Der Weg des Wassers

DER WEG DES WASSERS

Einlaufbereich

Das bei der Kläranlage ankommende Schmutzund Regenwasser wird zunächst durch drei Schneckenpumpen unterschiedlicher Leistung um 5 Meter angehoben und zur Rechenanlage geleitet. Wie viele der Schneckenpumpen in Betrieb sind, lässt sich je nach ankommender Wassermenge anpassen. Gemeinsam können die drei Schneckenpumpen bei voller Leistung bis zu 1.190 Liter in einer Sekunde fördern. Diese Wassermenge entspricht der Füllung von acht Badewannen.

Einlaufbereich

Ein Blick in den Filterstufenrechen.

Ein Blick in den Filterstufenrechen

MECHANISCHE REINIGUNG

Rechenanlage

In der Rechenanlage werden grobe Schmutzstoffe wie Hygienemüll, Plastik, Papier und Essensreste durch einen Filterstufenrechen aus dem Wasser entfernt. Der Abstand zwischen den Lamellen des Rechens beträgt 6 mm. Das Rechengut wird anschließend gewaschen, durch eine Schneckenpresse entwässert und in einem Container gesammelt. Jedes Jahr fallen ca. 140 Tonnen Rechengut zur Entsorgung an. Die Entsorgung erfolgt durch Verbrennung mit Hausmüll.

Im Rechen haben wir schon einiges gefunden. Vom Tennisball bis zu diversen Spielfiguren, Kleidungsstücken und Mobiltelefonen. Das größte was jemals aus dem Kanalnetz angespült wurde, war ein komplettes Mofa.

Franz Gutmann, Betriebsleiter der Kläranlage


Sand- und Fettfang

Im Sandfang wird der Abwasserstrom durch die Beckengeometrie und das Einblasen von Luft so geführt, dass sich schwere Stoffe wie Sand oder Kies am Beckenboden absetzen und leichte Stoffe wie Fette oder Öle aufschwimmen. Der Sand wird mit dem Saugräumer vom Boden abgesaugt und gewaschen, sodass er z. B. im Straßen- und Leitungsbau wieder verwendet werden kann. Fette und Öle werden im Faulbehälter zu Faulgas verwertet. In dem 2 x 128 m³ großen Beckenvolumen liegt die Aufenthaltsdauer des Abwassers zwischen 4 bis 30 Minuten.

Vorklärbecken

Im Vorklärbecken haben die im Wasser verbleibenden organischen Feststoffe Zeit sich als Schlamm auf dem Beckenboden abzusetzen. Gleichzeitig steigen restliche Schwimmstoffe, die im Fettfang nicht entfernt werden konnten, an die Wasseroberfläche. Eine langsam gegen die Fließrichtung fahrende Räumerbrücke zieht den Schlamm in einen Trichter ab. Mehrmals täglich werden die Schlammtrichter entleert. Dieser sogenannte Primärschlamm wird über Absetzbecken (Eindicker) noch einmal entwässert, bevor er der Schlammbehandlung im Faulturm zugeführt wird.

Vorklärbecken mit Räumerbrücke

Vorklärbecken mit Räumerbrücke


Vorklärbecken



Belebungsbecken

Biologische Reinigung


BIOLOGISCHE REINIGUNG

Belebungsbecken

Nach der mechanischen Reinigung enthält das Wasser größtenteils nur noch gelöste Schmutzstoffe. In den darauf folgenden Belebungsbecken verarbeiten Bakterien Kohlenstoff und Stickstoffverbindungen in aufeinanderfolgenden Prozessen. Auch dienen die Belebungsbecken als Reaktoren für die chemische Fällung von Phosphorverbindungen. Bakterienkolonien und Flocken bilden den sogenannten Belebtschlamm. In acht aufeinanderfolgenden Kaskaden innerhalb der Becken werden durch Mischen, Belüften und Rühren gezielt optimale Umgebungsbedingungen für den Belebtschlamm und jeweiligen Prozess eingestellt. Die ablaufenden biologischen und chemischen Prozesse werden kontinuierlich messtechnisch überwacht. Mit dem Abbau der Abwasserinhaltsstoffe wächst die Belebtschlammmenge (Überschussschlamm).

Stickstoffelimination

Nach der mechanischen Reinigung enthält das Wasser größtenteils nur noch gelöste Schmutzstoffe. In den darauf folgenden Belebungsbecken verarbeiten Bakterien Kohlenstoff und Stickstoffverbindungen in aufeinanderfolgenden Prozessen. Auch dienen die Belebungsbecken als Reaktoren für die chemische Fällung von Phosphorverbindungen. Bakterienkolonien und Flocken bilden den sogenannten Belebtschlamm. In acht aufeinanderfolgenden Kaskaden innerhalb der Becken werden durch Mischen, Belüften und Rühren gezielt optimale Umgebungsbedingungen für den Belebtschlamm und jeweiligen Prozess eingestellt. Die ablaufenden biologischen und chemischen Prozesse werden kontinuierlich messtechnisch überwacht. Mit dem Abbau der Abwasserinhaltsstoffe wächst die Belebtschlammmenge (Überschussschlamm).


CHEMISCHE REINIGUNG

Phosphatfällung

Bei Zugabe von Metallsalzen (z. B. Eisen-III-Sulfat, Aluminium-Sulfat) fällt gelöstes Phosphat als Schlammflocken in den Becken aus. Diese Flocken werden durch Rühren und Belüften in den Belebungsbecken in Schwebe gehalten. Feinste Partikel lagern sich an diesen Flocken an. Ebenso siedeln in und an den Flocken Bakterien. Es entstehen sogenannte Belebtschlammflocken, die sich in den Nachklärbecken gut vom Abwasserstrom absetzen. Schadstoffe und Nährstoffe, gelöst oder als Partikel, werden so bis zu über 90 % aus dem Wasser entnommen. Die biologisch-chemische Abwasserreinigung ist ein sehr komplexes Zusammenspiel. Die Aufgabe des Betriebspersonals ist es, das biologische Gleichgewicht bei sich ständig ändernden Randbedingungen aufrecht zu erhalten.

Wand des Lagerhäuschens

Das im Fällmittel enthaltene Eisen lässt die Wand des Lagerhäuschens bereits rosten.




Nachklärbecken

Immer wieder fasziniert die Klarheit des Wassers, wenn es über die Zahnkante der Nachklärbecken rieselt.


BIOLOGISCHE REINIGUNG

Nachklärbecken

Drei Nachklärbecken auf dem Gelände der Verbandskläranlage bilden die letzte Station des Abwassers, bevor es in den Vorflutkanal zum Rhein unterhalb Breisachs geleitet werden kann. In der Nachklärung sinken die bei der biologischen und chemischen Reinigung entstandenen Belebtschlammflocken langsam ab. Während das gereinigte Abwasser unter einer Tauchwand hindurch fließt und die Kläranlage verlässt, wird ein kleiner Teil des abgesetzten Schlamms als sogenannter Überschussschlamm zur Schlammbehandlung weiter in den Faulbehälter geleitet. Der Großteil des Schlamms wird durch Pumpen von den Nachklärbecken zurück in das Belebungsbecken gefördert. Das mittlere Schlammalter beträgt ca. 9-12 Tage.

SCHLAMMBEHANDLUNG

Faulung und Entwässerung

Der aus den Nachklärbecken abgepumpte Belebtschlamm besteht zu 96-99 % aus Wasser. Überschüssiger Schlamm wird abgezogen und in einer Zentrifuge eingedickt, um den Wassergehalt zu senken. Gemeinsam mit Primärschlamm aus dem Vorklärbecken und Fetten aus dem Sandfang wird der Überschussschlamm in den Faulbehälter gepumpt. Im Faulbehälter bauen spezielle Bakterien bei 37° C unter Luftausschluss organische Verbindungen ab. Bei diesem Prozess entsteht ein Gasgemisch (Klärgas), das hauptsächlich Methan (62 %) und Kohlendioxid (CO2) enthält und zur Energiegewinnung genutzt werden kann. Nach 28 Tagen im Faulbehälter wird der ausgefaulte Klärschlamm in einer zweiten Zentrifuge auf 30-35 % Trockenrückstand entwässert. Insgesamt 3.500 Tonnen entwässerter Klärschlamm werden jährlich produziert. Der auf dem Schlammplatz lagernde Klärschlamm besteht zum größten Teil aus Wasser, Mineralien, Kohlenstoff sowie Phosphor und wird mehrmals im Jahr zur Entsorgung in Verbrennungsanlagen abtransportiert. Auf diese Art werden die im Klärschlamm enthaltenen organisch nicht abbaubaren Schadstoffe unschädlich gemacht.

Die größte Herausforderung bei der Schlammbehandlung liegt darin, den Methanbakterien im Faulbehälter optimale Bedingungen zu schaffen, weil pflegeleicht sind diese Bakterienarten nicht. Es darf beispielsweise nicht zu kalt oder zu warm sein und auch der ph-Wert muss stimmen, sonst arbeiten sie einfach nicht.

Ricardo Burgert, Fachkraft für Abwassertechnik


Schlammbehandlung-Details

Schlammbehandlung



Gasverwertung

Wie viel Klärgas sich gerade im Trockengasbehälter befindet, lässt sich auf der Füllstandsanzeige ablesen.


GASVERWERTUNG

Energie und Wärme

Das bei der Schlammbehandlung gewonnene Klärgas wird in einem Trockengasbehälter mit innenliegender Membran gespeichert. Vereinfacht kann man sich diese Membran als großen Luftballon vorstellen. Das Klärgas dient als Brennstoff für zwei Blockheizkraftwerke, die sowohl Wärme als auch Strom erzeugen. Zwei spezielle Gasmotoren mit jeweils 125 kW treiben Elektrogeneratoren an. Sie erzeugen gerade so viel Strom, wie ihn die Anlage benötigt. Damit können wir auch den Anlagenbetrieb aufrechterhalten, wenn in seltenen Fällen die öffentliche Stromversorgung ausfällt. In der Jahresbilanz kann die Kläranlage mit der im Abwasser enthaltenen Energie den Wärmebedarf für Heizung, Faulturm und Warmwasser vollständig decken und sich gleichzeitig zu über 90 % mit Eigenstrom selbst versorgen.

Unsere BHKWs müssen rund um die Uhr laufen. Um auf einen Eigenstromanteil von über 90 % zu kommen, können wir uns kaum Ausfallzeiten leisten. Auch muss die Notstromversorgung zur Aufrechterhaltung der Reinigungsprozesse gewährleistet sein – da kommt es auf die richtige Wartung und Pflege der Maschinen an

Ricardo Burgert, Fachkraft für Abwassertechnik


BETRIEBSANALYTIK

Überwachung und Analyse

Im betriebsanalytischen Labor der Verbandskläranlage wird die Qualität des gereinigten Abwassers überwacht, um sicherzustellen, dass alle mechanischen, chemischen und biologischen Prozesse ordnungsgemäß funktionieren. Hierzu werden täglich Proben aus den verschiedenen Reinigungsstufen entnommen und analysiert. Zu den wichtigsten Parametern zählen die Stickstoff-, Phosphor- und Kohlenstoffgehalte. Neben dem Abwasser wird auch der bei der Reinigung produzierte Schlamm regelmäßig untersucht, da die Qualität des Schlamms und die Art der darin enthaltenen Bakterien ebenfalls Auskunft darüber geben, wie gut die verschiedenen Prozesse funktionieren. Welche Grenzwerte einzuhalten sind, ist in behördlichen Genehmigungen und übergeordneten Gesetzen festgelegt.

In den vergangenen 50 Jahren hat sich vieles in der Betriebsanalytik verändert. Heute kann man schnell und präzise auf verschiedenste Stoffe testen, für deren Nachweis man früher doppelt so lange gebraucht hat. Gleichzeitig ist jedoch auch die Anzahl der Stoffe, auf die man testet, gestiegen. Langweilig wird es deshalb nie.

Gerhard Herzog, chemisch-technischer Assistent


Betriebsanalytik


AZV - Das Team

Für so einen Spezialbereich der Abwasserentsorgung entsprechend qualifiziertes Personal zu finden, ist eine große Herausforderung. Hierzu setzen wir seit einiger Zeit gezielt auf Ausbildung, um bereits jungen Personen diese interessante und hochqualifizierte Aufgabe schmackhaft zu machen.

Tobias Schneider, Personalwesen

Technische Daten für das Kanalnetz und die Kläranlage


Adresse

AZV Staufener Bucht
Basler Straße 49
79189 Bad Krozingen
07633 / 92339-0


Über uns

Am 6. September 1967 schließen sich 24 Gemeinden aus den Landkreisen Freiburg und Mühlheim zusammen, um Grundwasser und Fließgewässer zu schützen. Mehr lesen