Fachbereich Bauingenieurwesen
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In most municipal wastewater treatment plants (MWWTPs) that employ activated sludge systems for nitrogen (N) removal, aeration accounts for approximately 50–60 % of all electricity consumption. Deammonifikation (DEA) is well-recognized as an energy–efficient technology although its mainstream implementation is still questionable. The aim of the presented work was to determine the operational window of various deammonifying sludges (S1–S7) in NRW from side of MWWTPs with respect to the operational factors temperature (8–50 °C), pHvalue (3.5–10.5), and COD/N ratio (0.5–6). Efficiencies up to 3 mg N L⁻¹h⁻¹were achievable even below 15 °C except for S6. All of the sludges except S6 achieved an elimination rate of more than 2.08–16 mg N L⁻¹ h⁻¹ in the main stream pH range (7–8). At a COD/N ratio > 1.5, the metabolism of DEA was disturbed. Although N/DN was suspected to have occurred at higher COD/N ratio, no increase in elimination rate was observed for most of the sludges. All the sludges fulfilled the minimum requirement of N-elimination rate (2.08 mg N L⁻¹h⁻¹ ), which leads to a comparable reactor volume to conventional WWTP. A large-scale implementation of a main stream DEA in full stream cannot yet be recommended on the basis of these results but semi-technical trials.
Im November 2011 wurde vom Rat der Landeshauptstadt Düsseldorf ein Konzept beschlossen, das neben dem hier beschrieben Sanierungskonzept auch betriebliche Maßnahmen umfasst und nun dem Stadtentwässerungsbetrieb als Grundlage für weiteres Handeln dient. Die Entwicklung und Begründung dieses Konzepts, beginnend mit einem Vorläufer aus dem Jahr 1986, werden beschrieben. Ziel ist es, die Substanz der Düsseldorfer Kanalisation langfristig zu erhalten bei Akzeptanz durch die Bevölkerung. Der Netzzustand in Düsseldorf hebt sich positiv vom Bundesdurchschnitt ab.
Die bauliche Substanz eines Kanalnetzes ist eine wichtige Kenngröße zur mittelfristigen Planungsunterstützung und zur Entwicklung von Sanierungsstrategien. Verschiedene Ansätze zur Substanzklassifizierung wurden bereits in der Vergangenheit entwickelt. Es existiert bisher aber noch kein allgemeingültiger Standard. In diesem Artikel werden die Ergebnisse des vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Verbundvorhabens „Entwicklung eines Standards zur Bewertung und Klassifizierung der baulichen Substanz von Kanalisationen“ (SubKanS) vorgestellt. Ausgehend von den Anforderungen und Erwartungen der Netzbetreiber an eine solche Klassifizierung wird die Abnutzung einer Haltung auf Basis von Einzelzuständen nach Schadensart und -ausprägung mit unterschiedlicher Gewichtung ermittelt und eine Substanzklasse zugeordnet. Die Kalibrierung der Modellparameter und Zuordnungsregeln erfolgte auf Basis von Experteneinschätzungen und statistischen Auswertungen von ca. 100 000 Haltungen.
Die Länge des bundesdeutschen Kanalnetzes betrug 2016 gemäß einer Umfrage der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V. (DWA) 594.334 Kilometer (Berger et al., 2020). Der spezifische Wiederbeschaffungswert des Kanalnetzes wird in diesen Untersuchungen mit 1.794 Euro/Meter angegeben. Bezogen auf die Ge samtlänge des bundesdeutschen Kanalnetzes ergibt sich somit eine Größenordnung von 1,1 Billionen Euro allein als Wieder beschaf fungswert für die Abwasserkanäle. Wird die Altersverteilung im Kanalnetz betrachtet, so sind rund 33 % der Kanäle älter als 50 Jahre, 15 % älter als 75 Jahre und 8 % sogar älter als 100 Jahre. Insgesamt besteht ein kurz bis mittelfristiger Sanierungsbedarf auf etwa einem Fünftel der Gesamtlänge des öf fentlichen Kanalnetzes (Berger et al., 2020). Hinzu kommt, dass eine fortschreitende Alterung von Abwassersystemen zu beobachten ist und damit die Anpassung der Investitionen zum Werterhalt der Ab wasseranlagen und zur Sicherstellung ihrer Funktionalität notwendig sein wird
Entsprechend § 46 des Landeswassergesetzes Nordrhein-Westfalen müssen Kommunen in Nordrhein-Westfalen alle sechs Jahre ein Abwasserbeseitigungskonzept (ABK) erstellen. Dabei sind erforderliche Maßnahmen zur Beseitigung identifizierter Defizite zu spezifizieren und der erforderliche Finanzbedarf sowie Zeitplan zur Umsetzung dieser Maßnahmen zu konkretisieren. Bei Erstellung des ABK 2021 in Bochum wurde als wesentliche Grundlage eine auf einem Alterungsmodell basierende substanzwertorientierte Betrachtung der Entwässerungsanlagen verwendet. Zudem wurden in besonderem Maß die erwarteten Verän-derungen aufgrund des Klimawandels, verbunden mit vermehrt auftretenden Starkregenereignissen, aber auch länger andau-ernden Hitze- und Trockenperioden sowie den Erfordernissen aus der EU-Wasserrahmenrichtlinie, berücksichtigt. Der Erarbei-tungsprozess wurde nicht als klassischer Verwaltungsvorgang angelegt, sondern folgte in beispielhafter Weise den Methoden und Ansätzen eines agilen Verwaltungsprozesses.
In common with most infrastructure systems, sewers are often inspected visually. Currently, the results from these inspections inform decisions for significant investments regarding sewer rehabilitation or replacement. In practice, the quality of the data and its analysis are not questioned although psychological research indicates that, as a consequence of the use of subjective analysis of the collected images, errors are inevitable. This article assesses the quality of the analysis of visual sewer inspection data by analysing data reproducibility; three types of capabilities to subjectively assess data are distinguished: the recognition of defects, the description of defects according to a prescribed coding system and the interpretation of sewer inspection reports. The introduced uncertainty is studied using three types of data: inspector examination results of sewer inspection courses, data gathered in day-to-day practice, and the results of repetitive interpretation of the inspection results. After a thorough analysis of the data it can be concluded that for all cases visual sewer inspection data proved poorly reproducible. For the recognition of defects, it was found that the probability of a false positive is in the order of a few percent, the probability of a false negative is in the order of 25%.
