Retentionsbodenfilter Brilon-Madfeld
Aufgabenstellung
Bau eines Retentionsbodenfilters auf dem Gelände des Klärwerks Brilon-Madfeld
Auftraggeber
Stadtwerke Brilon
Keffelker Straße 27
59 929 Brilon
Vorgehensweise
Das vor der Kläranlage Brilon-Madfeld angeordnete Regenüberlaufbecken entlastet aufgrund einer ausgeprägten Fremdwasserproblematik im Entwässerungsnetz Madfeld erhebliche Abwasservolumina in den Aabach. Der Aabach speist als wesentlicher Zufluss die Trinkwassertalsperre Aabach. Auf Grundlage der durchgeführten Untersuchungen zum Fremdwasseranfall im Kanalnetz und zu möglichen Lösungen der Problematik entschied man sich aus Kostengründen für den Bau eines schilfbewachsenen Retentionsbodenfilters zur weitergehenden Behandlung der Mischwassereinleitung.
Mit Hilfe von Simulationsrechnungen an einem kalibrierten Modell mit dem Programm MOMENT konnte nachgewiesen werden, dass unter Ausnutzung der zulässigen Stapelhöhe zukünftig nur noch etwa 10.000 bis 15.000 m3/a ungefiltert in den Aabach abgeschlagen werden (gegenüber zurzeit bis zu 80.000 m3) und ein Versagen des Filters durch Kolmation sehr unwahrscheinlich ist.
Der Bodenfilter Madfeld wurde als Horizontalfilter konzipiert und auf die zur Verfügung stehenden Fläche auf dem Gelände des Klärwerks Madfeld ausgelegt. Das vorhandene Fangbecken wird zur Abtrennung der Grobstoffe zum Durchlaufbecken umgebaut. Die heute in den Aabach abgeschlagenen Mischwasserabflüsse fließen zukünftig an der Kopfseite des Beckens in ein Beschickungssystem. Über eine Beschickungsrinne und bei Extremereignissen zusätzlich über ein Beschickungs- und Trennbauwerk wird das Abwasser auf den Bodenfilter geleitet. Der Filter besteht aus einem Dränagesystem, der eigentlichen Filterschicht und einer Schilfbepflanzung und wird von Böschungen umgeben. Hat der Wasserstand im Bodenfilter das Stauziel erreicht, so wird weiterhin zufließendes Mischwasser über den Notüberlauf in den Aabach abgeschlagen. Der Bodenfilter wird über eine Filterfläche von rd. 1.500 m2 und ein Speichervolumen von rd. 1.600 m3 verfügen. Der gegen das Erdreich abgedichtete Bodenfilter wird aufgrund seiner Größe in zwei etwa gleich große hydraulisch getrennte Bereiche aufgeteilt. In den beiden Teilbereichen des Bodenfilters kommen in der 1,25 m hohen Filterschicht unterschiedliche, auf Keimreduktion optimierte Filtersubstrate zum Einsatz, die Gegenstand weitergehender Untersuchungen werden.
Der Drosselabfluss aus dem Filter wird durch Schieber auf maximal 25 l/s je Teilbereich begrenzt und mit MID-Messungen registriert. Außerdem sind Füllstands- und Redox-Messungen, Druckmesssonden und Probenahmestellen vorgesehen. Der Notabschlag wird ebenfalls gemessen. Alle Messeinrichtungen werden an das Prozessleitsystem der Kläranlage angeschlossen.
Der Bodenfilters wird mit Schilfmatten bepflanzt. Dem Schilf wird ein bedeutender Schutz vor Kolmation zugeschrieben.
Randbedingungen
Aufgrund des geringen Kenntnisstandes hinsichtlich Keimelimination von Retentionsbodenfiltern war es während der Projektabwicklung erforderlich, Erkenntnisse aus laufenden Forschungsvorhaben zu integrieren. Hinzu kam eine ständige und sehr intensive Kommunikation mit dem Auftraggeber und dem Wasserverband Aabach-Talsperre. Zusätzlich mussten die erarbeiteten Lösungsvorschläge mit den Ordnungsbehörden diskutiert werden. Dadurch konnte das Problembewusstsein bei den beteiligten Personengruppen wesentlich geschärft und schließlich eine hohe Akzeptanz der vorgeschlagenen Lösungen erzielt werden. Die Anlage wird als Pilotprojekt zu 50% durch Landesmittel gefördert.
Kennwerte
Planung und Bauüberwachung eines schilfbewachsenen Retentionsbodenfilters mit