Wie funktioniert eine Kläranlage
Der in den vergangenen Jahreszehnten stark angestiegene Verbrauch von Wasser durch Industrie, Gewerbe und Haushalt führte bis vor wenigen Jahre zu einer erheblichen Belastung der Gewässer, erschwerte oder verhinderte teilweise sogar deren Selbstreinigungskraft. Das dadurch gestörte natürliche Gleichgewicht musste mit erheblichem Aufwand durch die Errichtung von Kläranlagen und den Kanalnetzen wiedergestellt werden. Nicht zuletzt durch den engagierten Einsatz des Klärwerkspersonal und der Kanalarbeiter tragen diese Anlagen somit ganz entscheidend zur Reinhaltung der Fließgewässer bei.
Schema einer Kläranlage
Abwasserbehandlung
Die Abwässer werden von den einzelnen Kanalnetzen gesammelt und über die Hauptsammler zur Kläranlage abgeleitet. In einigen Fällen ist es notwendig, die Abwässer durch ein Hebewerk ( 1 ) der weiteren Behandlung zuzuführen
Als erste Behandlungsstufe durchfließt das Abwasser den Rechen ( 2 ), mit welchem die Grobstoffe wie Plastikteile, Holzstücke, Hygieneartikel, Steine, Papier entfernt werden, was sonst zu Verstopfungen der Rohrleitungen und Pumpen führen würde. Dieses Rechengut wird gewaschen, entwässert und dann auf eine Deponie gebracht.
Im Sand-Fettfang ( 3 ) wird der Sand durch natürlichen Absetzvorgang abgetrennt, während Öle und Fette und andere Schwimmstoffe durch Zugabe von Druckluft an die Oberfläche aufgetrieben werden und gleichzeitig durch die Turbolenze das Absetzen von organischen Stoffen verhindert wird.
Im Vorklärbecken ( 4 ) werden die absetzbaren Stoffe abgeschieden. Die Schlämme, die sich am Beckenboden ansammeln, werden mit einem Räumer zu den Beckentrichtern geschoben und von dort zu den weiteren Behandlungsstufen gepumpt. An diesem Punkt endet die mechanische Reinigungsstufe, mit welcher ca. 1/3 der organischen Schmutzfracht entfernt wird.
Die Entfernung der gelösten Stoffe und der Schwebestoffe erfolgt im Belebtschlammbecken ( 6 ). In dieser Stufe bauen Mikroorganismen wie z. B. Bakterien die gelösten organischen Stoffe ab. Diese Schmutzstoffe, im wesentlichen Kohlenstoff-Stickstoff- und Phosphorverbindungen dienen den Mikroorganismen als Nährstoffe. Der dazu benötigte Sauerstoff wird in Form von Druckluft in das Belebungsbecken geblasen. Die Bakterien vermehren sich rasch und bilden zusammen mit Schmutzstoffen Flocken, welche im anschließenden Nachklärbecken leicht abgeschieden werden können.
Im Nachklärbecken ( 7 ) werden die Schlammflocken vom Wasser- Schlammgemisch getrennt und sinken zum Beckenboden. Ein Räumer schiebt den Schlamm zur Beckenmitte. Von dort wird ein Teil des Belebtschlammes in das Belebungsbecken zurück gepumpt, der Überschussschlamm wird zur nächsten Behandlungsstufe zugeführt. Das so gereinigte weitgehend saubere Abwasser aus dem Nachklärbecken kann somit in das Fließgewässer ( 8 ) abgeleitet werden.
Neben der mechanischen und biologischen Reinigungsstufe sind weitere Maßnahmen erforderlich, um im Ablauf die noch vorhandene Konzentration der Nährstoffe wie Stickstoff und Phosphor, welche zur Eutrophierung der Seen und Fließgewässer beitragen, so weit wie möglich zu verringern. Während mit geeigneten Verfahren die Entfernung von Stickstoff mit Hilfe von speziellen Mikroorganismen erfolgt, wird für die Entfernung von Phosphor ein chemisches Verfahren angewendet, bei welchem der Phosphor durch Zudosierung von Fällungsmittel wie z.B. Eisensalze chemisch gebunden wird.
Die Schlammbehandlung
Der Schlamm aus den Vorklärbecken und den Nachklärbecken wird in den Voreindicker ( 10 ) gepumpt, wo die Schlammtrockenmasse erhöht wird und das Volumen dadurch verringert wird.
Der eingedickte Schlamm wird in den Faulturm ( 11 ) gefördert, ein zylinderförmiger geschlossener Behälter, in welchem der Schlamm etwa 20 Tage unter Ausschluss von Sauerstoff bei einer Temperatur von ca. 35 ° verweilt. Spezielle Bakterien wie Methanbakterien zersetzen die organische Substanz und wandeln diese in anorganische Stoffe um. Bei diesem Stoffwechsel entsteht Biogas mit einem hohen Anteil an Methan.
Dieses Biogas wird im Gasspeicher ( 17 ) zwischen gespeichert und für die Produktion von Wärme und elektrischer Energie verwendet.
Der ausgefaulte und weitgehend geruchlose Schlamm wird in den Nacheindicker ( 12 ) gepumpt, um durch Abtrennen von Wasser den Feststoffgehalt weiter zu erhöhen.
Bei der mechanischen Entwässerung ( 13 ) mittels Siebbandpresse oder Zentrifuge wird das Schlammvolumen auf ein Sechstel reduziert. Der entwässerte Schlamm ist stichfest und kann somit mühelos landwirtschaftlich verwertet werden, kompostiert oder auf Deponie abgelagert werden.
Kontakt: Amt für Gewässerschutz
