage Brunn (1998)
Die biologische Reiniqungsstufe .
Die biologische Reinigung des Abwassers findet in der Scheibentauchkörperanlage statt. Sie besteht aus vier rotierenden Walzen, die hintereinander vom Abwasser durchflossen werden. Jede Walze besteht aus vielen runden Scheiben, die auf einer Achse angeordnet sind und
knapp zur Hälfte in das Abwasser eintauchen. .
Auf den Scheibenoberflächen siedeln sich Bakterien (Mikroorganismen) an und bilden den so-
genannten "biologischen Rasen", Durch die langsame Drehbewegung der Scheiben durchlau-.
fen diese Kleinstlebewesen sowohl das Abwasser als auch die Luft. Aus dem Abwasser entfer-
nen sie die gelösten organischen Verunreinigungen (Kohlenstoffverbindungen) und wandeln
- 12-
außerdem Ammonium in Nitrat um. Aus der Luft nehmen sie den für ihre Tätigkeit notwendigen
Sauerstoff auf. | — |
‚In der nachfolgenden Grobentschlammung wird der bei der biologischen Abwasserreinigung
entstehende Klärschlamm abgetrennt. Das Abwasser fließt weiter zum Nachklärteich, während |
der Schlamm zurück in den Absetzteich gepumpt wird, wo er sich am Teichboden ablagert.
Der Nachklärteich nn — | |
Im Nachklärteich finden ebenfalls, wenn auch in geringerem Umfang, biologische Reinigungs-
Prozesse statt. Vor allem jedoch dient der Teich einer Vergleichmäßigung des Abflusses sowie
der Abtrennung des in der Grobentschlammung nicht vollständig entfernten Schlamms. Das \
gereinigte Abwasser wird im Anschluß über einen offenen Graben in den Gänseriedgraben ge-
leitet.
Der Kanalbetrieb
Zu den vorrangigen Aufgaben des Kanalbetriebes zählen
« die regelmäßige Reinigung des Kanalnetzes
« die Kontrolle und Erhaltung der Bausubstanz der Kanalisation
« der Unterhalt und die Wartung der maschinen- und elektrotechnischen Anlagen.
Zur Zeit sind rund 1.400 Kilometer Kanalnetz. zu betreuen. Hinzu kommen 23 Regenbecken,
10 Stauraumkanäle, 47 Pumpwerke, 62 Regenüberläufe aus dem Mischsystem und
127 Regenauslässe aus den Regenwasserkanälen des Trennsystems.
behandlungsantage R bestehend /geplarıt zur Kläranlage KKi ! Unteres Schwarzachtal
Überblick über die Hauptkanäle („Hauptsammler“) Nürnbergs
A Gostenhofer Hauptsammler (1879) B Johannissammler (1891) C Sebalder Sammler (1894) D Lorenzer Sammler (1899) E Südlicher Hauptsammier (1902) . F Nördlicher Hauptsammier (1912) G Südwestlicher Hauptsammier 1 und 2 H Ostsammler (1972) ‘(1959 / 2002) j I Südlicher Entlastungssammler (1976) . K Vorflutkanal Altenfurt / Fischbach j u Bu (1995) . L Überleitung Gründlachtal (1997) M Pegnitztalsammler (2000) : N Südostsammler (im Bau)
14-
3 Umwelitmaßnahmen: Schwerpunkte der letzten Jahre
Verbesserung der Gewässergüte
Gewässergüte: Resultat biologischer und chemischer Untersuchungen
Für die Festlegung der Gewässergüte sind die Ergebnisse der biologischen Untersuchungen entscheidend. Trotzdem wird i.d.R. zweigleisig untersucht, nämlich biologisch und chemisch.
Diese Vorgehensweise hat sich als sehr zweckmäßig erwiesen. Die chemische Analyse vermit-
teit zwar ein sehr exaktes Bild von den Konzentrationen einzelner Wasserinhaltsstoffe; streng
. genommen gelten diese Werte aber nur für den Augenblick der Probennahme. Diskontinuierli-
che Abwassereinleitungen, Anspringen von Regenentlastungen bei Niederschlagsereignissen
u.a. können kurzfristig den Gewässerchemismus erheblich verändern. Hier helfen biologische
Untersuchungen weiter, denn die angetroffene Lebensgemeinschaft spiegelt die jeweils un-
günstigsten Verhältnisse eines längeren Zeitabschnittes (etwa eines halben Jahres und mehr)
wider. So kann eine Schadstoffwelle, die.mittlerweile längst in der Nordsee angekommen ist,
noch nachträglich nachgewiesen werden, weil durch sie möglicherweise einzelne Pflanzen- und
Tierarten vernichtet worden sind und die Schadstrecke von diesen noch nicht wieder besiedelt werden konnte.
Ergebnisse der biologischen und chemischen Untersuchungen
In den siebziger und frühen achtziger Jahren konnte man die in der unteren Pegnitz und der
Regnitz lebenden mit bIoßem Auge erkennbaren Tierarten an einer Hand abzählen. Das waren
Spezialisten, die aufgrund ihrer anatomischen und physiologischen Besonderheiten die Ex-
trembedingungen sehr starker Verschmutzung meistern können. |
Das Erscheinungsbild dieser Gewässer, besonders der Pegnitz unterhalb der Klärwerke und
der oberen Regnitz wurde vom „Abwasserpilz“ (Sphaerotilus natans) geprägt, dessen graue, schaf-fellartigen Zotten auf Steinen und ins Wasser hängenden Pflanzenteilen üppig wuchsen. Seit dieser Phase ist eine stetige positive Veränderung des Organismenbestandes zu verfolgen.
Die Besiedelung wurde vielfältiger, artenreicher und es stellten sich mehr und mehr anspruchs-
vollere Indikatorarten ein. \
. Bei einem Vergleich der Gütekarten aus den Jahren 1976 und 2001 fällt auf, daß mit Ausnahme
der nördlichen Schwabach alle kartierten Gewässer eine Gütestufe besser geworden sind.
Möglich wurde diese Entwicklung in erster Linie durch den Kläranlagen-Neubau bzw. die zahl-
' reichen technischen Verbesserungen in den Klärwerken. Nachdem in den ietzten Jahren die
‚ Reinigungskapazitäten auf den Kläranlagen weitgehend ausgereizt worden waren, brachte die
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umfangreiche Sanierung der Kanalnetze mit beträchtlichem Mischwasserrückhalt nochmals
einen spürbaren Schub für die Gewässergüte. Das ist verständlich, denn die früheren kurzfristi-
gen Belastungsspitzen durch Mischwassereinleitungen nach stärkeren Regenfällen stellten für
die Lebensgemeinschaften der Gewässer regelrechte Katastrophen dar, von denen sie sich erst
allmählich wieder erholten.
Ein weiterer Umstand, der sich positiv auf die Entwicklung der Gewässergüte auswirkte, sind
die gleichgerichteten Entwicklungen in den Gewässern oberhalb des Stadtgebietes Nürnberg,
nämlich ebenfalls zahlreiche neue und erweitere Abwasserreinigungsanlagen und damit saube-
rere Gewässer mit deutlich reduzierter Vorbelastung.
„Auch wenn das Einzugsgebiet der Regnitz heute eine Region mit vergleichsweise mäßiger
Gewässerqualität ist, muss man die enormen Verbesserungen sehen, die vor allem durch den
technischen Gewässerschutz erreicht wurden. Die leicht abbaubare organische Belastung ist um den Faktor zehn gesunken, ebenso haben die Phosphorgehalte stark abgenommen. Auch
die Schadstoffgehalte sind zurückgegangen, wie die langjährigen Untersuchungen für Schwer-
metalle und organische Verbindungen belegen.“ (Gewässerqualität in Bayern, Bayer. Lan-
desamt für Wasserwirtschaft 2004)
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Reduzierung der Nährstoffe
| Nährstoffe im Ablauf KW 1
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| Nährstoffe im Ablauf KW 2
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(1 ). Durch den Ausbau der Reinigungskapazität (zwei Belebungsbecken und ein
Nachklärbecken sind neu errichtet worden ) konnte die Nitrifikation sicher gestellt werden. Die Ab-
laufkonzentrationen für Ammoniumstickstoff sind dadurch deutlich gesunken. (2)+(3) Die Reduzierung der Ablaufwerte für Orthophosphat ist auf die Fertigstellung der Abwasserfilter in Klärwerk 1und 2 zurück zu führen.
Reduzierung der Schwermetallgehalte im Klärschlamm
Die im Abwasser enthaltenen Schwermetalle reichern sich bei der Abwasserreinigung im Klär-
schlamm an. Die Konzentration im Klärschlamm steht damit in direktem Zusammenhang mit
den eingeleiteten Mengen. Die ausgewählten Beispiele zeigen die Erfolge einer intensive U-
berwachung der Indirekteinleiter durch das Sachgebiet Industrieüberwachung der Abteilung
Grundstücksentwässerung. Die Grenzwerte der Klärschlammverordnung werden für alle
Schwermetalle weit unterschritten.
—
Entwicklung der CADMIUM- Konzentration im Nürnberger
Klärschlamm
(nach Entwässerung / Trocknung)
100,0 va 2.2... nennen nd 80,0 zulässiger Wert nach AbfklärV 1982:
2 60,0 A 20 mg/kgTs '[ Zulässiger Wert nach AbfklärV 1992: |
a» 400; 5 Omas ber
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