Warum Ashland in den kommenden Jahren „Millionen“ für seine Abwasseraufbereitungsanlage ausgeben könnte

Jul 07, 2023

ASHLAND – Der Gestank von Abwasser erwärmte die kalte Luft, als Sherry Fair an einem wolkigen Oktobertag durch die städtische Kläranlage ging – eine unangenehme Erinnerung an die wesentliche, aber dennoch leicht zu ignorierende Funktion der Anlage.

„In diesem Abschnitt riecht es am schlimmsten“, sagte Fair und ein wissendes Lächeln breitete sich auf dem Gesicht des Superintendenten aus.

Sie zeigte auf eine große, zylindrische Metalltrommel, deren gesamter Umfang mit langen Schlitzen versehen war, die den Blick auf einen schmuddeligen Rumpke-Müllcontainer lenkten.

Wenn das Wasser in die Abwasseraufbereitungsanlage Ashland fließt, durchläuft es eine Reihe von Filtern oder Sieben. Die Müllcontainer fangen den Müll auf – Luftballons, Hygieneartikel, Gummibänder, Stoffe.

„Sie wären überrascht, was wir finden“, sagte Fair.

Sobald das Wasser ordnungsgemäß auf Ablagerungen untersucht wurde, wird es durch zusätzliche Filtersysteme und chemische Behandlungen geleitet, bevor es in den Lang Creek eingeleitet wird, einen kleinen Nebenfluss des Jerome Fork, der an das 25 Hektar große Grundstück der Anlage grenzt.

Durchschnittlich werden in der Abwasseraufbereitungsanlage Ashland täglich 4 Millionen Gallonen Wasser aufbereitet.

„Mit mehr Wohnungen und mehr Unternehmen und all dem wird dieser Durchschnitt weiter steigen“, sagte Fair.

Stadt- und EPA-Beamte im ganzen Land ringen derzeit mit dieser Realität. Es ist auch ein Problem, das die Bewohner von Ashland beschäftigt. Während der „Talk the Vote“-Veranstaltung von Ashland Source im Oktober 2021 stellte ein Bewohner diese direkte Frage:

Pull-Zitat

„Ist unsere Infrastruktur bereit für Wachstum?“

Die Frage kam während eines Gesprächs über Überschwemmungen am Town Run auf, dem Bach, der durch die Innenstadt von Ashland fließt.

Infrastruktur kann aus vielen Dingen bestehen: Gehwege, Stromnetze, Straßen, Bordsteine, Brücken, Durchlässe, Parkplätze und sogar Wassertürme.

Im Allgemeinen versäumt es die Regierung, die Instandhaltung der Infrastruktur zu finanzieren. In einem Bericht der Volcker Alliance des ehemaligen Vorsitzenden der US-Notenbank Paul Volcker aus dem Jahr 2019 wurde geschätzt, dass die USA einen Rückstand an notwendigen Reparaturen in Höhe von 1 Billion US-Dollar haben.

Aber in dieser Geschichte werden wir uns ganz auf die Abwasseraufbereitungsanlage Ashland konzentrieren. Das liegt daran, dass die Anlage derzeit geprüft wird, nachdem die Environmental Protection Agency (EPA) erklärt hat, dass ein Überlaufproblem bis 2025 behoben werden muss.

Zunächst etwas Kontext.

Es ist nicht das erste Mal, dass die EPA die Kläranlage von Ashland im Visier hat. Und es kommt häufig vor, dass die Behörde Verstöße in der Art und Weise feststellt, wie Unternehmen mit Wasser umgehen.

„Das ist für ältere Gemeinden nicht ungewöhnlich“, sagte Shane Kremser, der Ingenieur der Stadt. „Die EPA gab es noch nicht, als diese Infrastruktur gebaut wurde. Sie hatten diese Vorschriften nicht – und meiner Meinung nach sind das alles gute Gesetze. Wir sollten ihnen folgen. Ich meine, es sind unsere eigenen Wasserstraßen.“

Im Jahr 1989 schlossen die Stadt und die EPA eine Zustimmungsanordnung.

„(Ashland) hat seine Abwasseraufbereitungsanlage und sein Abwassersystem so betrieben, dass es zu zahlreichen Verstößen gegen die Einleitungsbeschränkungen und Überwachungsanforderungen kam“, heißt es in dem Dokument, in dem die Genehmigungsanordnung dargelegt ist.

Die Genehmigungsanordnung von 1989 enthielt einen Bauplan für Verbesserungen an der Kläranlage, doch Ashland hielt sich nie daran. Deshalb engagierte sich die EPA im Jahr 2004 erneut, diesmal mit größeren – und kostspieligeren – Konsequenzen.

Kläranlagen in Amerika werden älter. Laut der American Society of Civil Engineers (ASCE) ist die in Ashland 83 Jahre alt, fast das Doppelte der durchschnittlichen Pflanzenlebensdauer von 40 bis 50 Jahren.

In dieser 83-jährigen Lebensdauer wurden an der Anlage sechs Verbesserungen vorgenommen. Eine dieser Verbesserungen erfolgte kurz nach dem Engagement der EPA im Jahr 2004. Bis 2005 baute die Stadt ein 5-Millionen-Gallonen-Ausgleichsbecken (EQ) – einen 5-Millionen-Dollar-Tank, der bei starkem Regen unbehandeltes Abwasser aufnehmen soll.

Der EQ-Tank war eine notwendige Ergänzung, hat jedoch weder die Kapazität der Anlage noch die Abwassermenge, die sie behandeln kann, verbessert.

Die letzte Verbesserung der Behandlungskapazität erfolgte 1988, sagte Fair.

„Und die ursprünglichen Gebäude und Primärtanks aus den Jahren 1939 und 1957 werden noch heute genutzt“, sagte sie.

Sie möchte keine falsche Vorstellung vermitteln – die Tanks und Gebäude der Anlage leisten bei der Abwasseraufbereitung gute Arbeit. Doch der Prozess hinter dieser monumentalen Leistung ist analog, umständlich und veraltet.

Um den Mangel an Technologie des 21. Jahrhunderts in der Anlage zu verdeutlichen, verwies Fair auf die Methode der Anlage zur Verfolgung des täglichen Flusses. Oft nutzen Anlagen digitale Technologie, um diese Informationen zu verfolgen und die Daten auf Server hochzuladen, was die Effizienz steigert und den Arbeitsaufwand reduziert.

Im Werk von Ashland werden die Informationen mit einem Tintenstift erfasst, der schnörkellose Markierungen auf einem runden Blatt Papier hinterlässt. Am Ende eines jeden Tages zeichnet der Hauptbetreiber der Anlage den Spitzen- und Mindestdurchfluss auf, liest den Durchflussmesser des Summierers ab und zeichnet alle Daten in einer Tabelle auf einem separaten Computer auf.

Anschließend legt der Bediener das physische Dokument in einem der vielen Aktenschränke ab, in denen sich Aufzeichnungen befinden, die Jahre zurückreichen.

„Im Grunde genommen nehmen wir das Diagramm und digitalisieren daraus die gewünschten Daten“, sagte Fair.

Am Ende jedes Monats nutzt sie diese Informationen dann, um der EPA über die Abflussüberwachung der Anlage Bericht zu erstatten.

Wenn die Anlage über ein digitales Überwachungssystem verfügte, wäre der Prozess der Aufzeichnung und Meldung an die EPA effizienter, sagte sie. Es könnte auch die Genauigkeit verbessern.

„Wenn wir es digitalisieren würden, könnte man diese Datenpunkte minuten- oder stundenweise haben und sie würden zeigen, wie schnell der Durchfluss zu- oder abnahm. Wir würden eine bessere Darstellung der in die Anlage eingehenden Ströme erhalten“, sagte Fair.

Alternde Systeme seien ein Problem, aber wachsende städtische Gebiete verschlimmern das Problem, indem sie die bestehende Anlage belasten, sagte Matthew Johnson, Ingenieur bei Fehr Graham in Illinois.

Die ASCE bewertete die Abwasserinfrastruktur des Landes in ihrem Zeugnis 2021 mit der Note D+. Ungefähr 15 % der mehr als 16.000 Abwasseraufbereitungsanlagen in ganz Amerika haben „ihre Auslegungskapazitäten erreicht oder überschritten“, und die meisten arbeiten im Durchschnitt mit 81 % ihrer Auslegungskapazitäten.

Das Problem wird durch ein sich veränderndes Umfeld noch verschärft, das „den Ausfall der Infrastruktur mit zunehmenden Überschwemmungen, extremer Hitze und zunehmender Sturmintensität beschleunigt“, schrieb Paul Chinowski in einem im September für Science X veröffentlichten Artikel.

Ashland hat zahlreiche Überschwemmungen erlebt, ebenso wie seine Kläranlage.

Erinnern Sie sich an den EQ-Panzer aus dem Jahr 2005? Fair sagte, es sei eine notwendige Verbesserung, aber es verursachte auch ein weiteres unbeabsichtigtes Problem.

Bei starkem Regen kann die Anlage bis zu 10 Millionen Gallonen Wasser verarbeiten. Jedes weitere einströmende Wasser wird in das EQ-Becken umgeleitet, das aus zwei Tanks von der Größe von Fußballfeldern und einer Tiefe von 80 Fuß besteht, die insgesamt 5 Millionen Gallonen fassen können.

Wenn das überschüssige Wasser in das EQ-Becken umgeleitet wird, ist das Wasser unbehandelt. Wenn also die Kläranlage der Stadt überschwemmt wird, bedeutet das, dass Millionen Gallonen unbehandeltes Wasser über diese Tanks und in den Lang Creek fließen, der Teil des viertgrößten Wassereinzugsgebiets der Welt ist, dem Mississippi River Watershed.

Laut Aufzeichnungen der Kläranlage ist die Kläranlage seit 2016 27 Mal übergelaufen, sodass knapp 132 Millionen Gallonen unbehandeltes Wasser zurück in Lang Creek tropften.

Für die EPA ist das schlecht, und laut der von der EPA erteilten und durchgesetzten Genehmigung des National Pollutant Discharge Elimination System der Anlage stellen die Überläufe einen Verstoß dar.

Die Genehmigung wird alle fünf Jahre ausgestellt. Das letzte Mal, dass Ashlands NPDES-Genehmigung für Abwasser erteilt wurde, war im Juni 2020. Im November 2019 wurde sie jedoch durch eine weitere Genehmigungsanordnung mit einer Bedingung versehen: Es darf kein unbehandeltes Wasser in das Wassereinzugsgebiet gelangen.

Daher beauftragte der Stadtrat von Ashland im September 2021 Burgess & Nigle für 202.500 US-Dollar damit, das Problem zu untersuchen und mögliche Lösungen in einer Studie vorzuschlagen, die im Juni bei der EPA eingereicht wurde.

Stadtbeamte sind mit der Herausforderung der Instandhaltung und Modernisierung der Infrastruktur bestens vertraut.

„Unabhängig davon, ob wir Wachstum erleben oder nicht, welche Art von Wachstum auch immer, unsere gesamte Infrastruktur altert und muss ständig modernisiert werden“, sagte Matt Miller, Bürgermeister von Ashland.

Die Herausforderung? Eine Vermutung. Es reimt sich auf „lustig“ und das Fehlen davon führt oft zu begrenzten Ressourcen.

Sie haben es erraten – Geld. Die unangenehme Herausforderung sei der Mangel an umweltfreundlichen Mitteln, um den teuren Infrastrukturbedarf zu finanzieren, sagte Miller.

„Das Budget erlaubt es uns nicht, alle Verbesserungen auf einmal vorzunehmen. So oft reagieren wir dort, wo der Bedarf am größten ist“, sagte Miller.

Obwohl dies nicht der Fall ist, hat die Stadt in den letzten Jahren große Teile des Haushaltsbudgets für Abwasserinfrastrukturprojekte ausgegeben.

Im Jahr 2020 gab die Stadt 3,8 Millionen US-Dollar für die Abwasseraufbereitungsanlage aus, ersetzte Schlammlagertanks und fügte ein Verfahren zur Phosphorreduzierung hinzu. Im Mai 2022 gab die Stadt 330.000 US-Dollar für die Anlage aus, um die Pumpe einer ausgefallenen Hebestation zu ersetzen und einen Hydraulikbagger und einen Autokran zu kaufen.

Im September gab die Stadt 64.700 US-Dollar aus, indem sie ein Unternehmen damit beauftragte, eine Abwasserleitung an der Morgan Avenue auszukleiden, die fehlerhafte Verbindungen aufwies, was zu Wasseransammlungen und möglicherweise zu Erdfallsituationen führte.

Aber die Beamten machen sich auf den Preis gefasst, der mit der Behebung dieses überfüllten EQ-Beckenproblems in der Kläranlage verbunden ist. Die Kosten könnten alle genannten Projekte zum Scheitern bringen.

Kremser lehnte es ab, konkrete Kostenschätzungen abzugeben, sagte jedoch, dass die Zahl „in Millionenhöhe“ liegen werde.

Laut Fair liegen vier mögliche Lösungen auf dem Tisch, von denen jede ihre eigenen Herausforderungen und Kosten mit sich bringt:

1.) Zum vorhandenen 5-Millionen-Gallonen-EQ-Becken hinzufügen.

2.) Erweiterung der vorhandenen Kapazität der Anlage.

3.) Reparieren Sie das Abwassersammelsystem, auch Abwasserrohre genannt.

4.) Baue eine neue Kläranlage.

Der Bau einer neuen Kläranlage ist für Fair die ideale und unvorstellbare Option.

Es ist höchstwahrscheinlich auch das teuerste. Sie sagte, der Bau einer neuen Anlage könne „zig Millionen Dollar“ kosten. Kremser bezifferte die Zahl auf 60 bis 80 Millionen US-Dollar.

Bevor die Stadt sich also dazu entschließt, den Bau einer neuen Anlage in Angriff zu nehmen, empfiehlt sie, sich besser darüber im Klaren zu sein, wie groß die Anlage tatsächlich sein muss.

Der Weg, dies zu erreichen, bestehe laut Fair darin, das Sammelsystem der Kläranlage zu reparieren.

„Wir sind kein kombiniertes System“, sagte sie. „Wir sollten also kein Regenwasser aufbereiten.“

Das Problem mit einem veralteten Sammelsystem sei, sagte sie, dass die Rohre Risse bekommen, wodurch Regenwasser ins Innere eindringen könne. Dieses Phänomen nennt die Branche „Inflow and Infiltration“ oder „I & I“.

„I & I ist Regen- und Grundwasser, das durch Risse in Rohren eindringt oder aus Sumpfpumpen, Dachabläufen und Dachrinnen einfließt. Im Grunde ist es Regenwasser, das in das (Abwasser-)System gelangt“, sagte Fair.

Die Versiegelung dieser jahrzehntealten Abwasserrohre würde Fair und den Behörden ein genaueres Bild davon vermitteln, wie viel Abwasser tatsächlich in der bestehenden Anlage behandelt wird.

„Sobald Sie eine genauere Durchflusszahl erhalten, können Sie überlegen, wie groß die Anlage sein müsste, die Sie bauen müssten“, sagte sie.

Kremser stimmt zu, dass die Lösung darin besteht, das Sammelsystem zu verbessern.

„Bei jeder Option, die wir geprüft haben, haben wir dennoch einige Verbesserungen in das System aufgenommen“, sagte er.

Die Festlegung eines Preises für diese Option und eines Plans zur Bezahlung dieser Verbesserungen, die wahrscheinlich im „Millionen-Dollar-Bereich“ liegen werden, bleibt unklar.