Reinigungsablauf

Mechanische Abwasserreinigung

Die Vorreinigung

Rechen

In den Gemeinden wird das anfallende Wasser aus den Haushalten überwiegend gemeinsam mit dem Regenwasser in einem Rohr gesammelt und zur Kläranlage abtransportiert.

Die festen Inhaltsstoffe (Papier, Reste aus dem Küchenabwasser, Straßenverunreinigung) werden mittels eines vollautomatischen Rechens (Spaltweite 2 mm) aus dem Wasser entnommen.

Das Rechengut wird anschließend gewaschen, gepresst und kompostiert.

Sandfang

Nicht über den Rechen entnommen wird der mit dem Regen in die Kanäle gespülte Sand. Er wird in einem integrierten Sandfangbecken abgesetzt, automatisch von dort entnommen, gewaschen und gereinigt

Biologische Abwasserreinigung

Das gewählte verfahrenstechnische Konzept der biologischen Reinigung weicht von dem der alten Kläranlage in einigen wichtigen Punkten ab. In der alten Anlage wurde das Abwasser jeweils in der Menge, wie es anfiel, kontinuierlich durch die Anlage geleitet. Das Belebungsverfahren setzt die von Mikroorganismen durch „Fressen" der Abwasserinhaltsstoffe produzierte Biomasse immer wieder ein. Bei kontinuierlich durchflossenen Anlagen sind damit grundsätzlich zwei Bereiche erforderlich:

Einer, in dem die eigentliche biologische Reinigung stattfindet (das Belebungsbecken), außerdem aber ein zweiter, in dem die Biomasse (der Belebtschlamm) vom gereinigten Abwasser getrennt wird (das Nachklärbecken). Zusätzlich ist ein eigenes Pumpwerk erforderlich, dass den im Nachklärbecken abgetrennten Belebtschlamm wieder in das Belebungsbecken zurückfördert.

SBR Verfahrensschema

Dagegen arbeitet das bei der neuen Kläranlage verwirklichte SBR-Verfahren (Sequencing-Batch-Reactor = Schubweise Beschickter Reaktor) nach dem Aufstau-Prinzip. Die beiden Belebungsbecken bestehen jeweils einerseits aus einem (immer gefüllt bleibenden) Reaktions-Volumen und andererseits aus dem Aufstauvolumen, das in einem regelmäßigen Reinigungszyklus wechselweise mit dem zu reinigenden Abwasser aufgefüllt und aus dem bei Zyklusende das biologisch gereinigte Abwasser wieder abgezogen wird. 

Ein typischer Betriebs-Zyklus verläuft also so: von einem Minimal-Füllstand ausgehend wird einer der beiden Belebtschlamm-Reaktoren mit dem zwischenzeitlich angefallenen, mechanisch in Siebanlage und Sandfang vorgereinigten und zwischengestapelten Abwasser in möglichst kurzer Zeit gefüllt, es erfolgt die Behandlung des Abwassers und anschließend - nach einer genügend langen Zeit, in der sich der Belebtschlamm absetzen kann - die Leerung des Aufstau-volumens. Durch einen gezielten Wechsel von Misch- und Belüftungsphasen lassen sich unter Einbeziehung des Beschickungsrythmus die jeweils optimalen Bedingungen für die verschiedenen Reinigungsaufgaben des Belebtschlammes schaffen. Dessen Trennung vom gereinigten Abwasser erfolgt am Ende eines Zyklus, indem der Schlamm sich (ohne Störung durch jede Durchflussbewegung) in absolut ruhigem Wasser absetzt und anschließend das überstehende Klarwasser abgezogen wird. Die Dekantierung der Reaktoren erfolgt - sowohl bei Trocken-, als auch Regenwetterzufluss - mit einer Abflussleistung von ca. 1300 m³/h. Zur Vergleichmäßigung des Ablaufes dient der Teich im Westen der Anlage

Die einzelnen Verfahrensschritte werden vollkommen automatisch durch ein zentrales Prozessleitsystem gesteuert und geregelt. Mit diesem kann jeder einzelne Behandlungsschritt im laufenden Betrieb innerhalb bestimmter Grenzen variiert und der jeweiligen Anforderung angepasst werden. Der Klärwärter kann am PC in der Schaltwarte auf Änderungen in den Betriebsbedingungen ohne Umbaumaßnahmen in den Becken jederzeit reagieren. So können etwa Änderungen in Abwasseranfall oder –beschaffenheit, sowie der Sommer- bzw. Winterbetrieb, durch Änderungen der Verfahrensparameter, wie Dauer der Beschickung, Dauer von Ruhe-, Misch- und Belüftungszeiten, Belüftungsintensität, Dauer des Überschussschlamm-Abzuges, usw. auf einfachste Art berücksichtigt werden. So wird eine sehr große Flexibilität des Reinigungsverfahrens und eine optimale Anpassung an Belastungsschwankungen erreicht. 

Die neben dem Betriebsgebäude im Freien aufgestellten Drehkolbengebläse (2 x Betrieb + 1 x Reserve) erzeugen die für die Sauerstoffversorgung der Bakterien erforderliche Druckluft. Diese wird den beiden Reaktoren mit je einer Edelstahl-Leitung zugeführt. 

Damit wird ein gleichmäßiger Sauerstoffeintrag über nahezu die gesamte Beckensohle erreicht. Die für eine optimale Ausnutzung des Luftsauerstoffes erforderliche Feinheit der Blasen wird durch eine perforierte Silikon-Membran erreicht. 

Durch den Luftdruck werden die Poren geöffnet, sodass die Luft durchtreten kann. Bei Abschalten der Gebläse schließt der dann überwiegende Wasserdruck wieder die Poren, so dass ein Eindringen von belebtem Schlamm in das Belüftungssystem verhindert wird. 

Die Gebläse laufen nicht während der gesamten Reaktionszeit; wenn eine genügende Sauerstoffkonzentration in den Becken erreicht ist und während der anaeroben bzw. anoxischen Betriebsabläufe (Phosphat-Rücklösung bei der Bio-P-Elimination und Denitrifikation) wird die notwendige Durchmischung des Beckeninhaltes durch ein am Beckenrand aufgestelltes Rührwerk sichergestellt. Den Abzug des gereinigten und vom sedimentierten Belebtschlamm befreiten Abwassers übernimmt zum Ende jeden Zykluses eine schwimmende Abzugsvorrichtung, hier Dekanter genannt.

Chemische Abwasserreinigung

Die geforderten Phosphat-Ablaufwerte können durch die biologischen Reinigungsvorgänge nicht mit genügender Sicherheit eingehalten werden. Es muss also ergänzend durch Zudosierung von Metallsalzen zum Belebungsbecken eine chemische Fällung der gelösten Phosphate erfolgen. Die Fällungsprodukte werden mit dem Überschussschlamm aus den Reaktoren abgepumpt

Klärschlamm

Der bei der Reinigung anfallende Überschussschlamm wird in einem Schlammsilo zwischengespeichert. Hieraus entnimmt die Schlammentwässerung den flüssigen Schlamm und entwässert ihn auf rund 20% Trockensubstanz (feuchte Erde). Dieser Schlamm wird dann in den beiden Trocknungshallen durch die Sonne getrocknet. Dabei werden ständig Temperatur und Luftfeuchte innerhalb und außerhalb der Hallen sowie die Globalstrahlung der Sonne gemessen und der Schlamm dementsprechend gewendet und belüftet. Der Schlamm erreicht am Ende der Trocknung eine Trockensubstanz von bis zu 90%. Die Entsorgung erfolgt entweder in die Rekultivierung oder in die Verbrennung. Das Volumen des Schlammes wird dabei um den Faktor 40 verkleinert. Von 100 m³ Nassschlamm verbleiben 2,5 m³ getrockneter Schlamm.