Errichtung einer Prozesswasserbehandlungsanlage

V/0833/2014 
DER OBERBÜRGERMEISTER 
Tiefbauamt 
 
 
 
 
 
 
 
 
Betrifft 
 
Errichtung einer Prozesswasserbehandlungsanlage (Membrankontaktoren) auf der 
Hauptkläranlage 
-Baubeschluss- 
 
 
 
Beratungsfolge 
 
 
19.11.2014 Ausschuss für Umweltschutz, Klimaschutz und Bauwesen Entscheidung 
 
 
Beschlussvorschlag: 
I. Sachentscheidung: 
 
Der Errichtung einer Prozesswasserbehandlungsanlage (Membrankontaktoren) auf der Haupt-
kläranlage wird gemäß Entwurf des Ingenieurbüros Frilling, Vechta, zugestimmt. 
 
 
II. Finanzielle Auswirkungen: 
 
Die Kostenberechnung für das Projekt beträgt einschließlich 19 % MwSt   998.410,00 € 
 
 
Teilfinanzplan 
 Nr. Bezeichnung Haush.- 
jahr 
Betrag 
€ 
Bemerkungen 
 
Produktgruppe 1101 Abwasserbeseitigung    
Investitionsmaß-
nahme 
0015 Pumpwerke/Kläranlagen, Neu-
bau/Erneuerung 
   
Auszahlungen   2015 600.000  
   2016 300.000  
   2017 100.000  
Einzahlungen   2015 300.000 Förderantrag wurde 
gestellt 
   2016 150.000  
   2017 31.950  
Saldo    518.050 
 
 
 
Vorlagen-Nr.: 
  
V/0833/2014 
Auskunft erteilt: 
Herr Grimm 
Ruf: 
492 66 00 
E-Mail: 
Grimm@stadt-muenster.de  
Datum: 
06.11.2014 
Öffentliche Beschlussvorlage

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V/0833/2014 
 
Es wird mit einer jährlichen Einsparung von ca. 68.535,87 Euro bei Umsetzung der innovative R e-
duktionsvariante gegenüber der derzeitigen Behandlung gerechnet. Des we iteren wird für diese 
Variante eine Förderung durch das MKULNV-NRW in Höhe von 481.950,00 Euro erwartet. 
 
 
Die zur Finanzierung erforderlichen Ermächtigungen sind im Haushaltsplan -Entwurf 2015 bei der 
o. g. Produktgruppe veranschlagt. Es wird zur Kenntnis genommen, dass die Beschlussausführung 
unter dem Vorbehalt steht, dass der Rat im Rahmen der Haushaltssatzung 2015 bzw. der mittel -
fristigen Ergebnis- und Finanzplanung die Ermächtigungen bereitstellt. 
 
 
 
 
Begründung: 
Das Ingenieurbüro Frilling, Vechta,  w urde nach Beschluss des AUB vom 15.05.2012 
(V/0349/2012) beauftragt, eine separate Prozesswasserbehandlung in das bestehende System der 
Hauptkläranlage zu integrieren. Die verfahrenstechnische Planung der Prozesswasserbehandlung 
wurde durch das Ingenieurbüro Atemis, Aachen, übernommen, welches als Subunternehmer für 
das Ingenieurbüro Frilling fungierte.  
 
Bei einer Prozesswasserbehandlung handelt es sich um eine abwassertechnische Verfahrensst u-
fe, mit deren Hilfe die bei der Schlammbehandlung entstehenden i nternen Prozesswässer, welche 
einen hohen Ammoniumanteil beinhalten, behandelt werden. Die separate Behandlung der Pr o-
zesswässer ermöglicht eine stabilere Fahrweise der Gesamtanlage, ist energetisch günstiger und 
schafft zusätzliche Behandlungskapazitäten. 
 
Im Verlauf der Planung ergaben sich zwei Möglichkeiten zur Behandlung des stark belasteten Pro-
zesswassers. Bei der konventionellen Variante wird mittels großer Beckenvolumen in einem biol o-
gischen Verfahren das Ammonium in gasförmigen Stickstoff umgewande lt (Deammonifikation). Es 
werden hierbei ca. 80 % des Stickstoffs eliminiert. Zur Umsetzung dieser Variante müssen zwei 
Vorklärbecken außer Betrieb genommen und für die Deammonifikation umgebaut werden. Die 
gesamten Investitionskosten belaufen sich auf 714.000,00 Euro. Diese Variante ist gegenüber der 
derzeitigen Behandlung im Hauptstrom energetisch günstiger. 
 
Eine innovative Variante ist der Bau einer Membranstrippung, die unter weiterer Reduzierung des 
Energiebedarfs den Stickstoff aus dem Prozesswasser als Wertstoff zurüc kgewinnt. Im Rahmen 
eines 2-wöchigen Testbetriebs mit einer kleinen Versuchsanlage konnte auf der Hauptkläranlage 
gezeigt werden, dass mittels Membranstrippung ca. 90 % des Ammoniums eliminiert werden kann. 
Membrankontaktoren werden eingesetzt, um das im Prozesswasser enthalte nde Ammonium über 
eine Membran aus dem Prozesswasser auszuschleusen und dann mit Schwefelsäure zu Ammon i-
umsulfat umzuwandeln, das als Wertstoff (Düngemittel) eingesetzt werden kann. Diese Kompak t-
anlage kann in dem vo rh. Gebäude der Überschussschlammentwässerung ohne größere Umba u-
arbeiten installiert werden. Gegenüber der Deammonifikation ist bei diesem Verfahren eine weitere 
deutliche Energieeinsparung zu erwarten. Die Investitionskosten für diese innovative Reduktion s-
variante betragen laut Kostenberechnung der Genehmigungsplanung 998.410,00 Euro. Da es sich 
bei dieser Variante um eine förderfähige, innovative Pilotanlage handelt, wurde ein Antrag auf Pro-
jektförderung beim Ministerium für Klimaschutz, Umwelt, Landwirts chaft, Natur- und Verbraucher-
schutz des Landes NRW eingereicht. Der beantragte und in Aussicht gestellte Projektzuschuss 
beträgt 481.950,00 Euro. 
 
In der folgenden Tabelle sind die Kosten der beiden Varianten gegenüber gestellt.

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V/0833/2014 
Variantenvergleich gegenüber Ist-Zustand: 
 
 konv. Variante 
Umbau der Vorklärung 
innovative Variante 
(Membranstrippung) 
 (Deammonifikation) ohne Förderung mit Förderung 
Investitionskosten 714.000,00 € 998.410,00 € 998.410,00 € 
Förderung   - 481.950,00 € 
jährliche Abschreibung 47.418,42 €/a 66.306,75 €/a 34.299,32 €/a 
    
Laufende Kosten:    
Energieverbrauch bei 3,6 kWh/kg N 
73.882,98 €/a 
bei 0,5 kWh/kg N 
10.261,52 €/a 
bei 0,5 kWh/kg N 
10.261,52 €/a 
Erlös aus dem Verkauf  
des Ammoniumsulfat 
-,-- € - 123.876,62 €/a - 123.876,62 €/a 
Schwefelsäure -,-- € 41.374,44 €/a 41.374,44 €/a 
Verbrauchskosten -,-- €/a - 62.601,97 €/a - 62.601,97 €/a 
 73.882,98 €/a - 134.842,62 €/a - 134.842,62 €/a 
    
    
jährliche Kosten 121.301,40 €/a - 68.535,87 €/a - 100.543,30 €/a 
 
Die Wirtschaftlichkeitsberechnung ergibt unter Berücksichtigung der jetzigen Energie - und Materi-
alkosten eine Einsparung von 68.535,87 €/a bei Umsetzung der innovativen Reduktionsvariante 
gegenüber der bisherigen Behandlung im Hauptstrom. Die Kalkulation für den Verkauf des Ammo-
niumsulfats beruht auf einem stabilen Marktpreis für Düngemittel, der mit 26,78 €/t kalkuliert wu r-
de. Als weiterer Vorteil ist die Auftrechterhaltung der Vorklärung in Ihrem gesamten Umfang zu 
erwähnen. 
 
Aufgrund der zu erzielenden Energieeinsparun gen, der Reduktion von Betriebskosten und Ver m-
aktung eines Wertstoffes, sowie der Stabilisierung des Klärprozesses, ist die Umsetzung einer 
Prozesswasserbehandlung als Membranstrippung (Reduktionsvariante) umzusetzen. 
 
In Vertretung 
 
 
gez. 
Schultheiß 
Stadtdirektor