Demonstrationsprojekt "Großtechnischer Betrieb von Membrananlagen auf Fahrgastbinnenschiffen" an Bord der MS RheinEnergie
Inhalte des Forschungsvorhabens waren die wissenschaftliche Begleitung des großtechnischen Betriebes einer Schiffskläranlage mit Membranfiltration auf dem Tagesausflugsschiff RheinEnergie der Köln-Düsseldorfer Deutsche Rheinschifffahrt AG. Ziele des vorliegenden Projektes waren eine Ermittlung von Bemessungsgrößen zur Dimensionierung von Bordkläranlagen für Fahrgastbinnenschiffe, eine Ermittlung erreichbarer Eliminationsleistungen und einzuhaltbarer Grenzwerte sowie Untersuchungen zu Klärschlammspeicherungsmöglichkeiten an Bord und Schlammabgabe an Land.
Die Schiffskläranlage vom Typ siClaro-BMA®- Abwasserbehandlungsanlage der Firma Martin Systems AG aus Sonneberg/Soest basierte auf dem Membranbelebungsverfahren. Die Anlage bestand aus einer mechanischen Vorreinigung zur Grobstoffabscheidung durch Feinsiebung, dem BMA®-Biomembranreaktor zur biologischen Behandlung des vorgereinigten Abwassers und einer Membrantrennstufe bestehend aus getauchten Ultrafiltrationsmembranen. Schiffseitige Abwasserspeichertanks waren der Anlage vorgeschaltet.
Veranlassung des Forschungsvorhabens war ein zukünftiges Einleitverbot von unbehandelten häuslichen Abwässern in die Bundeswasserstraßen für Fahrgastbinnenschiffe. Das Einleitverbot ist im „übereinkommen über die Sammlung, Abgabe und Annahme von Abfällen in der Rhein- und Binnenschifffahrt“ der Zentralkommission für die Rheinschifffahrt (ZKR) geregelt. Das übereinkommen wird voraussichtlich 2008/2009 in Kraft treten.
Im Rahmen der wissenschaftlichen Begleitung des Anlagenbetriebs konnte festgestellt werden, dass im Ablauf der Schiffskläranlage die geforderten Ablaufgrenzwerte der ZKR für die Parameter CSB und BSB5 eingehalten wurden. Im Mittel betrugen die CSB-Ablaufkonzentrationen 45 mg/l, die maximale Ablaufkonzentration von 93 mg/l lag noch deutlich unter dem zulässigen Grenzwert nach dem Übereinkommen der ZKR von 180 mg/l. Gleiches konnte für den Parameter BSB5 festgestellt werden. Die mittlere Ablaufkonzentration wurde zu 2 mg/l ermittelt, die maximale Ablaufkonzentration von 9 mg/l lag auch hier deutlich unter dem zulässigen Grenzwert von 40 mg/l. Die Untersuchungen zu erreichten Eliminationsleistungen ergaben eine Eliminationsleistung für den Parameter CSB von 96,9 % und für den Parameter BSB5 von 99,7 %. Insgesamt konnte festgestellt werden, dass unter der Voraussetzung einer sorgfältigen Betriebsüberwachung (Routinekontrollen durch Betreiber; regelmäßige Anlagenwartung durch Anlagenhersteller), die Abwasserbehandlung durch Schiffskläranlagen an Bord von Tagesausflugsschiffen technisch möglich ist und somit eine Alternative zur Abwasserspeicherung und Abwasserabgabe an Land darstellt. Bei unbehandelter Einleitung des an Bord anfallenden Abwassers werden pro Hauptsaison etwa 5 Tonnen CSB-Frachten und 2,6 Tonnen BSB5-Frachten von der RheinEnergie in die Wasserstraße eingeleitet. Mit den erreichten Eliminationsleistungen können die eingeleiteten Frachten für den Parameter CSB auf 155 kg und für den Parameter BSB5 auf etwa 8 kg in der Hauptsaison reduziert werden.
Die Köln-Düsseldorfer Deutsche Rheinschifffahrt AG wird den Betrieb der Membran-Schiffskläranlage auch nach Beendigung des Forschungsvorhabens in Eigenregie fortzusetzen. Damit konnte das Ziel erreicht werden, die Membrantechnik in Schiffskläranlagen für Fahrgastbinnenschiffe als zukunftsweisende Technologie einzuführen. Mit der Fortsetzung des Anlagenbetriebes können darüber hinaus nun Langzeiterfahrungen gesammelt werden.
