





Was passiert in einer Kläranlage ?
Belebungsbecken
In den Belebungsbecken sorgen Bakterien für den Abbau von gelösten Abwasserinhaltsstoffen und reinigen so das Abwasser. Für die Entfernung von Stickstoffen sind zwei Prozesse verantwortlich: die Nitrifikation und die Denitrifikation. Bei der Nitrifikation wird Luft in die Becken geblasen, die Bakterien verarbeiten dabei das Ammonium zuerst zu Nitrit und dann zu Nitrat. Dabei wird Sauerstoff verbraucht. Um das Nitrat weiter zu Stickstoff zu reduzieren, werden andere Bakterien tätig. Unter sauerstoffarmen Bedingungen veratmen die Bakterien das Nitrat zu Stickstoff und Sauerstoff. Diese beiden Prozesse finden abwechselnd statt. Hierfür werden die Becken abwechselnd belüftet. Die Belebungsbecken besitzen insgesamt ein Volumen von 30.000 m³ aufgeteilt auf 6 Becken. Die Bakterien produzieren beim Abbau von Abwasserinhaltsstoffen Biomasse.
Maschinenhaus
Im Maschinenhaus stehen die Turboverdichter für die Belüftung der Belebungsbecken. Außerdem befindet sich hier noch das Rücklauf- und Überschussschlammpumpwerk.
Vorklärung
Das Wasser wird hier beruhigt, sodass feinste Schmutzstoffe absinken können. Der abgesunkene Schlamm wird Primärschlamm genannt. Leichte Stoffe schwimmen auf. Diese Stoffe nennt man Schwimmschlamm. In dem Becken ist ein Räumer installiert, der den Primärschlamm in einen Abzugstrichter schiebt. Der Schwimmschlamm wird von der Wasseroberfläche in eine Sammelrinne geschoben. Primärschlamm besteht vor allem aus organischen Bestandteilen. Durch die Abtrennung wird eine Entlastung der biologischen Reinigungsstufe erreicht. Der anfallende Primärschlamm und der Schwimmschlamm wird in den Fermenter geleitet.
Faulgasspeicher
Im Faulgasspeicher wird das anfallende Faulgas vor der Verwertung zwischengespeichert.
Rechenhalle
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. Pro Jahr fallen ca. 400 t/a Rechengut an.
Blockheizkraftwerk
In den Blockheizkraftwerken wird das anfallende Biogas verstromt.
Klärschlammtrocknung
In der Klärschlammtrocknung wird der eingedickte und entwässerte Klärschlammmit der überschüssigen Wärme der BHKWs auf über 95% Trockensubstanzgehalt getrocknet.
Gärrestlager
Das ausgefaulte Substrat aus der Biogasanlage wird vor der landwirtschaftlichen Verwertung im Gärrestlager zwischengespeichert.
Biogasanlage
Die Biogasanlage dient der Erzeugung von Energie. Hierfür wird im Verregnungsgebiet über Vertragslandwirte Mais angebaut. Die Maissilage wird vergärt. Das anfallende Biogas wird in den Blockheizkraftwerken verstromt.
Fermenter
Im Fermenter wird der anfallende Primär- und Überschussschlamm unter Luftabschluss von Bakterien weiter abgebaut. Dabei entsteht Methan. Dieses wird in Blockheizkraftwerken verstromt.
Schönungsteich
In den beiden Speicherbecken (jeweils 22.500 m³) wird das gereinigte Abwasser bis zur weiteren Verwendung zwischengespeichert. In der Verregnungsperiode wird von hier ein Teil über das Verregnungspumpwerk verregnet. Das restliche gereinigte Abwasser wird über eine Transportleitung zur Aller geführt und dort eingeleitet.
Nachklärbecken:
In den beiden Nachklärbecken wird die in der Belebung gebildete Biomasse über Absetzvorgänge abgeschieden. Gleichzeitig wird hierdurch das trübe Wasser aus der Belebung geklärt und fließt als klares Wasser dem Klarwasserspeicher zu. Die Biomasse wird größtenteils zurück in die Biologie geleitet (Rücklaufschlamm). Überschüssige Masse wird der Klärschlammbehandlung zugeführt.
Voreindicker
Der Klärschlamm wird in zwei Voreindickern statisch auf 2 % Trockensubstanz voreingedickt.
Fahrzeughalle
In der Fahrzeughalle werden die Fahrzeuge untergestellt.
Werkstatt
In der Werkstatt werden Maschinen und Fahrzeuge gewartet und repariert.
Betriebsgebäude / Labor:
Im Betriebsgebäude befindet sich neben Büros und Sozialräumen auch das Labor.
Hier werden die erforderlichen Analysen durchgeführt.
Betriebsgebäude
Im Betriebsgebäude befinden sich die Büroräume sowie Sozialräume für die Mitarbeiter der Kläranlage.
Elektro-Werkstatt und Leitwarte
Die Elektro-Werkstatt und Leitwarte ist das neuste Gebäude auf der Kläranlage.
Die Leitwarte dient der Steuerung der gesamten Kläranlage sowie der Pumpwerke.
In der Elektro-Werkstatt werden Wartungen und Reparaturen an elektrischen
Betriebsmitteln ausgeführt.
Mehrzweckhalle
In der Mehrzweckhalle befindet sich der Schlammaufschluss für den Überschuss-
schlamm aus der Biologie sowie die BHKWs für die Verwertung des Faulgases.
Der Schlammaufschluss verbessert den Wirkungsgrada des nachgeschalteten
Faulturms und erhöht die Gasausbeute.
Siloplatte
Die Siloplatte dient der Lagerung von Maissilage für die Biogasanlage.








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.






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 und biologische Reinigung
Ein Vorklärbecken ist ein Teil einer Kläranlage und dient der mechanischen Reinigung.
Das Abwasser gelangt über den Sand- und Fettfang (sofern vorhanden) in das Vorklärbecken, wo eine mechanische Reinigung stattfindet. Damit sich ungelöste, organische Stoffe oder auch grobe Stoffe wie Ohrstäbchen, Binden und weitere anorganische Stoffe, die beim Rechen nicht gefiltert 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 des Vorklärbeckens geschoben und von dort aus mit Frischschlammpumpen in den Faulturm gepumpt, wo der endgültige Faulungsprozess abläuft. Der Vorklärschlamm hat einen Feststoffanteil um 5 %. Der pH-Wert liegt zwischen 5 und 6, da der Schlamm durch den Faulvorgang recht sauer ist. Das Abwasser aus dem Vorklärbecken fließt meist im freien Gefälle in das Bio-P-Becken oder in das Belebungsbecken.
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.










Nachklärung


- Optimale Abtrennung der Feststoffe (Schlamm) vom gereinigten Wasser, geringe Konzentrationen im Ablauf (Feststoffe).
- Trennung des Belebtschlamm-Wasser-Gemisches.
- Eindickung des Schlammes, um einen hochkonzentrierten Rücklaufschlamm und Überschussschlamm zu gewährleisten.
- Speicherungsfunktion zur Vermeidung des Ausschwemmens der Biomasse aus dem System, insbesondere bei erhöhter hydraulischer Beschickung.




Das Nachklärbecken lässt sich in 4 Zonen einteilen:
- die Klarwasserzone
- die Trennzone
- die Speicherzone
- die Eindick- bzw. Räumzone.
Der Schlamm aus der Eindickzone wird abgezogen und gelangt als Rücklaufschlamm (nicht zu verwechseln mit Überschussschlamm welcher aus der Belebung kommt) zurück in die Vorklärung. Übliche Bodenschlammkonzentrationen können im Bereich von 10 bis 20 gTS/Liter (TS=Trockensubstanz) liegen. Das entspricht einem Feststoffanteil von 1 bis 2 Prozent. Das geklärte Wasser wird aus der Klarwasserzone mit verschiedenen Techniken abgezogen.






Schema der Kläranlage im Überblick


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