Siedlungswasserwirtschaft: mit 84 Tabellen
Gespeichert in:
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|---|---|
| Format: | Elektronisch E-Book |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin [u.a.]
Springer
2007
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| Ausgabe: | 3., bearb. Aufl. |
| Schlagworte: | |
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Datensatz im Suchindex
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|---|---|
| adam_text | Inhalt
1 Einleitung 1
A Grundlagen
2 Systemanalyse und Massenbilanz 19
3 Charakterisierung von Wasser 33
4 Charakterisierung von Klärschlamm 65
5 Wasserbedarf, Abwasseranfall 69
6 Schmutzstoffanfall und Temperatur 95
B Wasserversorgung
7 Wasserversorgung 107
8 Wasserbeschaffung 115
9 Wasseraufbereitung 131
10 Wasserspeicherung 153
11 Wasserverteilung, Netz 161
C Siedlungsentwässerung
12 Siedlungsentwässerung 199
13 Siedlungshydrologie 205
14 Entwässerungsverfahren 227
15 Mischwasserbehandlung 235
16 Technik der Siedlungsentwässerung 245
17 Entwässerungsplanung 287
D Abwasserreinigung
18 Abwasserreinigung 291
19 Mechanische Abwasserreinigung 301
20 Biologische Abwasserreinigung 317
21 Physikalische Reinigungsverfahren 375
22 Umfeld und Kosten der Abwasserreinigung 381
23 Kleinkläranlagen 385
E Behandlung von Klärschlamm
24 Entsorgung von Klärschlamm 391
25 Verfahren der Schlammbehandlung 399
F Literatur und Sachverzeichnis
Literatur 421
Sachverzeichnis 427
VIII Inhalt
1 Einleitung 1
1.1 Umschreibung des Fachgebiets 1
1.2 Siedlungswasserwirtschaft 1
1.3 Geschichte der Siedlungswasserwirtschaft 2
1.4 Wasserkreislauf in Siedlungen 5
1.5 Wasserbeschaffung und Wasserversorgung 7
1.6 Siedlungsentwässerung 10
1.7 Abwasserreinigung 11
1.8 Behandlung und Unterbringung von Klärschlamm 13
1.9 Gewässerschutz 15
1.10 Siedlungswasserwirtschaftliche Planung 16
1.11 Wert und Kosten der Siedlungswasserwirtschaft 16
1.12 Die Produkte der Siedlungswasserwirtschaft 17
1.13 Fazit 18
2 Systemanalyse und Massenbilanz 19
2.1 Einleitung 19
2.2 Systeme und deren Abgrenzung 19
2.3 Die Stoffbilanz 21
2.4 Ideale Reaktoren 23
2.4.1 Der Chargenreaktor 23
2.4.2 Der ideale Rührkessel 24
2.4.3 Der Röhrenreaktor 25
2.5 Anwendung der Bilanzgleichung 26
2.5.1 Speicherung 27
2.5.2 Speicherung und Transport 27
2.5.3 Keine Speicherung: Stationärer Zustand 28
2.5.4 Keine Umwandlung: Konservativer Stoff 29
3 Charakterisierung von Wasser 33
3.1 Vorbemerkungen 33
3.2 Summenparameter und Einzelstoffe 33
3.3 Filtration, gelöste und partikuläre Stoffe 34
3.3.1 Filtration 34
3.3.2 Abfiltrierbare Stoffe, TSS 34
3.3.3 Glühverlust der abfiltrierbaren Stoffe, VSS 35
3.3.4 Glührückstand der abfiltrierbaren Stoffe 36
3.4 Organische Stoffe 36
3.4.1 Chemischer Sauerstoffbedarf CSB 36
3.4.2 Biochemischer Sauerstoffbedarf in 5 Tagen, BSB5 38
3.4.3 Organisch gebundener Kohlenstoff, TOC, DOC, POC 39
3.5 Stickstoff 40
3.5.1 Formen von Stickstoff 40
3.5.2 Ammonium und Ammoniak 41
3.5.3 Organisch gebundener Stickstoff, Kjeldahlstickstoff 42
3.5.4 Nitrit und Nitrat 43
Inhalt IX
3.5.5 Totaler Stickstoff, TN, geloster Stickstoff, GN 43
3.5.6 Elementarer Stickstoff, N2 43
3.6 Phosphor, TP, GP, PO4 P 44
3.7 pH Wert und pH Puffersystem 45
3.7.1 pH Wert 45
3.7.2 pH Puffer 46
3.7.3 Alkalinitat, Saurebindungsvermogen, SBV 47
3.8 Wasserharte 47
3.9 Geloster Sauerstoff. 50
3.10 Physikalische Analysen 51
3.10.1 Leitfahigkeit 51
3.10.2 Trubung 51
3.10.3 Temperatur 52
3.10.4 Dichte 53
3.10.5 Viskositat, Zahigkeit 53
3.10.6 Oberflachenspannung 53
3.10.7 Geruch und Geschmack 54
3.11 Mikrobiologische und hygienische Parameter 54
3.11.1 Escherichia coli 55
3.11.2 Beurteilung von Wasser 56
3.12 Grenzwerte und typische Analysen 58
3.12.1 Flusswasser, Seewasser, Grundwasser 58
3.12.2 Niederschlag und Regenwasser 59
3.12.3 Trinkwasserzusammensetzung 60
3.12.4 Stadtisches und kommunales Abwasser 60
3.12.5 Abwasser bei Regenereignissen, Mischwasser 62
3.13 Probenahme 62
4 Charakterisierung von Klarschlamm 65
4.1 Trockensubstanz TS und Trockenrtickstand TR 65
4.2 Gluhverlust und Gluhriickstand 66
4.3 Zusammensetzung von Klarschlamm 67
5 Wasserbedarf, Abwasseranfall 69
5.1 Wasserbedarf und Abwasseranfall 69
5.2 Trinkwasserbedarf. 71
5.2.1 Nomenklatur 71
5.2.2 Wasserverbrauch 72
5.2.3 Jahresgang des Wasserverbrauchs 75
5.2.4 Tagesgang des Wasserverbrauchs 76
5.2.5 Prognosen des Wasserbedarfs 78
5.2.6 Planungswerte fur einzelne Versorgungsgebiete 81
5.3 Loschwasser 82
5.4 Abwasseranfall 83
5.4.1 Herkunft des Abwassers 83
5.4.2 Nomenklatur 84
5.4.3 Betriebserfahrungen 87
X Inhalt
5.4.4 Dimensionierungswerte 90
5.5 Zukünftige Entwicklung und Planung 92
5.6 Zusammenfassung: Typische Wassermengen 93
6 Schmutzstoffanfall und Temperatur 95
6.1 Herkunft der Schmutzstoffe 95
6.2 Anforderungen an die Belastungsangaben 96
6.3 Einwohnergleichwerte (EG) 96
6.4 Jahresgang der Belastung 99
6.5 Tagesgang der Belastung 100
6.6 Wochengang der Belastung 103
6.7 Abwassertemperatur 104
6.7.1 Jahresgang der Temperatur 104
6.7.2 Tagesgang der Temperatur 105
7 Wasserversorgung 107
7.1 Ziele der Wasserversorgung 107
7.2 Mittel der Wasserversorgung 108
7.2.1 Wasserbeschaffung 110
7.2.2 Schutzzonen 111
7.2.3 Wasseraufbereitung 111
7.2.4 Pumpwerke 111
7.2.5 Wasserspeicherung 111
7.2.6 Wasserverteilung 111
7.2.7 Hausinstallationen 112
7.2.8 Überwachung 112
7.2.9 Administration, Finanzplanung 113
7.2.10 Planung 113
8 Wasserbeschaffung 115
8.1 Wasserarten und vorkommen 115
8.2 Fassung von Quellwasser 117
8.3 Fassung von Grundwasser 119
8.4 Berechnungen zum vollkommenen Filterbrunnen 121
8.5 Fassung von Seewasser 125
8.6 Grundwasseranreicherung 126
8.7 Schutz von Wasserfassungen (Schutzzonen) 127
9 Wasseraufbereitung 131
9.1 Desinfektion 132
9.2 Langsamsandfilter 135
9.3 Schnellfilter 136
9.4 Aktivkohleadsorption 139
9.5 Koagulation und Flockung 140
9.6 Sedimentation 141
9.7 Mikrosiebe 141
9.8 Vorfiltration 142
Inhalt XI
9.9 Abtrennung von partikulären Stoffen 143
9.10 Entfernung von Eisen und Mangan 144
9.11 Entsäuerung 144
9.12 Enthärtung 145
9.13 Mehrstufige Aufbereitung: Fallbeispiel Seewasser 146
9.14 Aufbereitung von Flusswasser 149
9.15 Membrantechnologie 149
10 Wasserspeicherung 153
10.1 Aufgabe der Wasserspeicher (Reservoire) 153
10.2 Art der Wasserspeicher 153
10.2.1 Hochbehälter 153
10.2.2 Tiefbehälter 154
10.3 Standort und Höhenlage 154
10.4 Speichervolumen 154
10.4.1 Löschreserve 156
10.5 Bilanzierung eines Trinkwasserspeichers 156
10.6 Hygienische Anforderungen 157
10.7 Gestaltung eines Trinkwasserspeichers 157
10.8 Spezialfälle 158
10.8.1 Wasserturm 158
10.8.2 Löschwasserbehälter 159
10.8.3 Druckwindkessel 159
11 Wasserverteilung, Netz 161
11.1 Stationäre Rohrhydraulik 161
11.1.1 Grundlagen der Rohrhydraulik 162
11.1.2 Äquivalente Rohrleitungen 168
11.1.3 Typische Fliessgeschwindigkeiten 170
11.2 Pumpen 170
11.2.1 Dimensionierung von Kreiselpumpen 170
11.2.2 Bedarf an Förderhöhe 171
11.2.3 Charakterisierung der Pumpenleistung 173
11.2.4 Betriebspunkt einer Kreiselpumpenanlage 176
11.2.5 Serie und Parallelbetrieb von Pumpen 176
11.2.6 Anordnung von Pumpen 177
11.3 Wasserverteilung: Netzberechnungen 178
11.3.1 Elemente eines Verteilnetzes 178
11.3.2 Einfache Netzberechnungen 180
11.3.3 Elektronische Netzberechnung 183
11.4 Gestaltung von Verteilnetzen 184
11.4.1 Druckhaltung 186
11.4.2 Druckzonen 186
11.5 Hydraulische Lastfälle Ziele der Bemessung 188
11.6 Sonderbauwerke 189
11.6.1 Druckreduzierventile 189
11.6.2 Druckbrecherschacht 189
XII Inhalt
11.6.3 Zonenpumpwerke 189
11.7 Instationäre Vorgänge: Der Druckstoss 190
11.7.1 Druckstoss nach Joukowsky 190
11.7.2 Massnahmen gegen Druckstösse 193
11.7.3 Der hydraulische Widder 195
11.8 Mess , Steuer , Regel und Fernwirktechnik 196
11.9 Planung der Wasserversorgung 196
11.9.1 Planungshorizont 197
11.10 Kosten der Wasserversorgung 197
12 Siedlungsentwässerung 199
12.1 Aufgaben der Siedlungsentwässerung 199
12.2 Prozesse der Siedlungsentwässerung 200
12.3 Wie sollen Siedlungen entwässert werden? 201
12.4 Elemente der Siedlungsentwässerung 203
13 Siedlungshydrologie 205
13.1 Einführung in die Siedlungshydrologie 205
13.2 Charakterisierung von Regen 208
13.3 Intensität von Starkregen 210
13.4 Abflussbeiwert von Siedlungsgebieten 217
13.5 Maximaler Regenabfluss 219
13.5.1 Jährlichkeit des Regenereignisses 220
13.5.2 Reduzierte Fläche 221
13.5.3 Massgebende Regenintensität 221
13.5.4 Friesszeitverfahren 222
14 Entwässerungsverfahren 227
14.1 Historische Entwicklung 227
14.2 Grundlagen 227
14.3 Mischsystem 228
14.4 Trennsystem 229
14.5 Qualifiziertes Trennsystem 231
14.6 Reale Systeme 232
14.7 Alternative Systeme 232
14.8 Flankierende Massnahmen 232
15 Mischwasserbehandlung 235
15.1 Problemstellung 235
15.2 Konzept der Mischwasserbehandlung 236
15.3 Auswirkungen der Mischwasserbehandlung 240
15.3.1 Fallbeispiel Regenüberlaufbecken 241
15.3.2 Fallbeispiel Vorklärung 242
15.3.3 Fallbeispiel Ammonium 243
16 Technik der Siedlungsentwässerung 245
16.1 Technische Elemente der Siedlungsentwässerung 245
Inhalt XIII
16.1.1 Liegenschafts und Strassenentwässerung 245
16.1.2 Retention und Drosselung 248
16.1.3 Kanalisationen 248
16.1.4 Kontrollschächte 253
16.1.5 Kanalvereinigungen 254
16.1.6 Profilwechsel 254
16.1.7 Absturzbauwerke 255
16.1.8 Düker 256
16.1.9 Entlastungsbauwerke 256
16.1.10 Drosselstrecken 259
16.1.11 Regenbecken 259
16.1.12 Siebe und Rechen 267
16.1.13 Abwasserpumpwerke 267
16.1.14 Drosselorgane 268
16.1.15 Einleitbauwerke 268
16.1.16 Versickerungsanlagen 269
16.1.17 Sanierungsleitungen 273
16.2 Hydraulische Berechnungen 274
16.2.1 Grundsätze / Lastfälle 274
16.2.2 Freispiegelleitungen 275
16.2.3 Steilleitungen 280
16.2.4 Gefällswechsel 281
16.3 Modelle der Siedlungsentwässerung 282
16.4 Entwurf von Kanalnetzen 285
16.5 Abflusssteuerung im Entwässerungsnetz 285
16.6 Messtechnik 286
16.7 Betrieb der Siedlungsentwässerung 286
17 Entwässerungsplanung 287
17.1 Generelles Kanalisationsprojekt (GKP) 287
17.2 Genereller Entwässerungsplan (GEP) 288
17.3 Rollenteilung zwischen Politik und Ingenieur 289
18 Abwasserreinigung 291
18.1 Aufgaben der Abwasserreinigung 291
18.2 Einleitbedingungen von Kläranlagen 292
18.3 Fliessschema einer Kläranlage 296
19 Mechanische Abwasserreinigung 301
19.1 Mechanische Vorreinigung 301
19.1.1 Rechen 301
19.1.2 Sand und Fettfang 302
19.2 Dimensionierungsmodell für die Sedimentation 305
19.3 Vorklärung 308
19.3.1 Aufgabe und Leistung der Vorklärung 308
19.3.2 Gestaltung und Dimensionierung des Vorklärbeckens 310
19.3.3 Emscherbrunnen 312
XIV Inhalt
19.4 Chemische Abwasserreinigung 313
20 Biologische Abwasserreinigung 317
20.1 Ziel der biologischen Abwasserreinigung 317
20.2 Mikrobiologische Prozesse 318
20.2.1 Wachstum 318
20.2.2 Zerfall 320
20.2.3 Hydrolyse 320
20.2.4 Abbau organischer Stoffe, heterotrophe Organismen 321
20.2.5 Nitrifikation 321
20.2.6 Denitrifikation 321
20.2.7 Nährstoffbedarf der Mikroorganismen 321
20.3 Unterschiedliche biologische Verfahren 322
20.4 Belebtschlammverfahren 323
20.4.1 Fliessschema des Belebtschlammverfahrens 323
20.4.2 Charakterisierung von Belebtschlamm 325
20.4.3 Dimensionierung des Belebtschlammverfahrens 328
20.4.4 Dynamische Simulation von Belebungsanlagen 333
20.4.5 Gestaltung des Belebungsbeckens, Sauerstoffverbrauch 333
20.4.6 Gestaltung des Nachklärbeckens 336
20.4.7 Elimination von organischen Stoffen 338
20.4.8 Nitrifikation 342
20.4.9 Denitrifikation 349
20.4.10 Chemische Phosphorelimination 354
20.4.11 Biologische Phosphorelimination 359
20.4.12 Biologische Nährstoffelimination: Zusammenfassung 362
20.5 Tropfkörperverfahren 363
20.5.1 Bemessung von Tropfkörpern 364
20.5.2 Phosphorelimination in Tropfkörperverfahren 368
20.5.3 Nachklärung 368
20.6 Tauchkörperverfahren 369
20.7 Neuere biologische Verfahren 371
20.7.1 Biofiltration 371
20.7.2 Membran Bioreaktoren (MBR) 372
21 Physikalische Reinigungsverfahren 375
21.1 Filtration 375
21.1.1 Raumfiltration 375
21.1.2 Flächenfiltration 378
21.2 Flotation mit gelöster Luft 378
22 Umfeld und Kosten der Abwasserreinigung 381
22.1 Projektbearbeitung 381
22.2 Kosten der Abwasserreinigung 383
23 Kleinkläranlagen und alternative Konzepte 385
23.1 Anaerobe Reinigungsverfahren 385
Inhalt XV
23.2 Verfahren mit Bodenpassage 386
23.3 Abwasserteiche 387
23.4 Pflanzenanlagen 387
23.5 Varianten der konventionellen Verfahren 388
23.6 Speicher, Trockenklosetts, etc 388
23.7 Wahl des Verfahrens 388
23.8 Entsorgung des anfallenden Schlamms 389
23.9 Dezentrale Entsorgungskonzepte 389
24 Entsorgung von Klärschlamm 391
24.1 Ziel und Aufgabe der Schlammbehandlung 391
24.2 Nutzung und Endlagerung 394
24.3 Verfahrensablauf und Stoffströme 395
24.4 Klärschlammkonzepte 396
24.5 Zukunft der Klärschlammentsorgung 397
25 Verfahren der Schlammbehandlung 399
25.1 Eindickung 399
25.2 Hygienisierung 401
25.2.1 Aerob thermophile Hygienisierung 402
25.2.2 Thermische Hygienisierung / Pasteurisierung 404
25.3 Biologische Schlammstabilisierung 405
25.3.1 Anaerob mesophile Schlammstabilisierung / Faulung 405
25.3.2 Langzeitbelüftung 410
25.3.3 Aerobe mesophile Schlammstabilisierung 411
25.4 Stapelung 412
25.5 Entwässerung 413
25.5.1 Konditionierung 413
25.5.2 Dekanter 413
25.5.3 Filterpressen 413
25.5.4 Bandfilterpressen 415
25.5.5 Trockenbeete 415
25.6 Trocknung 417
25.7 Verbrennung 418
Literatur 421
Sachverzeichnis 427
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| adam_txt |
Inhalt
1 Einleitung 1
A Grundlagen
2 Systemanalyse und Massenbilanz 19
3 Charakterisierung von Wasser 33
4 Charakterisierung von Klärschlamm 65
5 Wasserbedarf, Abwasseranfall 69
6 Schmutzstoffanfall und Temperatur 95
B Wasserversorgung
7 Wasserversorgung 107
8 Wasserbeschaffung 115
9 Wasseraufbereitung 131
10 Wasserspeicherung 153
11 Wasserverteilung, Netz 161
C Siedlungsentwässerung
12 Siedlungsentwässerung 199
13 Siedlungshydrologie 205
14 Entwässerungsverfahren 227
15 Mischwasserbehandlung 235
16 Technik der Siedlungsentwässerung 245
17 Entwässerungsplanung 287
D Abwasserreinigung
18 Abwasserreinigung 291
19 Mechanische Abwasserreinigung 301
20 Biologische Abwasserreinigung 317
21 Physikalische Reinigungsverfahren 375
22 Umfeld und Kosten der Abwasserreinigung 381
23 Kleinkläranlagen 385
E Behandlung von Klärschlamm
24 Entsorgung von Klärschlamm 391
25 Verfahren der Schlammbehandlung 399
F Literatur und Sachverzeichnis
Literatur 421
Sachverzeichnis 427
VIII Inhalt
1 Einleitung 1
1.1 Umschreibung des Fachgebiets 1
1.2 Siedlungswasserwirtschaft 1
1.3 Geschichte der Siedlungswasserwirtschaft 2
1.4 Wasserkreislauf in Siedlungen 5
1.5 Wasserbeschaffung und Wasserversorgung 7
1.6 Siedlungsentwässerung 10
1.7 Abwasserreinigung 11
1.8 Behandlung und Unterbringung von Klärschlamm 13
1.9 Gewässerschutz 15
1.10 Siedlungswasserwirtschaftliche Planung 16
1.11 Wert und Kosten der Siedlungswasserwirtschaft 16
1.12 Die Produkte der Siedlungswasserwirtschaft 17
1.13 Fazit 18
2 Systemanalyse und Massenbilanz 19
2.1 Einleitung 19
2.2 Systeme und deren Abgrenzung 19
2.3 Die Stoffbilanz 21
2.4 Ideale Reaktoren 23
2.4.1 Der Chargenreaktor 23
2.4.2 Der ideale Rührkessel 24
2.4.3 Der Röhrenreaktor 25
2.5 Anwendung der Bilanzgleichung 26
2.5.1 Speicherung 27
2.5.2 Speicherung und Transport 27
2.5.3 Keine Speicherung: Stationärer Zustand 28
2.5.4 Keine Umwandlung: Konservativer Stoff 29
3 Charakterisierung von Wasser 33
3.1 Vorbemerkungen 33
3.2 Summenparameter und Einzelstoffe 33
3.3 Filtration, gelöste und partikuläre Stoffe 34
3.3.1 Filtration 34
3.3.2 Abfiltrierbare Stoffe, TSS 34
3.3.3 Glühverlust der abfiltrierbaren Stoffe, VSS 35
3.3.4 Glührückstand der abfiltrierbaren Stoffe 36
3.4 Organische Stoffe 36
3.4.1 Chemischer Sauerstoffbedarf CSB 36
3.4.2 Biochemischer Sauerstoffbedarf in 5 Tagen, BSB5 38
3.4.3 Organisch gebundener Kohlenstoff, TOC, DOC, POC 39
3.5 Stickstoff 40
3.5.1 Formen von Stickstoff 40
3.5.2 Ammonium und Ammoniak 41
3.5.3 Organisch gebundener Stickstoff, Kjeldahlstickstoff 42
3.5.4 Nitrit und Nitrat 43
Inhalt IX
3.5.5 Totaler Stickstoff, TN, geloster Stickstoff, GN 43
3.5.6 Elementarer Stickstoff, N2 43
3.6 Phosphor, TP, GP, PO4 P 44
3.7 pH Wert und pH Puffersystem 45
3.7.1 pH Wert 45
3.7.2 pH Puffer 46
3.7.3 Alkalinitat, Saurebindungsvermogen, SBV 47
3.8 Wasserharte 47
3.9 Geloster Sauerstoff. 50
3.10 Physikalische Analysen 51
3.10.1 Leitfahigkeit 51
3.10.2 Trubung 51
3.10.3 Temperatur 52
3.10.4 Dichte 53
3.10.5 Viskositat, Zahigkeit 53
3.10.6 Oberflachenspannung 53
3.10.7 Geruch und Geschmack 54
3.11 Mikrobiologische und hygienische Parameter 54
3.11.1 Escherichia coli 55
3.11.2 Beurteilung von Wasser 56
3.12 Grenzwerte und typische Analysen 58
3.12.1 Flusswasser, Seewasser, Grundwasser 58
3.12.2 Niederschlag und Regenwasser 59
3.12.3 Trinkwasserzusammensetzung 60
3.12.4 Stadtisches und kommunales Abwasser 60
3.12.5 Abwasser bei Regenereignissen, Mischwasser 62
3.13 Probenahme 62
4 Charakterisierung von Klarschlamm 65
4.1 Trockensubstanz TS und Trockenrtickstand TR 65
4.2 Gluhverlust und Gluhriickstand 66
4.3 Zusammensetzung von Klarschlamm 67
5 Wasserbedarf, Abwasseranfall 69
5.1 Wasserbedarf und Abwasseranfall 69
5.2 Trinkwasserbedarf. 71
5.2.1 Nomenklatur 71
5.2.2 Wasserverbrauch 72
5.2.3 Jahresgang des Wasserverbrauchs 75
5.2.4 Tagesgang des Wasserverbrauchs 76
5.2.5 Prognosen des Wasserbedarfs 78
5.2.6 Planungswerte fur einzelne Versorgungsgebiete 81
5.3 Loschwasser 82
5.4 Abwasseranfall 83
5.4.1 Herkunft des Abwassers 83
5.4.2 Nomenklatur 84
5.4.3 Betriebserfahrungen 87
X Inhalt
5.4.4 Dimensionierungswerte 90
5.5 Zukünftige Entwicklung und Planung 92
5.6 Zusammenfassung: Typische Wassermengen 93
6 Schmutzstoffanfall und Temperatur 95
6.1 Herkunft der Schmutzstoffe 95
6.2 Anforderungen an die Belastungsangaben 96
6.3 Einwohnergleichwerte (EG) 96
6.4 Jahresgang der Belastung 99
6.5 Tagesgang der Belastung 100
6.6 Wochengang der Belastung 103
6.7 Abwassertemperatur 104
6.7.1 Jahresgang der Temperatur 104
6.7.2 Tagesgang der Temperatur 105
7 Wasserversorgung 107
7.1 Ziele der Wasserversorgung 107
7.2 Mittel der Wasserversorgung 108
7.2.1 Wasserbeschaffung 110
7.2.2 Schutzzonen 111
7.2.3 Wasseraufbereitung 111
7.2.4 Pumpwerke 111
7.2.5 Wasserspeicherung 111
7.2.6 Wasserverteilung 111
7.2.7 Hausinstallationen 112
7.2.8 Überwachung 112
7.2.9 Administration, Finanzplanung 113
7.2.10 Planung 113
8 Wasserbeschaffung 115
8.1 Wasserarten und vorkommen 115
8.2 Fassung von Quellwasser 117
8.3 Fassung von Grundwasser 119
8.4 Berechnungen zum vollkommenen Filterbrunnen 121
8.5 Fassung von Seewasser 125
8.6 Grundwasseranreicherung 126
8.7 Schutz von Wasserfassungen (Schutzzonen) 127
9 Wasseraufbereitung 131
9.1 Desinfektion 132
9.2 Langsamsandfilter 135
9.3 Schnellfilter 136
9.4 Aktivkohleadsorption 139
9.5 Koagulation und Flockung 140
9.6 Sedimentation 141
9.7 Mikrosiebe 141
9.8 Vorfiltration 142
Inhalt XI
9.9 Abtrennung von partikulären Stoffen 143
9.10 Entfernung von Eisen und Mangan 144
9.11 Entsäuerung 144
9.12 Enthärtung 145
9.13 Mehrstufige Aufbereitung: Fallbeispiel Seewasser 146
9.14 Aufbereitung von Flusswasser 149
9.15 Membrantechnologie 149
10 Wasserspeicherung 153
10.1 Aufgabe der Wasserspeicher (Reservoire) 153
10.2 Art der Wasserspeicher 153
10.2.1 Hochbehälter 153
10.2.2 Tiefbehälter 154
10.3 Standort und Höhenlage 154
10.4 Speichervolumen 154
10.4.1 Löschreserve 156
10.5 Bilanzierung eines Trinkwasserspeichers 156
10.6 Hygienische Anforderungen 157
10.7 Gestaltung eines Trinkwasserspeichers 157
10.8 Spezialfälle 158
10.8.1 Wasserturm 158
10.8.2 Löschwasserbehälter 159
10.8.3 Druckwindkessel 159
11 Wasserverteilung, Netz 161
11.1 Stationäre Rohrhydraulik 161
11.1.1 Grundlagen der Rohrhydraulik 162
11.1.2 Äquivalente Rohrleitungen 168
11.1.3 Typische Fliessgeschwindigkeiten 170
11.2 Pumpen 170
11.2.1 Dimensionierung von Kreiselpumpen 170
11.2.2 Bedarf an Förderhöhe 171
11.2.3 Charakterisierung der Pumpenleistung 173
11.2.4 Betriebspunkt einer Kreiselpumpenanlage 176
11.2.5 Serie und Parallelbetrieb von Pumpen 176
11.2.6 Anordnung von Pumpen 177
11.3 Wasserverteilung: Netzberechnungen 178
11.3.1 Elemente eines Verteilnetzes 178
11.3.2 Einfache Netzberechnungen 180
11.3.3 Elektronische Netzberechnung 183
11.4 Gestaltung von Verteilnetzen 184
11.4.1 Druckhaltung 186
11.4.2 Druckzonen 186
11.5 Hydraulische Lastfälle Ziele der Bemessung 188
11.6 Sonderbauwerke 189
11.6.1 Druckreduzierventile 189
11.6.2 Druckbrecherschacht 189
XII Inhalt
11.6.3 Zonenpumpwerke 189
11.7 Instationäre Vorgänge: Der Druckstoss 190
11.7.1 Druckstoss nach Joukowsky 190
11.7.2 Massnahmen gegen Druckstösse 193
11.7.3 Der hydraulische Widder 195
11.8 Mess , Steuer , Regel und Fernwirktechnik 196
11.9 Planung der Wasserversorgung 196
11.9.1 Planungshorizont 197
11.10 Kosten der Wasserversorgung 197
12 Siedlungsentwässerung 199
12.1 Aufgaben der Siedlungsentwässerung 199
12.2 Prozesse der Siedlungsentwässerung 200
12.3 Wie sollen Siedlungen entwässert werden? 201
12.4 Elemente der Siedlungsentwässerung 203
13 Siedlungshydrologie 205
13.1 Einführung in die Siedlungshydrologie 205
13.2 Charakterisierung von Regen 208
13.3 Intensität von Starkregen 210
13.4 Abflussbeiwert von Siedlungsgebieten 217
13.5 Maximaler Regenabfluss 219
13.5.1 Jährlichkeit des Regenereignisses 220
13.5.2 Reduzierte Fläche 221
13.5.3 Massgebende Regenintensität 221
13.5.4 Friesszeitverfahren 222
14 Entwässerungsverfahren 227
14.1 Historische Entwicklung 227
14.2 Grundlagen 227
14.3 Mischsystem 228
14.4 Trennsystem 229
14.5 Qualifiziertes Trennsystem 231
14.6 Reale Systeme 232
14.7 Alternative Systeme 232
14.8 Flankierende Massnahmen 232
15 Mischwasserbehandlung 235
15.1 Problemstellung 235
15.2 Konzept der Mischwasserbehandlung 236
15.3 Auswirkungen der Mischwasserbehandlung 240
15.3.1 Fallbeispiel Regenüberlaufbecken 241
15.3.2 Fallbeispiel Vorklärung 242
15.3.3 Fallbeispiel Ammonium 243
16 Technik der Siedlungsentwässerung 245
16.1 Technische Elemente der Siedlungsentwässerung 245
Inhalt XIII
16.1.1 Liegenschafts und Strassenentwässerung 245
16.1.2 Retention und Drosselung 248
16.1.3 Kanalisationen 248
16.1.4 Kontrollschächte 253
16.1.5 Kanalvereinigungen 254
16.1.6 Profilwechsel 254
16.1.7 Absturzbauwerke 255
16.1.8 Düker 256
16.1.9 Entlastungsbauwerke 256
16.1.10 Drosselstrecken 259
16.1.11 Regenbecken 259
16.1.12 Siebe und Rechen 267
16.1.13 Abwasserpumpwerke 267
16.1.14 Drosselorgane 268
16.1.15 Einleitbauwerke 268
16.1.16 Versickerungsanlagen 269
16.1.17 Sanierungsleitungen 273
16.2 Hydraulische Berechnungen 274
16.2.1 Grundsätze / Lastfälle 274
16.2.2 Freispiegelleitungen 275
16.2.3 Steilleitungen 280
16.2.4 Gefällswechsel 281
16.3 Modelle der Siedlungsentwässerung 282
16.4 Entwurf von Kanalnetzen 285
16.5 Abflusssteuerung im Entwässerungsnetz 285
16.6 Messtechnik 286
16.7 Betrieb der Siedlungsentwässerung 286
17 Entwässerungsplanung 287
17.1 Generelles Kanalisationsprojekt (GKP) 287
17.2 Genereller Entwässerungsplan (GEP) 288
17.3 Rollenteilung zwischen Politik und Ingenieur 289
18 Abwasserreinigung 291
18.1 Aufgaben der Abwasserreinigung 291
18.2 Einleitbedingungen von Kläranlagen 292
18.3 Fliessschema einer Kläranlage 296
19 Mechanische Abwasserreinigung 301
19.1 Mechanische Vorreinigung 301
19.1.1 Rechen 301
19.1.2 Sand und Fettfang 302
19.2 Dimensionierungsmodell für die Sedimentation 305
19.3 Vorklärung 308
19.3.1 Aufgabe und Leistung der Vorklärung 308
19.3.2 Gestaltung und Dimensionierung des Vorklärbeckens 310
19.3.3 Emscherbrunnen 312
XIV Inhalt
19.4 Chemische Abwasserreinigung 313
20 Biologische Abwasserreinigung 317
20.1 Ziel der biologischen Abwasserreinigung 317
20.2 Mikrobiologische Prozesse 318
20.2.1 Wachstum 318
20.2.2 Zerfall 320
20.2.3 Hydrolyse 320
20.2.4 Abbau organischer Stoffe, heterotrophe Organismen 321
20.2.5 Nitrifikation 321
20.2.6 Denitrifikation 321
20.2.7 Nährstoffbedarf der Mikroorganismen 321
20.3 Unterschiedliche biologische Verfahren 322
20.4 Belebtschlammverfahren 323
20.4.1 Fliessschema des Belebtschlammverfahrens 323
20.4.2 Charakterisierung von Belebtschlamm 325
20.4.3 Dimensionierung des Belebtschlammverfahrens 328
20.4.4 Dynamische Simulation von Belebungsanlagen 333
20.4.5 Gestaltung des Belebungsbeckens, Sauerstoffverbrauch 333
20.4.6 Gestaltung des Nachklärbeckens 336
20.4.7 Elimination von organischen Stoffen 338
20.4.8 Nitrifikation 342
20.4.9 Denitrifikation 349
20.4.10 Chemische Phosphorelimination 354
20.4.11 Biologische Phosphorelimination 359
20.4.12 Biologische Nährstoffelimination: Zusammenfassung 362
20.5 Tropfkörperverfahren 363
20.5.1 Bemessung von Tropfkörpern 364
20.5.2 Phosphorelimination in Tropfkörperverfahren 368
20.5.3 Nachklärung 368
20.6 Tauchkörperverfahren 369
20.7 Neuere biologische Verfahren 371
20.7.1 Biofiltration 371
20.7.2 Membran Bioreaktoren (MBR) 372
21 Physikalische Reinigungsverfahren 375
21.1 Filtration 375
21.1.1 Raumfiltration 375
21.1.2 Flächenfiltration 378
21.2 Flotation mit gelöster Luft 378
22 Umfeld und Kosten der Abwasserreinigung 381
22.1 Projektbearbeitung 381
22.2 Kosten der Abwasserreinigung 383
23 Kleinkläranlagen und alternative Konzepte 385
23.1 Anaerobe Reinigungsverfahren 385
Inhalt XV
23.2 Verfahren mit Bodenpassage 386
23.3 Abwasserteiche 387
23.4 Pflanzenanlagen 387
23.5 Varianten der konventionellen Verfahren 388
23.6 Speicher, Trockenklosetts, etc 388
23.7 Wahl des Verfahrens 388
23.8 Entsorgung des anfallenden Schlamms 389
23.9 Dezentrale Entsorgungskonzepte 389
24 Entsorgung von Klärschlamm 391
24.1 Ziel und Aufgabe der Schlammbehandlung 391
24.2 Nutzung und Endlagerung 394
24.3 Verfahrensablauf und Stoffströme 395
24.4 Klärschlammkonzepte 396
24.5 Zukunft der Klärschlammentsorgung 397
25 Verfahren der Schlammbehandlung 399
25.1 Eindickung 399
25.2 Hygienisierung 401
25.2.1 Aerob thermophile Hygienisierung 402
25.2.2 Thermische Hygienisierung / Pasteurisierung 404
25.3 Biologische Schlammstabilisierung 405
25.3.1 Anaerob mesophile Schlammstabilisierung / Faulung 405
25.3.2 Langzeitbelüftung 410
25.3.3 Aerobe mesophile Schlammstabilisierung 411
25.4 Stapelung 412
25.5 Entwässerung 413
25.5.1 Konditionierung 413
25.5.2 Dekanter 413
25.5.3 Filterpressen 413
25.5.4 Bandfilterpressen 415
25.5.5 Trockenbeete 415
25.6 Trocknung 417
25.7 Verbrennung 418
Literatur 421
Sachverzeichnis 427 |
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