25.02.2005Abwasserwirtschaft im Großraum Sana'a1 Abwasserwirtschaft im Großraum Sana‘a / Jemen -Ertüchtigung der Kläranlage - Dr.-Ing. Joachim Glasenapp

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  • 25.02.2005Abwasserwirtschaft im Groraum Sana'a1 Abwasserwirtschaft im Groraum Sanaa / Jemen -Ertchtigung der Klranlage - Dr.-Ing. Joachim Glasenapp 1Einfhrung 2Projektziele und Manahmen 3 Machbarkeitsstudie 4Der ausfhrungsreife Entwurf (Final Design) 5Zusammenfassung
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  • 25.02.2005Abwasserwirtschaft im Groraum Sana'a2 1 Einfhrung Jemen (seit 1990 Republik; Al Yaman) Bevlkerung: 18,0 Mio. Einwohner; Wachstum: 3,4%/a (2001) Geografische Flche: 573.000 km 2 Klima: mit Ausnahme Hochland und Kste berwiegend Wstenklima (hei und trocken) Gesellschaft: nach wie vor sehr traditionell, doch Trend fr Modernisierung und ffnung Umwelt: stark begrenzte Wasserressourcen, berweidung, Erosion, Desertifikation Wirtschaft: BIP 820 USD/cap (Landwirt- schaft: 20%; Industrie: 42%); Wachstum: 6%/a Beschftigung: > im primren Sektor
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  • 25.02.2005Abwasserwirtschaft im Groraum Sana'a3 Sanaa (Hauptstadt von Jemen) Geografische Lage: zentral im jemenitischen Hochland Sanaa Basin; 2.200 mNN Bevlkerung: 1.6 Mio. Einwohner (2003), Prognose 2021: 3,2 Mio. Einwohner teilweise unkontrollierte Stadtentwicklung Wirtschaft: Zentrum der Region ausgeprgter primrer Sektor: Landwirtschaft ca. 110.000 ha, bewssert ca. 24.000 ha (Feldfrchte, Getreide, Kaffee, Baumwolle, Qat) sekundrer Sektor: Textil, Leder, Lebensmittel, Kunsthandwerk, Bauindustrie,... wachsender tertirer Sektor (Tourismus / Dienstleistungen...) 1 Einfhrung Klranlage
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  • 25.02.2005Abwasserwirtschaft im Groraum Sana'a4 Wasserdargebot: Niederschlag: ca. 150.. 200 mm/a, Evapotranspiration: ca. 2.500 mm/a Teilweise ergiebige Grundwasservorkommen mehrere Aquifere (u.a. zerklfteter Sandstein bis 330 m Tiefe) Wasserversorgung: Anschlugrad an ffentliche WV: 75% WV marode: nur Deckung Grundlast, niedriger Druck im Netz (Wasserverluste); Privatsektor versorgt sich je nach Zahlungskraft ber oberen oder unteren GW-Leiter Oberer GW-Aquifer stark kontaminiert inf. unkontrollierte Abwasserableitung und leckende Fkalgruben (cesspits) Sauberes GW nur noch in ca. 300.. 400 m Tiefe (GW-Spiegel sinkt seit ca. 25 Jahren um ca. 4 7 m/a ab, da bisher keine gesetzliche Beschrnkung der individuellen Frderung) 1 Einfhrung
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  • 25.02.2005Abwasserwirtschaft im Groraum Sana'a5 Abwasserentsorgung: Anschlugrad an ffentliche Abwasserentsor- gung: 40.. 45% (ca. 700.000 Einwohner) Abwasseranfall: Q = 35.000 m 3 /d spez. Abwasseranfall q s = 50 l/(E d) Abwasserbeschaffenheit: BSB 5 -Gehalt = 1.100 mg/l; T mittel = 21 C Zur Zeit Ausbau und Erweiterung zentrales Ab- wassernetz (Schwemmkanalisation) mit Anschlu zahlreicher Auendistrikte April 2000: Inbetriebnahme neues Zentralklrwerk Sanaa (Kapazitt: Q = 50.000 m 3 /d; B d = 25.000 kg/d); Ablaufanforderungen: BSB 5 30 mg/l; TS 30 mg/l Gereinigtes Abwasser wird nach Chlorung in Wadi Saila abgeleitet 1 Einfhrung
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  • 25.02.2005Abwasserwirtschaft im Groraum Sana'a6 2 Projektziele und Manahmen bergeordnete Ziele Nachhaltige Bewirtschaftung der Wasserressourcen im Becken von Sanaa Minderung abwasserbezogener Gesundheitsrisiken der Bevlkerung von Sanaa Reduzierung von Geruchsemissionen Grundlegende Manahmen Technische und institutionelle Projekte wie das Sanaa Water Supply and Sanitation Project (Weltbank); darunter Sanaa Basin Water Resources Management Sanaa Water Supply II Sanaa Sewerage Network Extension (Arab Fund) Sanaa WWTP Upgrade (Arab Fund) Transformation der staatlichen Trger der Wasserver- und Abwasserentsorgung (NWSA) in regionale Local Corporations; u.a. mit deutscher Untersttzung (GTZ, u.a.)
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  • 25.02.2005Abwasserwirtschaft im Groraum Sana'a7 2 Projektziele und Manahmen Manahmen zur Abwasserbehandlung Ausbau Kanalisation: zur Zeit enorme Anstrengungen !!! Neubau Zentralklranlage Sanaa (direkt am internationalen Flughafen): 1994: Planung durch Howard Humphreys, UK, als Belebungsanlage mit simultaner Schlammstabilisierung) 1999: schlsselfertige Erstellung + 1 Jahr Betrieb durch Degremont, F 2000: bernahme durch Betreiber Sanaa Water and Sanitation Local Corporation (SWSLC); Finanzierung Weltbank Betrieb ab 2000: Erhebliche Probleme KA berlastet inf. hoher BSB-Fracht, hohe Stromkosten, Schlamm nicht stabilisiert Geruch im Zulaufsammler ungelste Nutzung gereinigtes Abwasser + Klrschlamm Abhilfemanahmen: Feasibility Studie (August 2000 bis Mai 2001) Entscheidung fr WWTP Upgrade (10/2002) Erstellung Final Design + Tender Documents gem FIDIC Red Book Consultant: CONSULAQUA Hamburg GmbH (Tochter Hamburger Wasserwerke)
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  • 25.02.2005Abwasserwirtschaft im Groraum Sana'a8 3 Machbarkeitsstudie 4 Teile 1 Ertchtigung Klranlage 2 Verwertung des Klrschlamms 3 Wiederverwendung des gereinigten Abwassers 4 Geruchsreduzierung werden hier nicht behandelt hier: Ertchtigung der Klranlage Bestandsaufnahme IST + Grundlagenanalyse (2000 und Ende 2002) Hydraulische Belastung ca. 36% der Gesamtkapazitt BSB 5 -Fracht ca. 86% der Gesamtkapazitt (BSB 5 im Zulauf ist tatschlich 1.100 mg/l anstelle 500 mg/l gem Design !) Reinigungsleistung unzureichend: Ablauf BSB 5 45 mg/l; SS 55 mg/l (Vorgabe: BSB 5 30 mg/l; SS 30 mg/l) Hoher S-Anfall: Kapazitt SDB vllig erschpft TS BB >> 10 g/m 3 Energieversorgung: Kapazitt (kVA) zu gering; Not-BHKW funktioniert nicht
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  • 25.02.2005Abwasserwirtschaft im Groraum Sana'a9 Vorhandene Verfahrenstechnik 2 Grobrechen mit Notberlauf, 4 Schneckenpumpen 2 m, 2 Sandfnge (Detritors) 8 Belebungsbecken V = 96.000 m 3 (simultane Schlammstabilisierung) t = 5,5 m, je Becken 4 Oberflchen- belfter + 1 Mischer 8 Nachklrbecken 30 m Ablaufchlorung, Abflumessung, Schnungsteich (t A = 4,5 d) 4 stat. Schlammeindicker 18,0 m 20 solare Schlammtrockenbeete mit jeweils 55 x 27,5 m Flche Bilder: s. folgende Seiten 3 Machbarkeitsstudie
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  • 25.02.2005Abwasserwirtschaft im Groraum Sana'a10 Zulauf-PW und Grobrechen 3 Machbarkeitsstudie
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  • 25.02.2005Abwasserwirtschaft im Groraum Sana'a11 Sandfnge 3 Machbarkeitsstudie
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  • 25.02.2005Abwasserwirtschaft im Groraum Sana'a12 3 Machbarkeitsstudie Belebungsbecken mit anoxischer Zone
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  • 25.02.2005Abwasserwirtschaft im Groraum Sana'a13 3 Machbarkeitsstudie Nachklrbecken mit Schnungsteich
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  • 25.02.2005Abwasserwirtschaft im Groraum Sana'a14 3 Machbarkeitsstudie Schlammtrockenbeete
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  • 25.02.2005Abwasserwirtschaft im Groraum Sana'a15 3 Machbarkeitsstudie Kontrollraum - Blockschaltbild
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  • 25.02.2005Abwasserwirtschaft im Groraum Sana'a16 3 Machbarkeitsstudie Im berblick
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  • 25.02.2005Abwasserwirtschaft im Groraum Sana'a17 3 Machbarkeitsstudie Juni 2001: Vorschlge fr nderung Verfahrenskonzept (ca. 6,6 Mio. USD) BSB 5 -Elimination: Einfhrung Vorklrung (t A = 1,5 h) mit neuem Zwischen-PW Unterdrckung Schlammabtrieb NKB: Einfhrung gezielte Denitrifikation mit zustzl. Druckluftbelftung und Erhhung TS BB Verbesserung Schlammqualitt: aerobe Schlammstabilisation in vorh. Bele- bungsbecken (Faulung auf Kundenwunsch zurckgestellt), 2 weitere stat. Eindicker + 3 mech. Zentrifugen Vermeidung Rohabwasserabschlag in Wadi: Neubau Rckhaltebecken (15.000 m 3 )
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  • 25.02.2005Abwasserwirtschaft im Groraum Sana'a18 4 Der ausfhrungsreife Entwurf Was wurde aus der Studie: der Weg zum ausfhrungsreifen Entwurf Erstellung Final Design + Tender Documents gem FIDIC Red Book: Januar 2003: Start Planungsaktivitten vor Ort in Sanaa, zeitweise Unterbrechung wg. Reisewarnung Auswrtiges Amt August 2003: Fertigstellung FD + TD fr 44 zustzl. Schlammtrockenbeete. Untersttzung des Kunden bei der Ausschreibung und Vergabe Dezember 2003: 1. Entwurfsrevision Entscheidung fr 2 Faulbehlter mit mech. Voreindickung. Entfall N-Elimination. Energetische Biogasverwertung in BHKW-Anlage Oktober 2004: 2. Entwurfsrevision Einfhrung 3. Faulbehlter, Wegfall mech. Voreindickung (Polymere !) und Einfhrung Nacheindicker. Grundlegende berarbeitung Lageplan zur Vereinfachung Baumanahme und Betrieb Mrz 2005: bergabe FD + TD an Kunden. Ausschreibung Bau- und Liefer- leistungen
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  • 25.02.2005Abwasserwirtschaft im Groraum Sana'a19 Entwurfsgrundlagen Schmutzfrachten im Zulauf der Klranlage 4 Der ausfhrungsreife Entwurf
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  • 25.02.2005Abwasserwirtschaft im Groraum Sana'a20 Endgltiges Entwurfskonzept neue Grobrechen, neues Zulaufpumpwerk, Feinrechen und Vorklrung Verlngerung Zulaufsammler Mechanische Abwasserreinigung: neue Grobrechen, neues Zulaufpumpwerk, Feinrechen und Vorklrung (t A = 1,5 h) + hydraulisch optimal, modularer Aufbau erlaubt einfache Erweiterung + wesentlich hhere Effizienz Vorreinigung ( Betrieb Faulung) - Verlngerung Zulaufsammler, Neubau Zulaufpumpwerk Biologische Abwasserreinigung: Umstellung von simult. aerober Stabilisierung auf Belebungsverfahren mit niedrigem Schlammalter (nur C-Elimination) + Becken und Zulaufleitungen knnen weiter genutzt werden + Vorh. Zulaufpumpwerk kann als RS-Pumpwerk genutzt werden Schlammbehandlung / Faulgasnutzung: 3 neue Faulbehlter 10.000 m 3, stat. Eindickung S und PS, Gasspeicher, BHKW, Heizung, 2 neue Nacheindicker + hohe Betriebs- und Prozesicherheit; keine Polymere erforderlich + alle Eindicker knnen im freien Geflle beschickt werden; kurze Wege + Anlagen zur Gasverwertung sehr kompakt + Reduzierung EW-spez. Energiebedarf der KA um ca. 2/3 (ca. 65%) - Betrieb & Ins