Trinkwassergewinnung und versorgung sowie Abwasseraufbereitung unter besonderer Bercksichtigung
Trinkwassergewinnung und -versorgung sowie Abwasseraufbereitung unter besonderer Berücksichtigung des WAZV Arnstadt von – Bülow – Gymnasium Marius Reiche Felix Wiegand Philip Ackermann A 16/2
„Haustus aquae mihi nectar erit. ” Abb. 1: Pubilus Ovidius Naso: Metamorphosen, 8 n. Chr. „Ein Schluck Wasser wird Nektar für mich sein“
Abb. 2: Wasserglas
1 Vom Grabensystem zum ersten Wasserwerk. Die Historie der Arnstädter Wasserversorgung
• Problem: schwankender Wasserpegel in Wilder Weiße • Lösung: 1347 wird Zahme Weiße angelegt steingemauertes, offenes Grabensystem gespeist von der Schönbrunnquelle Problem des Systems: Verschmutzung durch Gerbindustrie Lösung: • Rohrsystem aus Holzstämmen für Trinkwasser Abb. 3: Verlauf der Wilden Weiße durch Arnstadts Altstadt
• 11. 04. 1899 Baubeschluss zentrale Wasserversorgung Hochdruckleitung Hochbehälter Wasserwerk Alteburg Schönbrunn Abb. 4: Bau des Quellgewölbes Abb. 5: Wasserwerk Schönbrunn 1901
• 1928 Bau des Wasserturms am Arnsberg Abb. 6: Wasserturm Arnstadts am Arnsberg im Bau 1928
2 Arten der Wassergewinnung
2. 1 Grundwasser Abb. 7: Schema der Grundwassergewinnung
2. 2 Oberflächenwasser Abb. 8: Talsperre zur Gewinnung von Oberflächenwasser
2. 3 Grundwasseranreicherung Abb. 9: Schema der Grundwasseranreicherung
2. 4 Uferfiltrat Abb. 10: Schema der Wassergewinnung durch Uferfiltrate
3 Der Weg des Wassers durch das Wasserwerk Schönbrunn
3. 1 Wassergewinnung • Quellgewölbe mit 830 m³ Nutzinhalt gespeist von Schönbrunnquelle mit Zuläufen von Herrschaftsund Mämpelsquelle umschlossen nur mit Muschelkalk 43 % des Quellwassers werden genutzt Abb. 11: Quellgewölbe im Wasserwerk Schönbrunn
3. 2 Trinkwassergewinnung • Quellwasser wird mit Flockungsmittel versetzt • gebildete Schmutzflocken setzen sich in Filtern ab Abb. 12: Rohwasserpumpen Abb. 13: Flockungsfilter
• verbleibende Keime werden durch UVBestrahlung abgetötet Abb. 14: UV-Anlage zur Desinfektion mit UVLicht
• Wasser zur Speicherung in einem Reinwasserbehälter Aufgaben Speisen der Spülwasserpumpen Speisen der Flockungsfilter Reinwasserpumpen zur Versorgung der Hochbehälter • Abschließend Zugabe von Chlor (Desinfektion)
4 Der Ablauf der Abwasseraufbereitung im WAZV Arnstadt und Umgebung
4. 1 Mechanische Reinigung Grobrechen und Feinrechen entfernen größere Bestandteile (z. B. Scheuerlappen, Wattestäbchen, Windeln, sonstige Hygieneartikel) • Fett- und Sandfang entfernt aufschwimmende Fette und absetzbare mineralische Bestandteile (Glas, Sand, Kies) • Abb. 15: Feinrechen Abb. 16: Fett- und Sandfang
4. 2 Biologische Reinigung • Vorklärbecken: Fließgeschwindigkeit wird verringert Absetzen von leicht organischen Stoffen • Anaerobbecken: Belebtschlamm wird eingeführt und vermischt dient zur biologischen Phosphoreliminierung • Belebungsbecken: Abwasser-Belebtschlamm-Gemisch wird mit Unterbrechungen belüftet • Nachklärbecken: Trennung von Belebtschlamm und Abwasser
4. 3 Chemische Reinigung • Chemische Entfernung von Phosphaten: mit Eisen-(III)-chlorid
4. 4 4. Reinigungsstufe (zukünftig) • Entfernung von Spurenstoffen und Medikamentenrückständen • mittels Aktivkohlefilter • sehr nachhaltig
5 Vorstellung der Ergebnisse der Umfrage und des Flyers
Abb. 17: Balkendiagramm zur Darstellung der Umfrageergebnisse
Abb. 18: Der von uns erstellte Flyer
6 Arnstadts Problem(? ) mit der Wasserhärte
Definition Wasserhärte und Ausgangssituation Die Wasserhärte wird durch die Menge der im Wasser gelösten Mineralstoffe Calcium und Magnesium ermittelt. je nach Herkunft unterschiedlich
Abb. 19: Darstellung der des Verlaufs der Wasserhärte in Arnstadt
Abb. 20: Übersicht Versorgungsgebiet des Wasserwerks Schönbrunn
7 Möglichkeiten der Wasserenthärtung am Wasserwerk Schönbrunn
7. 1 Mischwasser Abb. 21: Karte Arnstadts mit eingezeichneten Übergabestellen für das Fernwasser
Abb. 22: Schema der Variante mit Fernwasser vom Eulenberg und Mischung am Eulenberg
7. 2 Wasserenthärtung im Wasserwerk Schönbrunn Schnellentcarbonisierung Natronlauge Kalkmilch Membranverfahren LPRO Ionenaustauschverfahren CARIX
Ionenaustauschverfahren CARIX Abb. 23: Schema des CARIX-Verfahrens
7. 3 Vollversorgung mit Fernwasser • Wasserwerk Schönbrunn wird vollständig außer Betrieb genommen Abb. 24: Schema der Vollversorgung mit Fernwasser
Arnstadts Problem(? ) mit der Wasserhärte Eine Wohlstandsdiskussion?
8 Unser Fazit
Unser Fazit • Sauberes Trinkwasser und eine ordnungsgemäße Abwasserbehandlung ist für viele eine Selbstverständlichkeit. • Fast niemand ist sich dem damit verbundenen Aufwand bewusst. • Wir haben aufgezeigt, welches technische Wissen für die Bereitstellung von sauberem Trinkwasser und eine ordnungsgemäße Abwasseraufbereitung nötig ist. • Durch die von uns durchgeführte Umfrage konnten wir eine Wissenslücke in der Bevölkerung im Bezug auf dieses Thema aufdecken. • Mit Hilfe des von uns erstellten Flyers konnten wir die Bevölkerung aufklären und sensibilisieren.
Literatur- und Quellenverzeichnis Elbracht, Dieter: Beiträge zur Geschichte der Stadt Arnstadt 704 bis 2004. Universität Duisburg-Essen Fak 5, 2004, S. 84 -85 Fidelak, Peter: 100 Jahre Wasserversorgung der Stadt Arnstadt, 2000, S. 6 -11, 17 -19 WAZV Arnstadt und Umgebung: Modernisierung des Wasserwerks Arnstadt Schönbrunn. Arnstadt, 2004, S. 2 -5 WAZV Arnstadt und Umgebung: Studie zur Reduzierung der Wasserhärte im Versorgungsgebiet des Wasserwerkes Schönbrunn der Stadt Arnstadt, S. 1 -22 WAZV Arnstadt und Umgebung: Thema Trinkwasserhärte Wasserhärte des städtischen Einzugsgebietes des Wasserwerks Schönbrunn der Stadt Arnstadt, 2014, S. 1 -3 WAZV Arnstadt und Umgebung: Verbandskläranlage des Wasser/Abwasserzweckverbandes Arnstadt und Umgebung. Arnstadt, 1994, S. 1 -4 Wasser-Wissen der Film. R: Jürgen Lowis. Deutschland. komplett mit Bonusmaterial
Internetquellen http: //www. berkefeld. com/de/lieferprogramm/39491. htm (02. 2016) http: //www. dvgw. de/fileadmin/dvgw/wasser/aufbereitung/Zentrale_Enthaertung_2006. pdf (02. 2016) http: //eadips. org/cms/upload/publikationen/fgr 22 -s 36. pdf (30. 01. 2016) http: //www. forumtraiani. de/ovid-zitate/ (28. 01. 2016) http: //geo. viaregia. org/testbed/index. pl? rm=obj&objid=790# (30. 01. 2016) http: //www. kuntze. com/fileadmin/downloads/pdf/global/Veroeffentlichungen/wwt 0409 Schnellentcarbonisierung_von_trinwkasser. pdf (01. 02. 2016) http: //www. trinkwasserspezi. de/html/membranverfahren. html (01. 02. 2016) http: //wasserversorgung. weingarten-baden. de/carix_wasseraufbereitung. html (03. 02. 2016) http: //www. wasser-wissen. de/abwasserlexikon/m/membranverfahren. htm (01. 02. 2016) http: //www. wasser-wissen. de/abwasserlexikon/u/umkehrosmose. htm (01. 02. 2016) http: //www. wvg-muehlbach. de/unternehmen/anlagen. html (01. 02. 2016)
Bildquellenverzeichnis Abb. 1: http: //gutenberg. spiegel. de/gutenb/autoren/bilder/ovid. jpgcc (28. 01. 2016) Abb. 2: http: //footage. framepool. com/shotimg/qf/638154042 -ruhiges-wasser-ausschuetten-vergiessen-reinheit. jpg (28. 01. 2016) Abb. 3: Fidelak, Peter: 100 Jahre Wasserversorgung der Stadt Arnstadt, 2000, S. 7 Abb. 4: Fidelak, Peter: 100 Jahre Wasserversorgung der Stadt Arnstadt, 2000, S. 9 Abb. 5: Fidelak, Peter: 100 Jahre Wasserversorgung der Stadt Arnstadt, 2000, S. 10 Abb. 6: Collage des WAZV Arnstadt und Umgebung. Arnstatd, 2015 Abb. 7: http: //www. br. de/themen/wissen/inhalt/umwelt/trinkwassergewinnung 114~_vimg__16__9__l_1 dc 0 e 8 f 74459 dd 04 c 91 a 0 d 45 af 4972 b 9069 f 1135. jpg? version=5 e 2 f 2 (27. 01. 2016) Abb. 8: http: //danny-heinz. net/carlsfeld/bilder/talsperre-weiterswiese. jpg (27. 01. 2016) Abb. 9: http: //www. aktuellewochenschau. de/fileadmin/_processed_/csm_Abb 1_Kuenstliche_Grundwasseranreicherung_a 2 c 6 f 2813 d. jpg (27. 01. 2016) Abb. 10: http: //www. rainer-olzem. de/fileadmin/_processed_/csm_CON_7574018_7154_M. jpg. 11095437_2165 cab 05 f. jpg (27. 012016) Abb. 11: http: //m. thueringer-allgemeine. de/web/mobil/suche/detail/-/specific/Hinter-verschlossenen-Tueren-1 -Arnstadts-sprudelnde-Quellen-2042377658 (29. 01. 2016) Abb. 12: http: //www. wazv-arnstadt. org/index. php/ueber-uns/gallerie/category/8 -wasserwerk-schoenbrunn-arnstadt (27. 01. 2016) Abb. 13: http: //www. wazv-arnstadt. org/index. php/ueber-uns/gallerie/category/8 -wasserwerk-schoenbrunn-arnstadt (27. 01. 2016) Abb. 14: Eigene Darstellung von der Betriebsführung am 09. 04. 2015 Abb. 15: Eigene Darstellung von der Betriebsführung am 09. 04. 2015 Abb. 16: Eigene Darstellung von der Betriebsführung am 09. 04. 2015 Abb. 17: Eigene Grafik erstellt am 05. 02. 2016 Abb. 18: http: //www. adpic. de/data/picture/detail/blauer_Wassertropfen_256361. jpg (05. 02. 2016) i. V. m. eigenen Inhalten Abb. 19: WAZV Arnstadt und Umgebung: Studie zur Reduzierung der Wasserhärte im Versorgungsgebiet des Wasserwerkes Schönbrunn der Stadt Arnstadt, S. 4 Abb. 20: WAZV Arnstadt und Umgebung: Studie zur Reduzierung der Wasserhärte im Versorgungsgebiet des Wasserwerkes Schönbrunn der Stadt Arnstadt, S. 2 Abb. 21: WAZV Arnstadt und Umgebung: Studie zur Reduzierung der Wasserhärte im Versorgungsgebiet des Wasserwerkes Schönbrunn der Stadt Arnstadt, S. 7 Abb. 22: Eigene Grafik erstellt am 01. 02. 2016 Abb. 23: http: //www. salz. ch/wp-content/uploads/2014/01/Wasserenthaerter_gross_d. png (01. 02. 2016) Abb. 24: Eigene Grafik erstellt am 01. 02. 2016
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