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Zulassungsgrundsätze für Kleinkläranlagen
Stand Mai 2001
(DIBt)
Vorwort
Nach den früheren Prüfzeichenverordnungen (PrüfzVO) der Länder hat das DIBt unter anderem Prüfbescheide für Kleinkläranlagen erteilt. Ausgenommen von der Prüfzeichenpflicht waren nur Kleinkläranlagen ohne Abwasserbelüftung, wenn sie den Anforderungen der Norm DIN 4261-1 entsprachen. Frühere Bau- und Prüfgrundsätze für Kleinkläranlagen mit Abwasserbelüftung mündeten 1984 in der Norm DIN 4261-2. Diese war dann auch Grundlage für die Erteilung von Prüfbescheiden. Mit dem Wegfall der Prüfzeichenverordnungen im Rahmen der Novellierung der Landesbauordnungen gelten Kleinkläranlagen als ungeregelte Bauprodukte, welche als Verwendbarkeitsnachweis einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung bedürfen (Rechtsgrundlage: Verordnung zur Feststellung der wasserrechtlichen Eignung von Bauprodukten und Bauarten durch Nachweise nach der Musterbauordnung (WasBauPVO)). Allein Kleinkläranlagen ohne Abwasserbelüftung gemäß DIN 4261-1: 1991-02 gelten als geregelt und sind unter der lfd. Nr. 13.4 in der Bauregelliste A Teil 1 aufgeführt.
Die Entwicklung auf dem Gebiet der Klärtechnik ist in den letzten 15 Jahren rasant fortgeschritten. Die Norm DIN 4261-2 gibt nur noch für einen Teil der auf dem Markt befindlichen Kleinkläranlagen Kennwerte und Parameter an. Neue Technologien und Erfahrungen mit konventionellen Verfahren, welche in der Norm DIN 4261-2 (1984) beschrieben sind, haben zu der Aufstellung von Zulassungsgrundsätzen für Kleinkläranlagen geführt, welche hier vorgestellt werden. Diese Zulassungsgrundsätze sind immer gemeinsam mit DIN 4261 Teile 1 bis 4 anzuwenden.
Die Zulassungsgrundsätze wurden im Sachverständigenausschuss "Klärtechnik" beraten. Bedingt insbesondere durch die verfahrenstechnische Komponente bei der Beurteilung des Bauproduktes Kleinkläranlagen sind auch diese Grundsätze nicht dogmatisch zu betrachten. Sie werden den technischen Entwicklungen angepasst.
1 Allgemeines
1.1 Besondere Bestimmungen in den allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen
Der Hersteller gibt an, ob er mit der Konzeption des Anlagentyps Nitrifikation / Denitrifikation erreichen will, oder nicht. In Abhängigkeit davon gilt Folgendes:
A. Nur Kohlenstoffabbau vorgesehen:
1 Zulassungsgegenstand und Anwendungsbereich
1.1 Zulassungsgegenstand sind Kleinkläranlagen mit Abwasserbelüftung entsprechend Anlage 1. Sie werden in Anlehnung an DIN 4261-2 beurteilt. Sie dürfen nur zur Behandlung von häuslichem Schmutzwasser (ohne Beimischung von Niederschlagswasser) sowie gewerblichem Schmutzwasser, soweit es häuslichem Schmutzwasser vergleichbar ist, verwendet werden.
1.2 Für die Beurteilung gelten folgende Anforderungen:
Die Werte gelten auch als eingehalten, wenn von fünf aufeinander folgenden Untersuchungen drei Ergebnisse die festgelegten Werte nicht übersteigen, sowie ein Ergebnis den Wert um nicht mehr als 50 % und ein Ergebnis den Wert um nicht mehr als 100 % überschreitet.
1.3 Unter der Voraussetzung eines ordnungsgemäßen Einbaus, Betriebes, der Eigenkontrolle und Wartung in Anlehnung an DIN 4261-4 sind Kleinkläranlagen dieses Typs in der Lage, diese Anforderungen im Vor-Ort-Einsatz einzuhalten.
B. Nitrifikation / Denitrifikation vorgesehen:
1 Zulassungsgegenstand und Anwendungsbereich
1.1 Zulassungsgegenstand sind Kleinkläranlagen mit Abwasserbelüftung entsprechend Anlage 1. Sie werden in Anlehnung an DIN 4261-2 beurteilt. Sie dürfen nur zur Behandlung von häuslichem Schmutzwasser (ohne Beimischung von Niederschlagswasser) sowie gewerblichem Schmutzwasser, soweit es häuslichem Schmutzwasser vergleichbar ist, verwendet werden.
1.2 Für die Beurteilung gelten folgende Anforderungen.
bei Nitrifikation zusätzlich:
bei Denitrifikation zusätzlich:
Die Werte gelten auch als eingehalten, wenn von fünf aufeinander folgenden Untersuchungen drei Ergebnisse die festgelegten Werte nicht übersteigen, sowie ein Ergebnis den Wert um nicht mehr als 50 % und ein Ergebnis den Wert um nicht mehr als 100 % überschreitet.
1.3 Unter der Voraussetzung eines ordnungsgemäßen Einbaus, Betriebes, der Eigenkontrolle und Wartung in Anlehnung an DIN 4261-4 sind Kleinkläranlagen dieses Typs in der Lage, diese Anforderungen im Vor-Ort-Einsatz einzuhalten.
1.2 Anlagen aus vorgefertigten Betonteilen
Von vorgefertigten Betonteilen erwartet Nr. 5.2.1 der Norm DIN 4261-1: 1991-02, dass sie der Norm DIN 4034-1 oder -2 oder anderer einschlägiger Normen entsprechen.
DIN 4261-2: 1984-08 verweist nur auf die Anwendung der Norm 4034, da damals noch keine Unterteilung erfolgte.
Es wird festgelegt:
Der Hersteller hat in seinen Unterlagen zu dokumentieren, ob die Betonteile in Anlehnung an DIN 4034-1 oder DIN 4034-2 hergestellt werden.
1.3 Kleinkläranlagen gemäß DIN 4261-1, Punkt 3.1.4
1.3.1 Werkmäßig hergestellte Sandfilterschächte ohne Nachklärbecken und ohne Schlammrückführung oder ähnliche Kleinkläranlagen sind in ihrer Funktion mit den Sandfiltergräben vergleichbar.
1.3.2 Bei der praktischen Prüfung sonstiger Nachbehandlungsanlagen nach DIN 4261-1, Punkt 3.1.4 sind die Grenzwerte innerhalb der bekannten Statistik wie folgt einzuhalten:
Anforderungen an die Begrenzung des Austrags von Feststoffen werden nicht gestellt.
In der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung wird in den Besonderen Bestimmungen der Anwendungsbereich wegen der Feststoffe im Ablauf eingeschränkt.
1.4 Standsicherheitsnachweis
Für Behälter, die nicht aus Beton nach DIN 1045, DIN 4034 und DIN 4281 hergestellt sind, ist eine Typenstatik vorzulegen, die die Mehrzahl der Einbaufälle beinhaltet:
Antragsteller mit Behältern aus Kunststoff erhalten Hinweise zum Standsicherheitsnachweis, die vom SVA "Kunststoffbehälter und -rohre" aufgestellt wurden.
1.5 Aufstellung von Kleinkläranlagen in Kellerräumen
In den Besonderen Bestimmungen der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen ist auf die Art und Weise der Aufstellung hinzuweisen.
Die Zulässigkeit des Kellereinbaus ist abhängig von den landesrechtlichen Bestimmungen.
Es ist für eine dauerhafte Be- und Entlüftung des Raumes, in welchem sich die Kleinkläranlage befindet, Sorge zu tragen.
Die Entlüftung der Kleinkläranlage ist gemäß DIN 1986 zu dimensionieren und über Dach abzuführen.
2 Bau- und Bemessungsgrundsätze
2.1 Allgemeines
2.1.1 Werte für die Schmutzfracht
Werte für die Schmutzfracht:
nach sonstigen Vorkläreinrichtungen ist der Wert der Schmutzfracht im Einzelfall zu bestimmen.
2.1.2 Sandfilterschächte
Sandfilterschächte werden in der Regel ohne Nachklärbecken und ohne Schlammrückführung angeboten. Sie entsprechen dann DIN 4261-1 (Punkt 3.1.4).
Sie sind auch denkbar mit Nachklärbecken und Schlammrückführung (Ausführung Nachklärbecken analog bei Tropfkörpern). Dann entsprechen sie DIN 4261-2.
Als Bemessungsgrundlage gilt für beide Arten:
Realisiert der Hersteller eine über 24 Stunden erfolgende gleichmäßige Beschickung der Filteroberfläche, kann bei der Bemessung von folgenden Werten ausgegangen werden:
2.1.3 Bodenkörperfilteranlagen
Für die Bemessung von Bodenkörperfilteranlagen (Filtertassen) gilt:
Realisiert der Hersteller eine über 24 Stunden erfolgende gleichmäßige Beschickung der Bodenkörperfilter, kann bei der Bemessung von folgenden Werten ausgegangen werden:
2.2 Vorklärung (allgemein)
2.2.1 Schlammspeicherraum
Die Gesamtwassertiefe sollte jedoch das Maß
hmax = 3,5 m bei einem Grubendurchmessers ≤ 2,0 m,
hmax = 4,0 m bei einem Grubendurchmessers ≤ 2,5 m und
hmax = 4,5 m bei größeren Grubendurchmessern nicht überschreiten.
Die Tiefe von Geländeoberkante bis Sohle ist wegen der begrenzten Saughöhe der Saugfahrzeuge auf 6,0 m begrenzt.
Die Unterkante der Durchtrittsöffnungen und Schlitze in den Trennwänden der Grube liegt dann bei 0,5 t + h.
| Schlammanfall l/E | ||||
| Räumintervall | Primärschlamm | Sekundärschlamm bei getrennter/gemeinsamer Speicherung | ||
| als Tropfkörper | aus Tauchkörper | aus Belebung | ||
| 0,5 Jahre | 170 | 110 / 55 | 80 / 40 | 220 / 110 |
| 1 Jahr | 240 | 220 / 110 | 160 / 80 | 440 / 220 |
| 2 Jahre | 330 | 440 / 220 | 320 / 160 | 880 / 440 |
| 3 Jahre | 380 | 660 / 330 | 480 / 240 | 1320 / 660 |
2.2.2 Nachrüstung bestehender Mehrkammergruben
Nachrüstungen bestehender Mehrkammergruben zum Zwecke der Umwandlung dieser Anlagen in Kleinkläranlagen mit Abwasserbelüftung nach DIN 4261-2 dürfen nur an Anlagen erfolgen, die DIN 4261-1 entsprechen. Die kleinste nachrüstbare Anlage muss mindestens 6,0 m3 betragen (Mehrkammerausfaulgrube).
2.3 Tropfkörper
2.3.1 Vorklärung für Tropfkörperanlagen
Die Vorklärung bei Tropfkörpern muss mindestens zweikammrig sein.
2.3.2 Füllstoffe
Zu Füllstoffen von Tropfkörpern wird Folgendes festgestellt.
Füllstoffe für Tropfkörper, die an Anlagen bereits praktisch geprüft wurden und ihre Brauchbarkeit erwiesen haben, können auch bei anderen Anlagen, bei denen sie nicht während der praktischen Prüfung verwendet wurden, im Rahmen von Verlängerung, Änderung und Ergänzung bestehender Zulassungsbescheide ohne weiteren Nachweis dokumentiert werden, sofern Art und Größe der Vorklärung und die Gestaltung der Beschickung der Tropfkörperoberfläche baugleich sind.
Für Füllkörper aus Kunststoff für Tropfkörperanlagen werden folgende Bereiche für die spezifische Oberfläche festgelegt:
2.3.3 Rücklaufwasserführung
Das Rücklaufwasser ist unabhängig von der Entnahmestelle bei Mehrkammergruben in die erste oder zweite Kammer, jedoch nicht in die letzte Kammer einzuleiten. Bei Anlagen mit Stickstoffelimination soll das Rücklaufwasser in den Zulauf zur ersten Kammer der Vorklärung geleitet werden.
Bei Neuanträgen und Verlängerungen der Geltungsdauer von Zulassungen sollte das Rücklaufwasser vom Ablauf des Tropfkörpers nicht direkt auf den Tropfkörper, sondern in die Vorklärung zurückgeführt werden.
Wird das Rücklaufwasser aus der Tiefe des Nachklärbeckens gleichzeitig zum Entfernen des Sekundärschlammes oder aus einem Pumpenschacht zwischen Tropfkörper und Nachklärung entnommen, ist es ebenfalls in die Vorklärung zu leiten.
Wird das Rücklaufwasser aus dem Ablauf des Nachklärbeckens entnommen, kann es unmittelbar auf den Tropfkörper geleitet werden. Beim Nachklärbecken ist dann allerdings die erhöhte hydraulische Belastung zu berücksichtigen.
2.3.4 Rücklaufverhältnis
Der Rücklaufwasservolumenstrom ist grundsätzlich auf q10 zu beziehen, um in Übereinstimmung mit der Norm DIN 4261-2 zu sein. Ist für die Beschickung ein Tagesausgleich konzipiert, kann das Rücklaufverhältnis auf q20 bezogen werden.
Für eine optimale Rücklaufwasserführung ist es erforderlich, dass der Zulauf und der Rücklauf möglichst gleichmäßig (ohne größere Stöße) auf die Anlage kommen.
Im Gegensatz dazu soll einmal täglich eine größere Wassermenge über den Tropfkörper geschickt werden, um eine Spülwirkung zu gewährleisten. Ausgehend davon wird für die Rücklaufwasserführung und für die Spülung Folgendes festgelegt:
Der Rücklauf soll über 24 Stunden gleichmäßig verteilt werden, wobei die Rücklaufwasserpumpe (angenommen: ca. 2 l/s) mindestens 2 x pro Stunde anspringen soll.
Wegen Absetzproblemen insbesondere in der Vorklärung aus zu hohen Turbulenzen darf das Rücklaufverhältnis 8 nicht überschreiten.
Die Spülung soll nachts erfolgen. Für den Nachweis einer Spülwirkung von 0,6 m/h (DIN 4261-2) muss eine Wassersäule von 60 cm über dem Tropfkörper 1 x täglich innerhalb einer Stunde zugeführt werden. Dies kann bei Kleinkläranlagen im Gegensatz zu Großanlagen nur durch Intervallbeschickung erreicht werden.
Es wird empfohlen, die Gesamtmenge auf 10 - 6 Intervalle von je 60 - 100 mm (l/m2) mit mehrminütiger Pumpunterbrechung innerhalb ca. 30 min zu verteilen.
Bei den Anlagen, bei denen die Spülwirkung allein durch eine erhöhte Rücklaufwasserführung gewährleistet ist, entfällt diese einmalige Spülung pro Tag.
Bei Beaufschlagung des Tropfkörpers durch eine einzige Beschickungslinie wird das erforderliche Rücklaufverhältnis um 1 erhöht. Es gilt bei jeder Anlagengröße in Abhängigkeit von der Füllstoffhöhe:
RVerf = RVDIN + 1
Der Hersteller muss in seinen Unterlagen dokumentieren, wie die Forderung nach einer gleichmäßigen Verteilung auf die Tropfkörperoberfläche erfüllt werden kann oder erforderlichenfalls nachweisen, dass sie erfüllt wird.
Der im Nachklärbecken von Tropfkörperanlagen anfallende Schlamm ist regelmäßig selbsttätig abzuziehen. Dies soll mindestens einmal täglich geschehen.
2.4 Tauchkörper / Belüftete Festbetten / Wirbel-Schwebebetten
2.4.1 Vorklärung
Die Vorklärung von Tauchkörperanlagen und belüfteten Fest-/Schwebebetten sollte mindestens zweikammrig sein (Einzelfallprüfung).
2.4.2 Beschickung / Speichervolumen
Grundsätzlich ist bei der Bemessung von Kleinkläranlagen mit Abwasserbelüftung von q10 auszugehen, da der maximale Zulauf mit 10 % des Tageszulaufes pro Stunde (q10) festgelegt ist. Erreicht ein Hersteller z.B. über Speicherung und Schöpfeinrichtungen eine Vergleichmäßigung des Tageszulaufes, kann bei Einhaltung des Kennwertes für die Flächenbelastung von ≤ 0,008 kg BSB5/m2xh (Tabelle 3 DIN 4261-2, Tauchkörper) eine Bemessung mit q20 gestattet werden. In diesen Fällen soll aber q20 eine Grenze darstellen, um in Übereinstimmung mit DIN 4261-2 zu bleiben. Ein Interpolieren zwischen q10 und q20 ist statthaft.
Das theoretische Speichervolumen ergibt sich aus
VSp = qd - 10 x q20
Damit kann jedoch nur der theoretische Tageszufluss aufgefangen werden. Zur Vermeidung einer möglichen hydraulischen Überlastung der Anlage, z.B. bei erhöhtem Wasserverbrauch, wird für die Bemessung folgende Formel empfohlen:
VSp = qd - 10 x q24
Beispiel für 10 E:
| qd = | 1500 l/d | |
| q10 = | 150 l/h | |
| q20 = | 75 l/h | |
| q24 = | 62,5 l/h | |
| VSp 20 = | 1500 - 10 x 75 | = 750 l |
| VSp 24 = | 1500 - 10 x 62,5 | = 875 l |
2.4.3 Spezifische Oberfläche
Für Rotationstauchkörper und belüftete Festbetten gilt bei einstufigen Anlagen für die spezifische Oberfläche dasselbe wie für Tropfkörper:
Bei Kaskadenlösung gilt für die erste Einheit eine spezifische Oberfläche von 200 m2/m3 als Obergrenze, in der zweiten Einheit kann bis auf 300 m2/m3 hochgegangen werden.
Die biologisch wirksame Oberfläche bei Anlagen mit Wirbel-/Schwebebett beträgt ca. 50 % der angegebenen spezifischen Oberfläche. Je größer die Wirbelkörper sind, desto größer kann der biologisch aktive Anteil an der angegebenen spezifischen Oberfläche angenommen werden. Dies ist immer im Einzelfall zu bestimmen.
Werden die Aufwuchskörper sehr klein, muss eventuell die Anlage als Kombinationsanlage angesehen werden.
2.4.4 Klärtechnische Konzeption
Für Kleinkläranlagen mit belüfteten Festbetten bzw. Tauchkörpern verschiedener Konstruktion (außer Scheibentauchkörpern), die in der Norm DIN 4261-2 nicht beschrieben sind, gilt eine individuelle Gesamtbetrachtung. Als Vorbehandlung muss mindestens eine Mehrkammerabsetzgrube vorgesehen werden, da diese Anlagen hinsichtlich der Verstopfungsgefahr genau so anfällig sind wie Tropfkörper. Zur Beurteilung des Festbetts bzw. Rotationstauchkörpers sind vom Antragsteller genaue Einbauzeichnungen und Materialmuster vorzulegen.
2.4.5 Sauerstoffeintrag
Die Belüftung ist so anzuordnen, dass das gesamte Festbett gleichmäßig durchlüftet wird und es nicht zu Ablagerungen von Biomasse am Grunde des Reaktors kommt. Es müssen in der Zeit der höchsten Belastung in der Belüftungsphase mindestens 4 mg/l nachgewiesen werden.
Bei Scheiben- und Rotationstauchkörpern muss bei maximaler Belastung mindestens 1 mg/l im Reaktor vorhanden sein.
2.5 Belebungsanlagen (konventionell)
(Gegenüber DIN 4261-2 keine zusätzlichen Anforderungen)
2.6 Belebungsanlagen im Aufstaubetrieb
2.6.1 Grobstoffabscheidung und Schlammspeicher
Dem eigentlichen Behälter für die Abwasserbehandlung ist ein Behälter für die Grobstoffabscheidung und die Schlammspeicherung vorzuschalten. Für die Bemessung gelten die Aussagen der Norm DIN 4261-2 für Belebungsanlagen, d.h. 250 l/E.
2.6.2 Abwasserbehandlung
Die Funktionssicherheit der Abwasserbehandlung muss während aller möglicher Situationen gewährleistet sein. Dafür ist das einkammrige Verfahrensprinzip im Kleinkläranlagenbereich nicht geeignet. Die Funktionssicherheit ist gewährleistet, wenn zwei Behälter parallel angeordnet werden, bzw. wenn das Abwasser gespeichert werden kann, so lange an einem Behälter wegen Absetzvorgängen bzw. Abpumpen von Klarwasser kein Zulauf erfolgen darf. Das Speichervolumen muss dann dem theoretischen Tageszulauf entsprechen.
2.7 Belebungsanlagen mit Membranfiltration
Für Belebungsanlagen mit Membranfiltration werden folgende Bemessungsgrundsätze formuliert:
3 Ausführung
(Wird in der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung geregelt.)
4 Betrieb und Wartung
(Wird in der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung geregelt.)
5 Prüfung
(Zusätzliche Prüfungsgrundsätze und Hinweise für die Prüfanstalten)
Wenn bei Tropfkörperanlagen, Festbetten und Tauchkörpern bei der Bemessung der Vorbehandlung mit gleichzeitiger Speicherung des Sekundärschlammes das kleinste Volumen auf 2,0 m3 begrenzt wird, ist in diesem Falle die kleinste Anlage in die praktische Prüfung zu geben bzw. bei der Ergänzung bestehender Zulassungen zusätzlich über 1/2 Jahr zu prüfen.
Werden Anlagen für die praktische Prüfung benannt, die schon längere Zeit in Betrieb sind, beginnt hier die praktische Prüfung mit der Messung des Schlammspiegels. Wenn mehr als die Hälfte des Schlammspeicherraumes mit Schlamm gefüllt ist, ist dieser zunächst zu entfernen. Die Anlage ist auf ihre Maßhaltigkeit zu überprüfen.
Zur Ermittlung der Reinigungsleistung sind die Proben am Zulauf zum biologischen Teil der Anlage bzw. am Ablauf der Vorklärung zu entnehmen.
In begründeten Ausnahmefällen kann auch am Zulauf zur Kleinkläranlage entnommen werden.
Beim Einsatz von getauchten Festbetten ist während der einjährigen praktischen Prüfung zusätzlich zu untersuchen, ob höhere Organismen den Bakterienrasen abweiden. Wenn dies auftritt, sind geeignete Maßnahmen dagegen aufzuzeigen.
Bei den Prüfungen ist der Volumenstrom des Rücklaufwassers nicht nur den Angaben des Herstellers zu entnehmen. Er ist durch eine Messung zu ermitteln aufgrund der Anzahl der Einschaltungen der Pumpe und der geförderten Menge pro Einschaltung. Der Rücklaufwasservolumenstrom ist bei jeder Prüfung festzustellen.
Die in 2.3.4 aufgeführten Anforderungen an die Tropfkörperspülung sind zu Beginn, in der Mitte und am Ende des Prüfzeitraumes zu überprüfen.
Bei der praktischen Prüfung von Rotationstauchkörpern ist eine Tagesganglinie des Sauerstoffgehaltes im Reaktionsbecken aufzunehmen.
Bei der praktischen Prüfung von Kleinkläranlagen, bei denen Kellereinbau vorgesehen ist, sind die Anforderungen an die Be- und Entlüftung so zu simulieren, dass die Wirksamkeit nachgewiesen werden kann.
Prüfumfang für Nachbehandlungsanlagen nach DIN 4261-1, Punkt 3.1.4:
Die Untersuchungen sollen ein Jahr lang anhand von Stichproben alle 4 Wochen (insgesamt 12 Untersuchungen) durchgeführt werden.
Diese Angaben gelten allgemein, weitergehende Untersuchungen werden in Abhängigkeit von der Spezifik der Anlagen nicht ausgeschlossen.
Schlammbilanz während der einjährigen praktischen Prüfung:
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* Diese Werte sind im biologischen Reaktor bei einer Temperatur ≥ 12°C einzuhalten.
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