Sanierung und Erweiterung der Kläranlage Mörfelden-Walldorf

(1)

Sanierung und Erweiterung der Kläranlage Mörfelden-Walldorf

Sachstandsbericht am 15.11.2017

/ 16.11.2017

(2)

1. Auswertung der Betriebsdaten

2. Bemessung der Belebungsbecken (biologische Stufe) 3. Planungskonzeption

4. Kostenvergleich

5. Weitere Vorgehensweise

Gliederung

(3)

1. Auswertung der Betriebsdaten

2. Bemessung der Belebungsbecken (biologische Stufe) 3. Planungskonzeption

4. Kostenvergleich

5. Weitere Vorgehensweise

Gliederung

(4)

 Ausbaugröße: Festlegung der Größenklasse

 85%-Perzentil bzgl. der BSB

₅

–Fracht

¹⁾

(B

_d,BSB,Z

in kg/d) an Trockenwettertagen (ohne interne Rückflüsse)

zuzüglich einer Kapazitätsreserve

 Bemessungsgröße: Technische Auslegung der Anlage

 85%-Perzentil bzgl. der maßgeblichen Schmutzfrachten (BSB

_{5 ,}

CSB, N

_ges

, P

_ges

in kg/d) an Trocken- u. Regenwettertagen (inkl. interne Rückflüsse) zuzüglich einer Kapazitätsreserve

Defintionen u. Begriffe (gemäß DWA A 198)

BSB₅: Biologischer Sauerstoffbedarf in 5 Tagen (biologisch leicht abbaubare organische Inhaltsstoffe) CSB: Chemischer Sauerstoffbedarf (i. d. R. biologisch abbaubare organische Inhaltsstoffe)

P_ges: Phosphor (Nährstoff u. Rohstoff) N : Stickstoff (Nährstoff)

1) Hier wurde der CSB als Bezugsgröße verwendet, da zuverlässigere Werte für diesen Parameter vorliegen !

(5)

Auswertung der Betriebsdaten - Einwohnerwerte im Zulauf (2007 - 2010)

41.136

38.038

28.671

43.502

32.401

29.136

27.742 28.126

10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000 40.000 45.000 50.000

2007 2008 2009 2010

EW [E]

Jahr [-]

EW im Zulauf (85 %) ges EW im Zulauf (85 %) bei TW

(6)

49.730

48.128

46.536

40.174 39.695

45.889

42.071

37.321

10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000 40.000 45.000 50.000 55.000

2013 2014 2015 2016

EW [E]

Jahr [-]

EW im Zulauf (85 %) ges.

EW im Zulauf (85 %) bei TW

Auswertung der Betriebsdaten - Einwohnerwerte im Zulauf (2013 - 2016)

(7)

41.136

38.038

28.671

43.502

36.933

42.197

49.730

48.128

46.536

40.174

32.401

29.136

27.742

28.126

35.293

38.942 39.695

45.889

42.071

37.321

10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000 40.000 45.000 50.000 55.000

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

EW [E]

Jahr [-]

Auswertung der Betriebsdaten - Einwohnerwerte im Zulauf (2007 - 2016)

(8)

0 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000 40.000 45.000 50.000 55.000 60.000 65.000 70.000

0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00

EW [E]

SU [-]

IST-Zustand (85 %-Perz.): ca. 49.400 EW

CSB

ca. 15 % Überschreitung ca. 85 % Unterschreitung

Auswertung der Betriebsdaten - Einwohnerwerte im Zulauf (2013 - 2015)

(9)

Basis der Auswertung EW 50 %-Perz.

EW 85 %-Perz.

ges. Daten 37.400 49.400

nur Trockenwetter 36.700 44.300

 Im Mittel beträgt die Zulaufbelastung (CSB) ca. 37.400 EW

 In max. 85 % aller Fälle beträgt die Zulaufbelastung (CSB) ca. 49.400 EW

Ergebnis der Auswertung der Betriebsdaten bzgl. der Zulaufbelastung (CSB)

(10)

Ermittlung der Bemessungsgröße

IST - Zustand: 49.400 EW

- zusätzliche Baugebiete 3.000 EW

- Erweiterung durch Gewerbegebiet „Ost“ 400 EW Summe IST-Zustand inkl. Baugebietserweiterungen: 52.800 EW

- Kapazitätsreserve 3.200 EW (+6 %)

Bemessungsgröße: 56.000 EW

 Empfohlener Bemessungswert : 56.000 EW

(11)

Bemessungswert (CSB) im Vergleich zu der derzeitigen Belastung

0 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000 40.000 45.000 50.000 55.000 60.000 65.000 70.000

0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00

EW [E]

SU [-]

CSB (2013-2015)

ca. 15 % Überschreitung ca. 85 % Unterschreitung

Bemessungswert: 56.000 EW

(12)

10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 50000 55000 60000 65000 70000 75000 80000 85000

01.01.13 02.03.13 01.05.13 30.06.13 29.08.13 28.10.13 27.12.13 25.02.14 26.04.14 25.06.14 24.08.14 23.10.14 22.12.14 20.02.15 21.04.15 20.06.15 19.08.15 18.10.15 17.12.15 15.02.16 15.04.16 14.06.16 13.08.16 12.10.16 11.12.16

EW [E]

Datum [-]

gew. 56.000

Schwankungen der Zulaufbelastung (CSB) im Zeitraum 2013 – 2016

(13)

41.136

38.038

28.671

43.502

36.933

42.197

49.730

48.128

46.536

40.174

32.401

29.136

27.742

28.126

35.293

38.942 39.695

45.889

42.071

37.321

10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000 40.000 45.000 50.000 55.000

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

EW [E]

Jahr [-]

Vergleich der Ausbau- und Bemessungsgrößen Entwurfsplanung 2013 und 2017

Entwurfsplanung 2013:

Ausbaugröße = Bemessungsgröße 40.000 EW +10 % = 44.000 EW

Entwurfsplanung 2017:

Ausbaugröße = 49.200 EW Bemessungsgröße 56.000 EW

(14)

Ermittlung der Ausbaugröße

IST - Zustand: 42.950 EW

- zusätzliche Baugebiete 3.000 EW

- Erweiterung durch Gewerbegebiet „Ost“ 400 EW Summe IST-Zustand inkl. Baugebietserweiterungen: 46.350 EW

- Kapazitätsreserve 2.800 EW (+6 %)

Bemessungsgröße: 49.150 EW

 Empfohlene Ausbaugröße : 49.200 EW

(15)

1. Auswertung der Betriebsdaten

2. Bemessung der Belebungsbecken (biologische Stufe) 3. Planungskonzeption

4. Kostenvergleich

5. Weitere Vorgehensweise

Gliederung

(16)

Belebungsbeckenvolumen

1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 9.000 10.000 11.000 12.000 13.000 14.000 15.000 16.000 17.000 18.000

2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 4,7 4,8 4,9 5,0

Volumen [m³]

Feststoffgehalt im Belebungsbecken [mg/l]

VBB (PLAN / vorg. DN / 40 %) VN (PLAN / vorg. DN / 20 %) VD (PLAN / vorg. DN / 40 %) gew. VBB

gew. VBB = 11.100 m³ gesamtes

Belebungsbeckenvolumen

Anteil der Nitrifikation

Anteil der Denitrifikation

(17)

Gegenüberstellung der erf. Belebungsbeckenvolumen mit der Entwurfsplanung 2013

 Erf. Belebungsbeckenvolumen sofern

separate Prozesswasserbehandlung erfolgt: 8.200 m³

 Erf. Belebungsbeckenvolumen ohne

separate Prozesswasserbehandlung: 9.700 m³

 Volumenvergrößerung von 1.500 m³ erforderlich,

wenn keine separate Prozesswasserbehandlung erfolgt !

 Kostenerhöhung von ca. 680.000 € im Vergleich zur

Kostenberechnung der Entwurfsplanung !

(18)

Übersichtslageplan – Entwurfsplanung 2013 (inkl. Prozesswasserbehandlung)

Prozesswasser- behandlung (entfällt)

gepl.

Belebungs- becken

(19)

Übersichtslageplan – Entwurfsplanung 2013

gepl.

Belebungs- becken

(20)

Abweichungen gegenüber der Entwurfsplanung 2013

 Belastungssteigerung im Zulauf der Kläranlage

 Ansatz der sogenannten „Bemessungsgröße“ (85 %-Perz. der Gesamtbelastung) statt der „Ausbaugröße“ (85 %-Perz. der Belastung nur bei Trockenwetter)

 Berücksichtigung der internen Prozesswasserbelastung (keine

separate Prozesswasserbehandlung geplant)

(21)

1. Auswertung der Betriebsdaten

2. Bemessung der Belebungsbecken (biologische Stufe) 3. Planungskonzeption

4. Kostenvergleich

5. Weitere Vorgehensweise

Gliederung

(22)

Übersichtslageplan – Entwurfsplanung 2017

gepl.

Belebungs- becken

(23)

1. Auswertung der Betriebsdaten

2. Bemessung der Belebungsbecken (biologische Stufe) 3. Planungskonzeption

4. Kostenvergleich

5. Weitere Vorgehensweise

Gliederung

(24)

Auswirkungen der Erhöhung des Bemessungswertes von 40.000 EW auf 56.000 EW

Bereich Verfahrensschritte Einfluss Begründung

Mechanische Reinigung

Zulaufpumpwerk N keine Änderung der Abwassermenge bei RW

Rechen N keine Änderung der Abwassermenge bei RW

Sandfang N keine Änderung der Abwassermenge bei RW Vorklärung N keine Änderung der Abwassermenge bei RW

Biologische Reinigung

Belebung J Erhöhung der Beckenvolumen (nur VBB) Nachklärung N keine Änderung der Abwassermenge bei RW Gebläsestation J Erweiterung der Gebläsestation

Rücklaufschlamm N keine Änderung der Abwassermenge bei RW Rezirkulationsschlamm N keine Änderung der Abwassermenge bei RW 4. Reinigungsstufe N keine Änderung der Abwassermenge bei RW Schlamm-

behandlung

Faulung J geringe Erhöhung des Schlammanfalls Schlammentwässerung J geringe Erhöhung des Schlammanfalls Eindickung J geringe Erhöhung des Schlammanfalls

Sonstiges

verbindende Rohrleitungen N keine Änderung der Abwassermenge bei RW

Gebäude N nicht relevant

Wege / Außenbereich N nicht relevant

(25)

Kostenvergleich Entwurfsplanung / aktualisierte Entwurfsplanung (1/4)

Nr. Maßnahmen / Leistungen EP1 (Orig) EP2 (akt.) Diff. EP2-EP1 Anteil an

Mehrkosten Bemerkungen

Bauabschnitt I [€] [€] [€] [%]

1 Oberflächenarbeiten 49.053,00 82.768,00 33.715,00 1,0%

2 Gasanschluss 74.112,68 74.112,68 0,00 0,0%

3 Rohabwasserpumpwerk 290.720,38 366.669,30 75.948,92 2,2% höhere Kostenschätzung in der EP2

4 Erneuerung Rechen 706.933,48 684.938,40 -21.995,08 -0,6%

5 Neubau /Sanierung Sandfänge inkl.

Verteilerbauwerk 751.223,92 1.047.478,70 296.254,78 8,7% 2 Sandfänge inkl.

Verteilerbauwerk 6 Erneuerung Schaltschränke

Nachklärbecken 85.969,34 90.063,12 4.093,78 0,1%

7 Umbau Kombibecken 1 und 2 402.301,40 410.488,96 8.187,56 0,2%

8 Verbindende Leitungen (anteilig) 200.338,79 239.605,43 39.266,64 1,2%

9 Wärmeisolierung Faulbehälter 142.992,50 161.033,60 18.041,10 0,5%

10 Umbau SEW, Installation einer

Zentrifuge 1.353.378,69 1.297.330,25 -56.048,44 -1,7%

11 Abbruch Entschwefler 6.556,36 6.556,36 0,00 0,0%

12 Ersatz Gasfackel 44.254,55 44.254,55 0,00 0,0%

13 Neubau Gasbehälter mit V = 800 m³ 483.041,40 743.684,09 260.642,69 7,7% tatsächliche Kosten

14 Gasmessstation 0,00 95.000,00 95.000,00 2,8% gem. Überprüfung (2014)

15 Erneuerung KWK-Anlage 629.722,29 806.850,00 177.127,71 5,2% nur technische Ausrüstung 16 Neubau NSHV 259.506,35 319.000,00 59.493,65 1,8% nur technische Ausrüstung

Summe 5.480.105,13 6.469.833,44 989.728,31 29,2%

(26)

Kostenvergleich Entwurfsplanung / aktualisierte Entwurfsplanung (2/4)

Bauabschnitt II [€] [€] [€] [%]

18 Umbau Kombibecken 1 und 2 1.101.447,04 1.153.939,16 52.492,12 1,5% höhere Kostenschätzung in der EP2

19 Erhöhung Pumpensumpf am

Gebläsehaus 32.419,75 32.419,75 0,00 0,0%

20 Neubau Bio-P und Denibecken 2.134.074,49 2.871.983,49 737.909,00 21,8%

Vergrößerung des VD durch höheren Anschluss- wert; EP1 zuzgl. 1.500 m³ aufgrund des Entfalls der Prozesswasserbehandlung 21 Verbindende Leitungen (anteilig) 601.016,37 718.816,29 117.799,92 3,5% höhere Kostenschätzung in

der EP2 22 Fällmittelst., DEA, Mess- u.

Schaltanlagenr. 487.503,12 487.503,12 0,00 0,0%

23 Schmutz- und Regenwasserkanal 80.369,01 80.369,01 0,00 0,0%

24 Toranlagen 43.488,26 43.488,26 0,00 0,0%

25 Lagergebäude umsetzen 24.668,25 24.668,25 0,00 0,0%

26 RS-Pumpen und Umbau ÜS-

Pumpen 190.027,94 190.027,94 0,00 0,0%

27 Rezirkulationsschlammpumpwerk 160.794,81 160.794,81 0,00 0,0%

28 Var. 7: P + GAK, kont. gesp. Filter

2.413.445,12 3.800.000,00 1.386.554,88 40,9% höhere Kostenschätzung in der EP2

Summe BA II 7.585.719,57 9.895.082,08 2.309.362,51 68,1%

(27)

Kostenvergleich Entwurfsplanung / aktualisierte Entwurfsplanung (3/4)

Bauabschnitt III [€] [€] [€] [%]

30 Regenbecken 367.676,71 367.676,71 0,00 0,0%

31 Abbruch Vorklärbecken 34.967,26 49.494,40 14.527,14 0,4%

32 Neubau VKB, V = 1 x 400 m³

einschl. Bypass 738.330,34 739.823,70 1.493,36 0,0%

33 Abbrucharbeiten Bereich

Denibecken 99.524,52 118.424,05 18.899,53 0,6%

34 Toranlagen 43.488,26 43.488,26 0,00 0,0%

35 Neubau Lagerhalle 497.482,58 497.482,58 0,00 0,0%

36 Neubau Eindicker, 2 x 200 m³ 383.924,35 416.480,00 32.555,65 1,0%

37 Neubau Schlammstapelbehälter, 2 x

250 m³ 381.237,10 333.337,30 -47.899,80 -1,4%

38 Verbindende Leitungen (anteilig) 200.338,79 239.605,43 39.266,64 1,2%

39 Abbruch vorh. Faulbehälter 1, V =

500 m³ 30.814,90 30.814,90 0,00 0,0%

40 Schlammstapelbeh. wird

Prozessswassersp. 80.512,21 80.512,21 0,00 0,0%

41 Umbau altes Betriebsgebäude 64.953,88 64.953,88 0,00 0,0%

42 Neubau Betriebsgebäude 1.921.569,20 1.921.569,20 0,00 0,0%

43 Umbau Sozialgebäude 445.685,48 445.685,48 0,00 0,0%

Summe BA III 5.673.477,39 5.763.188,10 89.710,71 2,6%

Summe BA I-III 18.739.302,09 22.128.103,62 3.388.801,53 18,1%

(28)

Kostenvergleich Entwurfsplanung / aktualisierte Entwurfsplanung (4/4)

Nr. Maßnahme / Bauabschnitt EP1 (Orig) EP2 (akt.) Diff. EP2-EP1

[€] [€] [€] [%]

1 Bauabschnitt I 5.480.105,13 6.469.833,44 989.728,31 18,1%

2 Bauabschnitt II 7.585.719,57 9.895.082,08 2.309.362,51 30,4%

3 Bauabschnitt III 5.673.477,39 5.763.188,10 89.710,71 1,6%

Summe 1 18.739.302,09 22.128.103,62 3.388.801,53 18,1%

4 Baustelleneinrichtung 613.608,54 711.724,97 98.116,43 16,0%

Summe 2 (netto) 19.352.910,63 22.839.828,59 3.486.917,96 18,0%

5 MwSt. 3.677.053,02 4.339.567,42 662.514,40 18,0%

Summe 3 (brutto) 23.029.963,65 27.179.396,01 4.149.432,36 18,0%

6 Baunebenkosten 4.605.992,73 5.435.879,20 829.886,47 18,0%

Summe 4 (brutto inkl. NK) 27.635.956,38 32.615.275,21 4.979.318,83 18,0%

(29)

Mehrkostenaufstellung (ausgewählte Maßnahmen)

Maßnahmen /

Leistungen EP1 (Orig) EP2 (akt.) Diff. EP2-EP1 Anteil an

Mehrkosten Begründung

[€] [€] [€] [%]

Sandfänge inkl.

Verteilerbauwerk 751.223,92 1.047.478,70 296.254,78 8,7% Verfahrenstechnische Verbesserung

Gasbehälter u.

Gasfackel 483.041,40 743.684,09 260.642,69 7,7% Kostenstand gemäß Realisierung

KWK-Anlage 629.722,29 806.850,00 177.127,71 5,2% Kostenstand gemäß Realisierung

Belebungsbecken 2.134.074,49 2.871.983,49 737.909,00 21,8% Erweiterung des Beckenvolumens 4. Reinigungsstufe 2.413.445,12 3.800.000,00 1.386.554,88 40,9% bisheriger

Kostenansatz zu gering Summe 6.411.507,22 9.269.996,28 2.858.489,06 84,3%