Technik

Die Kläranlage im Überblick

1) SBR-Becken 1 und 2
2) Schlammvoreindickungsanlage
3) Schlammsammelbehälter
4) 2 Schlammsammelbehälter
5) Rechenbauwerk und Rundsandfang
6) Substratspeicher
7) Pufferbecken (Abflußregulierung)
8) Betriebsgebäude
9) Platz für mobile Schlammpresse
10) Schlammstapelplatz
11) Speicherbehälter
12) Gebläse
13) Rohabwasserpumpwerk
14) Vorlagebehälter für Schlammvoreindickung
15) Beschickungspumpwerk mit Verteiler und Ablaufschacht
16) Einleitungsstelle

 

Fließschema in der Kläranlage

  • Rechenbauwerk und Rundsandfang (5)
  • Substratspeicher (6)
  • Beschickungspumpwerk mit Verteiler und Ablaufschacht (12)
  • SBR-Becken 1 und 2 (1)
  • Pufferbecken mit Abflußregulierung  (7)
  • Einleitungsstelle (16)

Was passiert mit dem Abwasser in der Kläranlage

Das Abwasser des Abwasserverbandes "Eller-Rhume" wird von Rüdershausen, Hilkerode und Rhumspringe der Kläranlage über Freigefälle- oder Druckleitungen zugeleitet.

In einem ersten Schritt werden dem Rohabwasser im Rechenbauwerk und Rundsandfang (Punkt 5 im Luftbild) die Grobstoffe entzogen. Ein Rechen wirkt hierbei wie ein großes Sieb. Im Rundsandfang wird die Tatsache ausgenutzt, dass sich die schweren Bestandteile am Boden absetzen. Teetrinker, kennen den Vorgang beim Umrühren, wenn sich der Zucker am Boden in der Mitte sammelt. Übrig bleibt nach diesem Schritt nur das mehr oder weniger stark belastete Abwasser mit den gelösten Schmutzstoffen inklusive der kleineren Bestandteile.

   

Rechenbauwerk
Rechenbauwerk mit
Substratspeicher
im Hintergrund
Der Rechen wirkt wie
ein großes Sieb
Der Rundsandfang

Von dort aus fließt das mechanisch vorgereinigte Abwasser im freien Gefälle in den Substratspeicher.

Substratspeicher Detail des Substratspeichers

Im Substratspeicher werden die Zulaufspitzen aufgefangen; Voraussetzung einer gleichmäßigen Befüllung der SBR-Becken. In ihnen wird nun das Abwasser dem eigentlichen biologischen Reinigungsprozess zugeführt. Dabei wird das konzentriert umgesetzt, was uns die Natur in jedem natürlichen Gewässer gelehrt hat.

Im sauerstoffreichen Bachwasser "fressen" überall vorhandene Bakterien im Wasser gelöste Schmutzstoffe auf und verwandeln sie dabei in absetzbare Stoffe (wie z.B. Schlamm) auf der Bachsohle. Das Bachwasser selbst wird dabei sauber.

Der gleiche Vorgang findet in dem SBR-Becken statt. SBR steht dabei für Sequencing-Batch-Reactor (= Belebungsanlage mit Aufstaubetrieb).

Substratspeicher Detail des Substratspeichers

Die beiden Becken werden immer abwechselnd befüllt. Zeitversetzt durchläuft jedes Becken einen kompletten Zyklus:

  • 1. Das Becken wird mit dem zu reinigenden Abwasser gefüllt.
  • 2. Nach Abschluss wird der Inhalt ohne Sauerstoffzufuhr durchmischt.
Substratspeicher Detail des Substratspeichers
  • 3. Durch Hineinblasen von Sauerstoff wird die nächste Reinigungsphase gestartet
  • 4. Es folgt eine Absetzphase. Der belebte Schlamm sinkt zu Boden. Darüber bildet sich eine Klarwasser-Zone.
        Dieses Wasser wird abgezogen und über das Pufferbecken in den Vorfluterals gereinigtes Abwasser eingeleitet.
        Bei dem Absaugen des Klarwassers hilft der sog.
        Dekanter, der verhindert, dass zusätzlich Schlamm mitgerissen wird, da ihm nur Wasser von der Wasseroberfläche zufließen kann.
        In dieser Phase kann auch der überschüssige Schlamm vom Boden abgesaugt werden.
        Der restliche Schlamm mit den darin enthaltenen Bakterien verbleibt im Becken.
        Mit Beendigung dieser Vorgänge steht dieses Becken für die neue Befüllung zur Verfügung.
Detail des Substratspeichers

Zwei Becken stehen zur Befüllung zur Verfügung. Das bedeutet, dass mit Abschluss der Befüllung von Becken 1 mit der Befüllung von Becken 2 begonnen wird.

Ein wesentliches Teilstück der Abwasserreinigung stellt die Belüftung dar. Mit dem Sauerstoff, der in das Becken geblasen wird, werden bestimmte Bakterien versorgt, die für die Umwandlung von Ammonium (NH4) in Nitrit (NO2) und schließlich in Nitrat (NO3) notwendig sind. Bis hierhin wird der Abbau der gelösten Schmutzstoffe des Abwassers Nitrifikation genannt. Die Umwandlung von Ammonium in Nitrit und dann in Nitrat bedeutet eine Zunahme von Biomasse. Denn letztlich ist für verschiedene Bakterien und Pilze das Ammonium bzw. das Nitrit ein Nahrungsmittel. Der Trick der biologischen Abwasserreinigung besteht darin, dass man diese Bakterien und Pilze, die davon leben, vermehrt. Dies geschieht dadurch, dass man ihnen das andere Lebensmittel, das sie zum Überleben brauchen, nämlich Sauerstoff, ausreichend zur Verfügung stellt. Für andere Bakterien ist Sauerstoff dagegen tödlich.

Mit vorangeschrittener Nitrifikation wird allmählich die Sauerstoffzugabe eingestellt. Da nun mittlerweile ein großer Teil des Ammoniums umgewandelt ist und die Bakterien allmählich den Sauerstoff, den sie zum Überleben brauchen, selbst aufgebraucht haben, müssen sie absterben. Um sie herum bildet sich nun ein sauerstoffarmes Milieu. Unter diesen Bedingungen entwickeln sich Bakterien, die das neugebildete Nitrat verbrauchen. Als Stoffwechselprodukt entsteht dabei elementarer Stickstoff, der wieder an die Atmosphäre abgegeben wird.

Substratspeicher Detail des Substratspeichers

Das gereinigte Abwasser wird in das Pufferbecken abgegeben und von dort aus gedrosselt gleichmäßig in die Rhume weitergeleitet. So werden im Gewässer Störungen durch Abflussspitzen vermieden.

Was geschieht mit dem Schlamm?

Um ein Verständnis für die Mengen zu entwickeln, ist hier ein Standrohr mit einer Probe aus einem SBR-Becken vor der Absetz-Phase gezeigt. Nach ausreichend langer Standzeit hat sich der Schlamm, der vorher gleichmäßig im Zylinder verteilt war, am Boden abgesetzt. Dieser Schlamm muss zunächst vom Wasser befreit werden:

Substratspeicher

Der sog. Überschussschlamm (in einer täglichen Menge von ca. 55 m³/Tag) enthält nur ca. 1 % Trockensubstanz und ist vollstabilisiert (damit faulungsunfähig). Durch den Einsatz eines Spezialreaktors SR 51 mit einem statischen Voreindicker der Firma Kleine Umwelttechnik GmbH, Niederfischbach, wird der Schlammgehalt im Überschussschlamm auf ca. 7% erhöht. Die verbleibende Überschussschlamm-Menge ist auf 7,9m³/Tag reduziert.

Substratspeicher Detail des Substratspeichers Detail des Substratspeichers

Die verbleibende Restwassermenge (ca. 55 m³ - " 7,9 m³ = ca. 47,1 m³ - sog. "Trübwasser") wird gestreckt der Kläranlage wieder zugeführt und dem biologischen Reinigungsprozess unterzogen. Der Schlamm wird danach in die Schlammsammelbehälter überführt. Die Gesamtspeicherkapazität beträgt: ca. 1.000 m³, damit kann der Schlamm für 126 Tage vorgehalten werden. Der Schlamm wird durch die Landwirtschaft genutzt und auf die Felder gebracht. Die Bevorratung von 126 Tagen reicht aber nicht immer aus, um die Zeit zu überbrücken, die die Landwirtschaft witterungs- und produktionsbedingt nicht auf ihre Felder kann.

Durch den Einsatz von mobilen Siebband- oder Kammerfilterpressen lässt sich der Trocken-Substanzgehalt von 7 % auf > 30% erhöhen. Dadurch reduzieren sich die gepressten Schlamm-Mengen auf 2,0 m³/Tag. Eine Gesamtstapelzeit von 400 Tagen auf der Kläranlage ermöglicht der neue ausgebaute Schlammstapelplatz

Substratspeicher Detail des Substratspeichers