Einführung und Herausforderungen

Die Kläranlage Ochsenfurt/Winterhausen stand vor der Herausforderung, trotz vorhandener Betriebswerte die genauen Abläufe und Probleme in der Anlage nicht immer klar nachvollziehen zu können. Mit der Einführung der qPCR-Analysen konnten tiefere Einblicke in die Mikrobiologie der Anlage gewonnen werden, wodurch die „Black Box“ der Bakterien transparent und verständlich wurde.

Implementierung und Anwendung

Zu Beginn des Monitorings wurden kontinuierlich die Beobachtungen aus dem Belebungsbecken, auftretenden Betriebsbeeinträchtigungen, die Ablaufwerte und die ermittelten qPCR-Ergebnisse abgeglichen. Durch diesen Abgleich konnte ein Korridor für die Zellzahlen ermittelt werden. Dieser Korridor dient als Maßstab für die Kapazitätsgrenzen der Belebungsbecken. Steigen oder fallen die Zellzahlen über oder unter die festgelegten Grenzen, kann sofort reagiert werden, um die Mikrobiologie in die gewünschte Richtung zu korrigieren.

Ergebnisse und Vorteile

Die Analysenergebnisse der qPCR-Tests werden als leicht verständliche Gesamt- und Lebendzellzahlen ausgegeben, die vom Kläranlagenpersonal einfach verstanden und interpretiert werden können. So erhalten dei Mitarbeiter ein umfassendes und genaues Bild der Populationsverteilung sowie der Aktivität der nitrifizierenden Bakterien.  Dies ermöglicht eine optimale Beurteilung der bakteriellen Lebensbedingungen und der damit verbundenen Abbauleistung in der Anlage. Die qPCR-Analysen erleichterten die Steuerung der Mikrobiologie erheblich, indem sie die Auswirkungen von Änderungen der Prozessbedingungen auf die Bakterienpopulationen deutlich aufzeigten. Dies führte zu einer effizienteren und gezielteren Prozesssteuerung, die Unsicherheiten reduzierte und die Betriebsabläufe optimierte.

Kosteneinsparungen

Durch den Einsatz der qPCR-Analysen konnte die Kläranlage jährlich Einsparungen im fünfstelligen Bereich erzielen. Diese Einsparungen setzten sich hauptsächlich aus reduzierten Kosten für Abwasserchemikalien und Arbeitszeit zusammen. Insgesamt haben sich die Einsparungen seit der Einführung der qPCR-Analysen auf einen sechsstelligen Betrag summiert.

Betriebliche Veränderungen und Verbesserungen

Die Implementierung der qPCR-Analysen führte zu einer sichereren und stabileren Betriebsweise der Anlage. Die Umweltbelastung konnte durch den Wegfall der Abwasserchemikalien reduziert werden. Zudem dienten die qPCR-Ergebnisse als Frühwarnsystem, das langsam entstehende Prozessstörungen wie zum Beispiel durch eingeleitete Bakterientoxine frühzeitig erkennen kann, wodurch rechtzeitig Maßnahmen zur Stabilisierung der Bakterienpopulationen ergriffen werden können.

Langfristige Perspektiven

Die qPCR-Analysen sind mittlerweile ein integraler Bestandteil der Überwachung und Prozesssteuerung in der Kläranlage Ochsenfurt. Sie ermöglichen eine schnelle Reaktion im Falle von Störfällen und bieten eine fundierte Grundlage für zukünftige Optimierungen, wie beispielsweise die Steigerung der Aktivität und Menge von methanbildenden Mikroorganismen im Faulturm.

Rückmeldungen der Mitarbeiter

Die Mitarbeiter der Kläranlage berichten, dass sie nun genau wissen, wie sie die Anlage steuern müssen, ohne ständig über Strategien zur Problemlösung nachdenken zu müssen. Die Anlage läuft stabiler und Prozessänderungen oder Umbaumaßnahmen können hinsichtlich ihres Erfolgs besser beurteilt werden.

Fazit

Die qPCR-Analysen haben sich als unverzichtbares Werkzeug zur Optimierung der Betriebsprozesse in der Kläranlage Ochsenfurt/Winterhausen erwiesen. Sie haben nicht nur zu erheblichen Kosteneinsparungen geführt, sondern auch die Effizienz und Stabilität der Anlage deutlich verbessert. Durch diese Verbesserungen konnte die Reinigungsleistung der Anlage gesteigert werden, wodurch besser geklärtes Abwasser mit höherer Wasserqualität in die Umwelt eingeleitet wurde. Das Absetzen von unnötigen Abwasserchemikalien stellt weiterhin einen aktiven Beitrag zum Schutz der Gewässer und der Umwelt dar.