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Was passiert in einem Klärwerk?

Am Beispiel des Klärwerkes Wolfsburg erklären wir Ihnen die Funktionen der einzelnen Bereiche. Durch berühren der Hotspots erhalten Sie mehr Informationen.

Die mechanische Reinigung

Rechen oder Siebe bilden eine wichtige Reinigungsstufe in Kläranlagen. Das Abwasser durchfließt dabei einen Rechen oder ein Sieb, mit denen grobe Inhaltsstoffe zurückgehalten werden. Die abgetrennten Stoffe nennt man Rechengut oder Siebgut. Verfahrenstechnisch handelt es sich um eine Trennung von Feststoffen aus einer Flüssigkeit (ein Teilgebiet der mechanischen Verfahrenstechnik, zu der auch Filtrieren gehört). Rechen und Siebe sind in der Regel die erste Reinigungsstufe in Kläranlagen.

Rechengut hat direkt nach der Entnahme einen Wassergehalt von über 85 %. Der Feststoff besteht hauptsächlich aus organischen Substanzen wie z. B. Toilettenpapier, Fäkalien und Lebensmittelresten. Mineralische Bestandteile wie Sand und Ton haben einen Anteil von 4 bis 9 %. Beim Einsatz von Feinrechen und Feinsieben ist zunehmend Sand enthalten. Rechengut kann alle Arten von Zivilisationsmüll enthalten. Dazu gehören auch Verpackungen, Gebisse, Kanthölzer und Autoreifen. Problematisch sind im Abwasser enthaltene Fasern (Textilfasern, Haare, Papier und Kunststoffe). Durch ihre Struktur neigen sie zur Verzopfung und können bei Pumpen und Rührern zu Schäden führen. Besonders problematisch sind die in letzter Zeit immer häufiger genutzten Feuchttücher und Vliese. Die eingewobenen Kunststofffasern weisen eine extreme Reißfestigkeit auf und führen zu erheblichen Betriebsproblemen an Pumpen und Rechen.

Kläranlagen Wolfsburger Entwässerungsbetriebe

Aus dem häuslichen Abwasser werden in Westeuropa zwischen 5 und 15 Liter Rohrechengut pro Einwohner und Jahr entnommen. Durch die Auswaschung von leicht löslichen organischen Bestandteilen und die Verdichtung des Rechengutes verringert sich der Wassergehalt auf 50 bis 70 % und die zu entsorgende Menge im Mittel auf 2,2 kg Rechengut pro Einwohner und Jahr. Je nach Lebensgewohnheiten kann die Menge in anderen Ländern stark abweichen. Rechengut ist ein hygienisch problematischer Abfall, der in Deutschland nicht deponiert werden darf. Deshalb erfolgt die Entsorgung am häufigsten durch Kompostieren oder Verbrennen.

Vorklärung

Ein Vorklärbecken ist ein weiterer Teil der mechanischen Reinigung.

Das Abwasser gelangt über den Sand- und Fettfang in das Vorklärbecken. Damit sich ungelöste, organische Stoffe oder auch grobe Stoffe, die durch das Rechen und Sieben nicht abgefangen wurden, absetzen, wird das Abwasser mit geringer Fließgeschwindigkeit durch das Vorklärbecken geleitet. Die Fließgeschwindigkeit wird durch eine Querschnittsverbreiterung des Beckens reduziert. Sie beträgt je nach Belastung der Kläranlage (Trocken- oder Regenwetter) etwa 1,5 cm/s.

Durch einen Räumer wird der Vorklärschlamm (Primärschlamm) in die Trichterspitzen am Ende des Vorklärbeckens geschoben und von dort aus der anaeroben Klärschlammbehandlung zugeführt. Der Vorklärschlamm hat einen Feststoffanteil um 4 % und durch seinen hohen Anteil an Kohlenstoff ein hohes Energiepotential. Das Abwasser aus dem Vorklärbecken wird der biologischen Reinigungsstufe zugeleitet.

Es gibt Längs- und Rundbecken. Die rechteckigen Längsbecken werden der Länge nach vom Abwasser durchflossen, bei den Rundbecken wird das Abwasser von der Mitte zum Rand geleitet. Auf dem Klärwerk Wolfsburg sind Rundbecken realisiert worden.

Kläranlagen Wolfsburger Entwässerungsbetriebe
Kläranlagen Wolfsburger Entwässerungsbetriebe

Nachklärung

Nachklärbecken sind zumeist das letzte technische Element in Abwasserreinigungsanlagen. Ihre Aufgabe ist die Trennung des gereinigten Abwassers vom Belebtschlamm durch Sedimentation.

Der Belebtschlamm gelangt  aus der biologischen Reinigungsstufe in das Nachklärbecken. Der Schlamm setzt sich aufgrund einer sehr geringen Fließgeschwindigkeit ab (Sedimentation) und wird im unteren Teil des Beckens gesammelt und voreingedickt.

Kläranlagen Wolfsburger Entwässerungsbetriebe
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Der Schlamm aus der Eindickzone wird abgezogen und gelangt zum einen als Rücklaufschlamm  zurück in die biologische Stufe, zum anderen als Überschussschlamm in die Klärschlammbehandlung. 

Das geklärte Wasser wird aus der oberen Klarwasserzone mit  abgezogen und überlicherweise in einen Vorfluter eingeleitet. Beim Klärwerk Wolfsburg ist der Einleitung die Speicherung in zwei teichähnlichen Becken zwischengeschaltet. Aus diesem Becken kann bei Bedarf Wasser für die landwirtschaftliche Beregnung entnommen werden. Nicht genutzte Menge werden in die Aller eingeleitet.

Schema der Kläranlage im Überblick