Kläranlage

1 - Zulaufkanäle
Zulaufkanäle

Das Abwasser gelangt über 2 Freispiegelkanäle und 2 Druckleitungen zur Kläranlage. Für die Übernahme von Senkgrubeninhalten wurde eine Fäkalienübernahmestation errichtet.

Die mechanische Stufe besteht aus einem Feinrechen und einer Sandabscheideanlage. Weiters wurde ein Regenbecken (900 m³) und ein Tagesausgleichsbecken (900 m³) errichtet.

Rund 1,6 Mio. m³ rohes Abwasser gelangt so im Schnitt jährlich zur Verbandskläranlage.

Weitere Funktionen:
Zulaufmessung

Aus dem Abwasserzulaufstrom wird ständig ein mengenproportionaler Probenstrom entnommen und in einem gekühlten Probenschrank aufbewahrt.

Die entsprechenden Abwasserproben werden täglich im eigenen Labor auf verschiedenste Parameter analysiert. Die Abwassermenge, der pH-Wert, die Leitfähigkeit und die Temperatur werden ständig on-line gemessen und über das zentrale Prozessleitsystem aufgezeichnet bzw. zur Regelung der Anlage herangezogen.

2 - Fäkalienannahmestelle
Fäkalienannahmestelle

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Weitere Funktionen:
Fällungsanlage

Wie bereits erwähnt, kann Phosphor unter günstigsten Bedingungen biologisch bestenfalls zu 70 % - 80 % eliminiert werden. Da dies zu wenig ist und da die günstigen Rahmenbedingungen nicht immer zur Verfügung stehen, muss ein Teil des Phosphors über eine chemische Fällung beseitigt werden. Dabei werden Metallsalze (Eisenchloridverbindungen) zudosiert und eingerührt, die mit Phosphor chemische Verbindungen eingehen und mit dem Überschussschlamm aus dem System ausgeschleust werden. Der bauliche Aufwand dafür ist eher gering. Im Keller des Betriebsgebäudes werden die flüssigen Metallsalze in Kunststoffbehältern, die in einer säurefesten Wanne aufgestellt sind, gelagert. Über Dosierpumpen wird das flüssige Fällungsmittel an mehreren Punkten, vom zentralen Leitsystem gesteuert, dem Abwasserstrom zugeführt und eingemischt. Durch die Zugabe von Fällungsmitteln werden überdies die Schlammeigenschaften verbessert, sodass ein Schlammabtrieb bei den Nachklärbecken weitestgehend ausgeschlossen wird.

3 - Werkstätte
Werkstätte

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Weitere Funktionen:
Ablaufmessstation

Bevor das gereinigte Abwasser in die Ager eingeleitet wird, muss es noch eine Ablaufmessstation passieren, wo die Menge, der pH-Wert, die Leitfähigkeit, die Temperatur und der Sauerstoffgehalt ständig gemessen und aufgezeichnet werden. Ferner wird ein mengenproportionaler Probenstrom entnommen, eingekühlt und im Labor auf verschiedenste Parameter analysiert und die Reinigungsleistung ermittelt.

Mehrmals im Jahr wird die Anlage durch eine Fremdprüfanstalt auf ihre Funktionsfähigkeit und Reinigungsleistung überprüft.

4 - Feinrechenanlage
Feinrechenanlage

Zur Beseitigung von Stör- und Grobstoffen aus dem zufließenden Abwasser wurde ein automatischer Umlaufrechen mit 3 mm Spaltweite installiert.

Aus dem Abwasserstrom werden dabei die mechanischen Grobstoffe entnommen und in einer Waschanlage von organischen Partikeln gereinigt.

Über eine nachfolgende Verdichterschnecke werden sie kompaktiert, in Endlossäcke verpackt und einer Mülldeponie bzw. Müllverbrennung zugeführt.

 

Weitere Funktionen:
Schlammbehandlung

Neben dem gereinigten Abwasser bleibt bei der Abwasserreinigung auch Klärschlamm als zweiter Stoffstrom übrig. Während ein Teil des Klärschlammes im Systemkreislauf wieder dem Zulauf der biologischen Stufe zugeführt wird, muss der zugewachsene Klärschlamm als sogenannter Überschussschlamm aus dem System entfernt werden.

5 - Sandfang
Sandfang

Da im Abwasser auch stets mineralische Stoffe wie Schotter, Streusplit und Sand zu finden sind, die den biologischen Reinigungsprozess stören und den Maschinenverschleiß erhöhen, müssen diese aus dem Zulaufstrom entfernt werden, was mit einem Rundsandfang erfolgt.

Der Sand soll jedoch auch von organischen Stoffen gereinigt werden, sodass auch hier eine Auswaschung in einer eigenen Waschanlage vorgenommen wird. Da die Sandauswaschung ausgezeichnet funktionierte, hat sich der Verband im Nachhinein entschlossen, auch eine Kanalräumgutwaschanlage zu installieren, wo gegen Entgelt auch Kanalräumgut gereinigt wird.

 

Weitere Funktionen:
Schlammspeicherbecken

Die ehemaligen Faulräume des Emscherbrunnens werden zur Speicherung des Überschussschlammes herangezogen. Gemeinsam mit dem Primärschlamm aus der Vorklärung sowie dem abgespülten im Tropfkörperrasen, wird der Überschussschlamm im Emscherbrunnen weiter stabilisiert.

6 - Verteilbauwerk
Verteilbauwerk

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Weitere Funktionen:
Maschinelle Schlammentwässerung

Der Klärschlamm hat in seiner ursprünglichen Form einen Wassergehalt von 98 % - 99 %. Der Klärschlamm wird in einer Membrankammerfilterpresse unter Zugabe von Kalk und Eisenchlorid auf ca. 40 % Trockensubstanz entwässert und zu Körnern mit einem Durchmesser von ca. 10 mm zerkleinert.

7 - Anaerobbecken
Anaerobbecken

Bevor das Abwasser in die Belebungsbecken gelangt, wird es gemeinsam mit dem Rücklaufschlamm, und zwar nur mit der Trockenwettermenge, unter anaeroben Bedingungen mit Rührwerken gerührt.

Zu diesem Zweck wurde ein Viertel des ehemaligen Emscherbrunnens herangezogen. Die Mikroorganismen kommen bei diesen ungünstigen Verhältnissen - in der Regel lieben die ja sauerstoffhaltiges Milieu - in einen Stresszustand und geben Phosphor ab.

In weiterer Folge wird der vermehrt gelöste Phosphor in den nachfolgenden Belebungsbecken fester in die Zellsubstanz eingebaut, sodass letztlich 70 - 80 % des Phosphors biologisch entfernt werden können.

 

Ehemaliger Emscherbrunnen

Der ehemalige Emscherbrunnen übernimmt auch in der neuen Anlagenkonzeption wichtige Aufgaben.

Die vorhandenen Absetzrinnen bleiben zur Abscheidung des Primärschlammes weiter in Funktion. Einer der darunterliegenden Faulräume wird als Anaerobbecken genutzt.

Die übrigen 3 Faulräume werden für die Schlammspeicherung genutzt.

 

Weitere Funktionen:
Abluftreinigung

Zur Reinigung der Abluft aus dem Rechen- und Sandfanggebäude wird ein zylindrischer, geschlossener Biofilter im Rechengebäude aufgestellt. Die Abluft aus der Schlammentwässerungsanlage und der Schlammlagerhalle wird über einen abgedeckten Flächenbiofilter geführt. Die Abluftreinigung erfolgt ähnlich wie bei der Abwasserreinigung im Tropfkörper.

Auf einem organischen Strukturmaterial siedeln sich Mikroorganismen an, welche auf biologischem Wege die Luftreinigung vornehmen.

8 -Vorklärbecken
Vorklärbecken

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Weitere Funktionen:
Biofilteranlage

Zur Reinigung der Abluft aus dem Rechen- und Sandfanggebäude wird ein zylindrischer, geschlossener Biofilter im Rechengebäude aufgestellt. Die Abluft aus der Schlammentwässerungsanlage und der Schlammlagerhalle wird über einen abgedeckten Flächenbiofilter geführt. Die Abluftreinigung erfolgt ähnlich wie bei der Abwasserreinigung im Tropfkörper.

Auf einem organischen Strukturmaterial siedeln sich Mikroorganismen an, welche auf biologischem Wege die Luftreinigung vornehmen.

9 - Tropfkörper (Bestand adaptiert)
Tropfkörper

Als erste biologische Stufe wird die bestehende Tropfkörperanlage herangezogen, welche aus zwei symmetrisch ausgebildeten zylindrischen Behältern mit Hochofenschlackenfüllung besteht. Tropfkörper sind bestens geeignet, industrielles Abwasser mit hohen Kohlenstoffanteilen abzubauen. Über die Tropfkörperlänge wird nur ein Teilstrom von max. 2 x 50 l/s geführt.

Das Abwasser wird mittels zweier Abwasserpumpen auf die Tropfkörper gehoben und über 2 motorisch angetriebene Drehsprenger auf der Oberfläche gleichmäßig verteilt. In der Folge rieselt das Abwasser über die Füllkörper des Tropfkörpers, an denen sich der biologische Rasen angesiedelt hat, der letztlich die Abwasserreinigung durchführt. Der erforderliche Sauerstoff für den aeroben biologischen Prozess kommt aus der freien Atmosphäre ohne Fremdenergie über den bekannten Kamineffekt, wobei die Luft von unten nach oben zu den Mikroorganismen strömt.

 

Weitere Funktionen:
Prozessleitsystem

Ein modernes Prozessleitsystem sorgt für die Steuerung, Regelung und Überwachung der Anlage. Alle Daten werden in der Zentrale gesammelt, automatisch ausgewertet und für die weitere Bearbeitung zur Verfügung gestellt.

Für einen effizienten und schnellen Datenaustausch sorgt die im Ring durch die Anlage verlegte "Datenautobahn", bestehend aus Lichtwellenleiterkabeln und den entsprechenden Unterstationen. Die Mess- und Regelgeräte werden vom Hauptrechner über ein "Bussystem" eingestellt.

Das bei dieser Anlage eingesetzte System ist sehr flexibel und ausbaubar.

 

Vorteile dabei sind:

  • Kleine technische Änderungen können rasch und kostengünstig durchgeführt werden.
  • Parameter oder Programmänderungen können vom Betriebspersonal der Kläranlage durchgeführt werden.
  • Die Ersatzteilhaltung kann durch sehr viele gleiche Bauteile gering gehalten werden.
10 - Hebewerk
Hebewerk

Das biologisch vorgereinigte Abwasser von der Tropfkörperanlage und der restliche  Teilstrom des Rohabwassers einerseits sowie der Rücklaufschlamm andererseits werden über ein Schneckenpumpwerk zu den Belebungsbecken gefördert.

11 - Belebungsbecken
Belebungsbecken

Die Belebtschlammanlage ist die zweite biologische Stufe. Sie besteht aus zwei symmetrischen, arenaförmigen Umlaufbecken, die in der Regel hintereinander durchflossen werden. In diesen beiden Becken spielt sich der wichtigste Part der biologischen Abwasserreinigung ab.

Über 4.000 verschiedene Mikroorganismenstämme sind an der Abwasserreinigung beteiligt.

Die Abwasserinhaltsstoffe dienen den Mikroorganismen als Nährstoffe und werden für den Zellaufbau benötigt.

Ein ausgewogenes Nährstoffverhältnis, genügend leicht abbaubarer Kohlenstoff, ausreichend Sauerstoff, neutrales bis leicht basisches Milieu sowie höhere Temperatur bei bestmöglicher Durchmischung der Becken sind erforderlich, damit eine höchstmögliche Überführungsrate erfolgt.

Besonderes Augenmerk wird heute dem Stickstoffabbau geschenkt, da er nur von sehr sensiblen Mikroorganismen (Nitrobacter, Nitrosomonas) durchgeführt werden kann.

Für sie ist es besonders wichtig, ideale Lebensbedingungen zu haben, da sie es ansonsten kaum schaffen, Amoniumstickstoff (NH4-N) in den Nitratstickstoff (NO3-N) überzuführen (Nitrifikation).

Der weitere Schritt zum Gesamtstickstoffabbau (die Denitrifikation) ist dann wieder einfacher. Die verantwortlichen heterotrophen Bakterien benötigen lediglich leicht abbaubaren Kohlenstoff sowie anoxisches bis anaerobes Milieu bei guter Durchmischung, um den Nitratstickstoff (NO3-N) in elementaren Stickstoff (N2) zu reduzieren, der dann in die freie Atmosphäre entweicht.

12 - Nachklärbecken
Nachklärbecken

Die vier rechteckigen Nachklärbecken werden benötigt, um den Klär- und Fällschlamm von gereinigtem Abwasser zu trennen. Das gereinigte Abwasser fließt nah der Wasserspiegeloberfläche über gelochte, getauchte Rohre und Regelschieber zur Ablaufmessstation ab.

Klär- und Fällschlamm setzen sich an den ebenen Beckensohlen ab und werden mittels Kettenräumern zu den Trichterspitzen geschoben. Von dort wird der Schlamm über Heber gefördert und wieder dem Anaerobbecken bzw. Belebungsbecken zugeführt.

Der überschüssige Klärschlamm gelangt in die Schlammspeicher und wird von dort der maschinellen Entwässerung zugeführt.

13 - Betriebsgebäude
Betriebsgebäude
14 - Überbautes Tagesausgleichsbecken
Überbautes Tagesausgleichsbecken (900 m³)

Das Abwasser fällt über den 24-Stunden-Tag nicht gleichmäßig an und die meisten Betriebe produzieren am Wochenende bzw. an Feiertagen nicht, sodass nur wenig Abwasser anfällt. Die Mikroorganismen, die für den biologischen Abbauprozess zuständig sind, schätzen es allerdings nicht sehr, wenn ihr Nährstoffangebot (= Abwasserinhaltsstoffe) stoßartig anfällt und wenn Versorgungsengpässe auftreten. Es wird daher getrachtet, das Nährstoffangebot zu vergleichsmäßigen und die Tages- und Wochenspitzen für zulaufschwache Zeiten zu speichern. Die Regelung erfolgt über ein zentrales Prozessleitsystem.

Das Tagesausgleichsbecken sowie das Regenbecken, die im Übrigen vollkommen gleich gestaltet wurden, sind am Kläranlagenareal nicht sichtbar, da sie unter der Schlammlagerhalle bzw. der Garage errichtet wurden.

15 - Überbautes Regenausgleichsbecken
Überbautes Regenausgleichsbecken (900 m³)

Die beiden Mischkanäle können neben den reinen Schmutzwässern bei Niederschlagsereignissen auch große Regenwassermengen abführen. Um die biologische Stufe der Kläranlage bei Regenereignissen nicht hydraulisch zu überlasten, wird der Mischwasserzulauf auf den ca. 2-fachen maximalen Trockenwetterzulauf zur Kläranlage gedrosselt.

Der darüber hinausgehende Mischwasserzulauf wird in ein Regenbecken abgeworfen und dort zwischengespeichert. Erst wenn der Regenwasserzulauf abgeklungen ist, wird das zwischengespeicherte Mischwasser dosiert zur Kläranlage gepumpt.

16 - Schlammlagerhalle
Schlammlagerhalle

Aufgrund seines hohen Nährstoffgehaltes und der Reinheit kann der gepresste Klärschlamm zur Gänze als Dünger in der Landwirtschaft verwendet werden. Nach entsprechenden Schlammanalysen und Bodenuntersuchungen kann der Klärschlamm nach einem Düngeplan auf die Felder ausgebracht werden.

Da jedoch nur im Frühjahr und Herbst gedüngt wird, der Klärschlamm jedoch über das ganze Jahr ziemlich konstant anfällt, muss er zwischengelagert werden. Dazu wurde eine Klärschlammlagerhalle mit einer Speicherkapazität von ca. 6 - 8 Monaten errichtet.

17 - Garage
Garage
18 - Auslaufbauwerk
Auslaufbauwerk

Reinhaltungsverband 
Schwanenstadt und Umgebung

KontaktTel.: 07673/6623