MKW-haltige Parkplatzabflüsse

Problemstellung

Abflüsse von Parkplätzen (ruhender Verkehr) unterliegen im Unterschied zu Straßen nicht der zerstäubenden und entfrachtenden Wirkung der schnell drehenden Räder und der seitlichen Winddrift. Hierdurch weisen sie bei hoher Parkfrequenz und bei Asphaltdecken um den Faktor 50-100-fach höhere MKW-Konzentrationen als Straßenabflüsse auf.

Tropfverluste der parkenden Fahrzeuge führen zur Zersetzung der Asphaltdecke, die die MKW-Belastung der Parkplatzabflüsse zusätzlich markant erhöht.

Altes Reinigungsverfahren

Koaleszenzabscheider erreichen unter Laborbedingungen (keine Feinpartikel) MKW-Ablaufkonzentrationen bis minimal 5 mg/l. Unter realen Bedingungen (mit Feinpartikeln) sind sie nach kurzer Zeit wirkungslos, da sich das Koaleszenzgewebe zusetzt oder bei gewebefreien Abscheidern die MKW-haltigen Feinpartikel nicht zurückgehalten 

werden. Außerdem bedarf es zur unschädlichen Direkteinleitung in ein Gewässer einer 0-fach geringeren MKW-Konzentration (<0,1 mg MKW/l).

Neues, 2-stufiges Verfahren

Geringe MKW-Konzentrationen von 0,1 mg MKW/l lassen sich nur durch eine Filtration gewährleisten. Eine Filtration ist durch die hohe Feinpartikelkonzentration und durch deren MKW-Sättigung sehr kolmationsanfällig. Es ist deshalb im Unterschied zum klassischen Retentionsbodenfilter ein zweistufiges Verfahren notwendig. In der 1. Stufe werden 95%

der Feinpartikel entfernt, um einen störungsfreien Filterbetrieb zu ermöglichen. Diese hohe Feinpartikelabtrennung der 1. Stufe ist durch das große spezifische Volumen (150-250 m3/ha Au) und den Batchbetrieb sichergestellt. Durch den Batchbetrieb der 1. Stufe findet eine zeitlich getrennte Füll-, Rühr-, Ruhe- und Entleerungsphase statt:

• Rührphase: Bindung von gelöstem MKW an die Feinpartikel
• Ruhephase: Sedimentation der ölgesättigter Feinpartikel bzw. Aufschwimmen der leichteren Ölphase
• Entnahme dieser Schwimmdecke durch den Skimmer (in 90% der Jahreszeit möglich) und des Sedimentes im 5 jährigen Turnus
• Entfernung der restlichen MKW-Belastung durch Filtration in der 2. Stufe (Retentionsbodenfilter).

Reinigungsverfahren für MKW-haltige Parkplatzabflüsse

Öl-haltiges Sediment in der 1. Stufe der Regenabflussbehandlung (Regenrückhaltebecken)

Als Volumen der 1. Stufe wurde das vorhandene RRB des früheren Koaleszensabscheiders genutzt. Der Vergleich der Sedimentbildung von früherem (Bild links) und jetzigem Betrieb (Bild rechts) zeigt die effektive Nutzung des vorhandenen Beckenvolumens durch den Batchbetrieb.

Sedimententwässerung in der 1. Stufe

Die zeitliche Verteilung zwischen Einstau und Trockenphasen entscheidet über den Trockensubstanzgehalt des Sedimentes​.

MKW-Bindepotential der 2. Stufe

Trotz der im Vergleich zum rohen Parkplatzabfluss (40 mg MKW/l) geringen Zulaufkonzentrationen der 2. Stufe (1,5 mg MKW/l) ist noch ein Bindepotential für MKW in Phase erforderlich. Der chromatographische Effekt während der Beschickung (Bild links) und die MKW-Beladung der Vegetationsreste der Filterböschung (Bild rechts) zeigen an, dass auch in der 2. Stufe ein MKW-Bindepotential vorhanden sein muss. Dieses wird durch die hohe MKW-Mineralisierung der eingetragenen Feinpartikel bereitgestellt (Regeneration des MKW-Bindepotentials).

Skimmerbetrieb in der 1. Stufe der Regenabflussbehandlung

Das nicht an Feinpartikel mit einer Dichte über 1 gebundene Mineralöl wird auf der Wasseroberfläche (Niveau: 0–2,80 m) durch den Schlauchskimmer entfernt und in einen Altölbehälter gefördert. Die Wirkung des Skimmers kann anhand der Altölmenge quantifiziert und optisch u.a. an der Abwesenheit einer Ölschicht im Pumpensumpf festgestellt werden.

Die bisherigen Betriebserfahrungen zeigen, dass der Skimmer der Shell- und der Aralseite pro Jahr 500 l wasserfreies Altöl aus dem Parkplatzabfluss entfernt. Dies entspricht durchschnittlich auf der Shellseite 12 und auf der Aralseite 35 mg MKW pro Liter Parkplatzabfluss.

Wartung der Ölskimmeranlage

Das vom Schlauch abgestreifte Öl enthält noch sehr viel Wasser (> 90 %). Um ein wasserarmes Altöl zu erhalten sind zwei Trennstufen notwendig. Der Auffangbehälter des Skimmergutes (Bild links, 1. Trennstufe) leitet das sich am Behälterboden sammelnde Wasser in das RRB zurück (links). Der Altölbehälter (2. Trennstufe) enthält einen Ablaufhahn

in Bodennähe, über den das Wasser in monatlichem Abstand das RRB zurückgeführt wird (rechts).

Altölverwertung

Das Mineralöl fällt an folgenden Positionen der Reinigungsanlage an:

Aufgrund des hohen Mineralölgehaltes bzw. des hohen Brennwertes kann das Altöl und das Sediment der 1. Stufe thermisch verwertet werden. Das Sediment der 2. Stufe (Filtersediment) kann aufgrund der geringen Sedimentationsrate (0,85 kg TM/m2*a) und der sehr hohen Mineralisationsrate (> 80 %) über lange Zeit (50 Jahre) im Filter deponiert werden.

Zukünftige Schilfbepflanzung der Filterflächen

Trotz der sehr geringen Feinpartikelbelastung der Filteroberfläche (0,85 kg TM/m2*a) ist aufgrund der hohen Kolmationswirkung der ölgesättigten Feinpartikel eine Schilfbepflanzung notwendig (Kolmationsschutz).

Schnelle Regeneration der Vorflutgräben

Die Parkplatzabflüsse werden in gefällearme, oberläufige Gräben eingeleitet. Trotz der hohen Ausgangsbelastung mit MKW-gesättigten Feinpartikeln (Bild links) konnte schon nach 6 Betriebsmonaten des neuen Verfahrens ein optisch MKW-armer Vorflutgraben beobachtet werden (Bild rechts).