WEB Klärwerke und Pumpstationen
Die Abteilung Klärwerke und Pumpstationen ist für den Betrieb unserer 3 Klärwerke, 2 Teichkläranlagen und 112 Pumpstationen zuständig. Zu der Abteilung gehören außerdem die Biogasanlage, das Betriebslabor und die Werkstätten des Elektrobereichs und der Schlosserei.
Besichtigungen für Schulklassen
Schulklassen können einen individuellen Besichtigungstermin auf der Kläranlage Stahlberg vereinbaren. Unsere Mitarbeiter erklären gern an Ort und Stelle die Funktionsweise eines Klärwerks.
Bitte nehmen Sie dazu telefonisch Kontakt mit uns unter der Rufnummer +49 (0)5361 / 28 – 1331 auf.
Dipl.-Ing. Michaela Seeger
- +49 (0)5361 / 28 - 1220
Aufgaben des Bereichs Klärwerke und Pumpstationen
Klärwerke
1. 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.
2. 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.
3. Nachklärung
Das Schema einer Kläranlage im Überblick
Pumpwerke
Betrieb/ Unterhaltung/ Wartung und Reparatur
Die Abteilung Pumpwerke betreibt momentan 121 Pumpwerke im Schmutz- Regen und Mischwasser.
Aber nicht nur die Pumpwerke werden betreut, sondern auch 11 Messeinrichtungen von Regenrückhaltebecken,
2 H²S Messstationen, 5 elektr. Ablaufschieber von RRB / Talsperren, die Fontäne im Schillerteich, die Ablaufsteuerung des Bahndammes in Ehmen, 2 Rohrbegleitheizungen, ca 100km Druckrohrleitung, 54 Be- und Entlüfter, 18 Notstromaggregate, 2 Dosieranlagen zur H²S Elimination und die Installation / das Auslesen von Fremdwassermessungen.
Die Pumpenschlosser verstehen sich als mobile Einsatzgruppe für alle abwassertechnischen Einrichtungen außerhalb der Kläranlagen. Zu ihren täglichen Aufgaben gehört der Betrieb und die Unterhaltung der Technischen Anlagen im Abwassernetz.
Auch Wartungen und Reparaturen werden von ihnen durchgeführt.
Der Name Pumpenschlosser ist ein über Jahre geprägter Begriff. Früher bestand diese Gruppe ausschließlich aus Schlossern bzw. anderen Metallverarbeiteten Berufsgruppen. Daher der Name Pumpenschlosser.
Heute besteht ein Team aus einem Schlosser und einem Elektriker und hat sich somit zu einem Rundum Sorglos Paket entwickelt. Da es sich hierbei um eine mobile Einsatzgruppe handelt sind ihre Dienstfahrzeuge so ausgestattet das sie jederzeit alles Notwendige dabei haben um die ihnen gestellten Aufgaben zu erfüllen.
Die Anlagen, die von den Pumpenschlossern betreut werden, müssen Tag und Nacht ununterbrochen Funktionieren. Aus diesem Grunde sind ständig ein Schlosser und ein Elektriker in Rufbereitschaft. Gravierende Störfälle bleiben durch die mittlerweile äußerst umfangreiche Überwachung eine absolute Ausnahme. Die meisten Probleme werden im Vorfeld erkannt und behoben.
Bei der Planung von neuen bzw. Sanierung von abgängigen Pumpwerken ist das Know How dieser Gruppe gefragt. Die über Jahre gesammelten Erfahrungen mit dem Wolfsburger Abwassernetz sind das größte Gut der Pumpenschlosser. Wie man eine Pumpe zerlegt oder elektrische Fehler behoben werden, das kann jeder Fachmann schnell erlernen. Nur die komplexen Zusammenhänge des Wolfsburger Abwassernetzes zu verstehen, das dauert seine Zeit, ist aber bei Hochwasserereignissen oder für den störungsfreien Betrieb unerlässlich.
Die Pumpenschlosser sind ein zusammengewürfelter Haufen von unterschiedlichsten Berufsgruppen und doch fühlt sich jeder als ein Teil des Ganzen, wo jeder jeden unterstützt.
Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS)
Über unser Prozessleitsystem werden derzeit rund 39.000 Datenpunkte überwacht oder gesteuert.
Dies sind:
- Betriebs und Störungsmeldungen (mit SMS Alarmierung an die Bereitschaftsdienste)
- Messwerte z.B.: Höhenstände, Durchflusswerte, Sauerstoffgehalt, Ströme, etc.
- Zählwerte z.B.: Niederschlagsmengen, Zu- und Ablaufmengen, etc.
- Schaltbefehle zur Fernbedienung der Anlagen wie z.B.: Pumpen, Lüfter.
- Sollwerte z.B.: Ein- oder Ausschaltniveau einer Pumpe.
- Protokollierung von Laborwerten, teilweise Online Messtechnik, Betriebsstunden, Mengen (z.B.: Wassermengen, Niederschlag, etc.)
- Fernalarmierung per SMS und E-Mail an die zuständigen Bereitschaftsdienste
- Rund 140 Außen Stationen mit mindestens 1 Speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) und individuell angepassten Steuerungsprogrammen
- 25 Speicherprogrammierbare Steuerungen auf dem Klärwerk Wolfsburg mit diversen Unterstationen, Messtechnik und Umformern. Sowie
- 250 Prozess Bilder zur Visualisierung der Anlagen sowie Fernbedienung und Sollwertvorgaben.
- Diverse Bedien und Beobachtungs Panels, inklusive Gestaltung und Parametrierung
- Graphische Darstellung von Messwerten
- Bau, Programmierung und Inbetriebnahme kleinerer Steurungsanwendungen
- Anpassungen von Bestandsprogrammen an neue Situationen und Anforderungen
Für kleinere Steuerungs und Überwachungsaufgaben werden die benötigten Schaltschränke selbst aufgebaut und in Betrieb genommen.
SPS Steuerung zur Fernübertragung von Steuersignalen mit Batterie Pufferung und Router zur Kommunikation auf einer Montageplatte für den Schaltschrankeinbau.
Die erste Inbetriebnahme erfolgt meist Vorort um ggf. kleinere Anpassungen durchzuführen und die Sensorik entsprechend zu Prüfen und zu Parametrieren. Danach können Änderungen auch aus der Ferne durchgeführt werden.
Programmiergerät (Laptop) an einer Simatic Steuerung, nicht immer ist es möglich Programme aus der Ferne anzupassen, da gleichzeitig der Prozess beobachtet werden muss.
Steuerungsprogramme können in mehreren Varianten dargestellt und erstellt werden, das Bild zeigt einen kleinen Auszug.
Verschiedene Darstellungen eines Programmteils (Funktionsplan, Kontaktplan, Anweisungsliste)
Labor
Chemisch-physikalische Untersuchungen
Die Mitarbeiterinnen bearbeiten regelmäßig Proben aus allen relevanten Prozessschritten der Abwasserreinigung, der anaeroben Klärschlammbehandlung und der Biogasanlage. Die Proben werden auf relevante Inhaltsstoffe und Belastungsindikatorenuntersucht und analysiert. Die Ergebnisse werden dokumentiert und bei Erfordernis sofort an die Betriebsleitung weitetergegeben.
Die Probennahmen und Analysen dienen neben der Eigenkontrolle auch der Überwachung der Einleitung von gereinigten Abwasser in Gewässer und zur Kontrolle von prozesstechnischen Schritten in den gesamten Betriebsteilen.
Neben den chemisch-physikalischen Untersuchungen wird der Belebtschlamm aus der biologischen Reinigungsstufe mikroskopisch untersucht. Der Einblick in diesen Mikrokosmos erlaubt Rückschlüsse auf den Zustand, die Zusammensetzung und die Leistungsfähigkeit des für die biologische Abwasserreinigung so wichtigen belebten Schlammes.
Das Glockentierchen
Die Glockentierchen (Vorticellidae) sind eine Familie einzelliger Organismen innerhalb der Wimpertierchen (Ciliophora). Der glockenförmige Zellkörper wird mit dem langen Stiel an einem geeigneten Untergrund befestigt. Sie kommen einzeln oder in Kolonien vor. Ausgestreckt sind sie bis über 0,1 Millimeter lang. Ihren Stiel können sie zu einer Spirale zusammenziehen.
Glockentierchen leben im Süßwasser. Auch wenn dieses verschmutzt ist, trifft man sie dort zahlreich an. Meistens sitzen sie einer Wasserpflanze auf, doch können sie auch die Körper von kleinen und größeren Wassertieren besiedeln. Glockentierchen ernähren sich hauptsächlich von Bakterien, die sie mit Hilfe eines Wimpernkranzes herbeistrudeln und aufnehmen. Mitunter lösen sie sich vom Untergrund und schwimmen mit rhythmisch schlagenden Zilien (Wimpern) frei umher, um sich bald wieder an einer geeigneten Stelle festzusetzen.
Je mehr Arten und Individuen von Glockentierchen vorhanden sind, umso besser ist z.B. die Sauerstoffversorgung.
Textquelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Glockentierchen
Das Geißeltierchen (Flagellaten)
Flagellaten (lateinisch flagellum ‚Peitsche, Geißel‘) sind eine Gruppe einzelliger, eukaryotischer Lebewesen, die peitschenähnliche Zellfortsätze besitzen.
Flagellaten verfügen über eine einzige bis zu Tausenden namensgebender Flagellen (Geißeln), deren Primärfunktion in der Fortbewegung besteht, daneben können sie zum Herbeistrudeln von Nahrungspartikeln und Verankern am Substrat dienen. Das Flagellum ist eine nicht aktiv verformbare fadenförmige Proteinstruktur, deren Ursprungsstelle sich auf der Zellmembran befindet und aktiv rotieren kann. Sie determiniert das Vorderende. Durch Rotation kann der Proteinfaden peitschenartig bewegt werden, wodurch Antriebsschub oder Zug auf das wässrige Medium ausgeübt wird.
Die Zellen besitzen oft zwei kontraktile Vakuolen (pulsierende Bläschen) die sich rhythmisch vergrößern, dabei Flüssigkeit aus dem Cytoplasma aufnehmen und diese dann nach außen entleeren. Diese Tätigkeit dient der Exkretion (Diurese, Osmoregulation, Ausscheidung von Kataboliten). Zweiteilungen erfolgen längs. In Hinsicht auf Ernährung, Morphologie und Ökologie hingegen sind sie außerordentlich vielgestaltig.
Wenn die Anzahl von Geißeltierchen hoch ist, kann dies z.B. ein Hinweis auf eine Stoßbelastung oder eine Hemmung durch Giftstoffe sein.
Textquelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Flagellaten
Biogasanlage
In der Biogasanlage werden nachwachsende Rohstoffe unter Abwesenheit von Sauerstoff zu Methangas umgewandelt (vergärt). Dieser Prozess erfolgt in einem sogenannten Fermenter. Die nachwachsenden Rohstoffe bestehen vorrangig aus Energiemais, der in der Nähe der Anlage angebaut wird.
Die Lagerung und Silierung bis zur Verwertung im Fermenter erfolgt auf dem Gelände auf dem Stahlberg. Das entstehende Methangas wird von Blockheizkraftwerken, die sich ebenfalls auf dem Gelände befinden, zur weiteren Nutzung zugeleitet. Der weitere Reststoff aus dem Gärprozess wird in flüssigen und festen Gärrest separiert und der Landwirtschaft als Dünger zur Verfügung gestellt.
Das Gas ist direkt nutzbar und wird in den Blockheizkraftwerken in Gasmotoren verbrannt, die einen Generator antreiben. Der Generator erzeugt Strom, der ins öffentliche Netz eingespeist wird.
Die beim Verbrennungsprozess anfallende Wärme wird zur Klärschlammtrocknung genutzt, so dass hierbei auf den Einsatz fossiler Brennstoffe verzichtet werden kann. Der Schlamm wird dadurch zu einem rieselfähigen Produkt, das in dieser Form als CO2-neutraler Ersatzbrennstoff für fossile Energieträger verwendet werden kann.
Der Heizwert des getrockneten Schlammes entspricht etwa dem Brennwert heimischer Braunkohle.
Förderung durch die NBank
Die Wolfsburger Entwässerungsbetriebe (WEB) freuen sich über einen Förderbescheid in Höhe von 5.000.000€ des Landes Niedersachsen zum Ausbau des Klärwerks Wolfsburg-Stahlberg.
„Mit dieser Förderung wird es möglich das Klärwerk Wolfsburg-Stahlberg zum modernsten Klärwerk in Norddeutschland auszubauen“, sagt 1. Stadtrat und Stadtbaurat Kai-Uwe Hirschheide, der Verwaltungsratsvorsitzende der WEB. Der Verwaltungsrat der WEB hatte sich einstimmig mit den Stimmen aller Parteien dafür ausgesprochen, dass sich die WEB um die jetzt erteilte Förderung bewerben soll.
Das Klärwerk Wolfsburg-Stahlberg wurde in den 1980er Jahren errichtet und reinigt das Abwasser von ca. 140.000 Bürgerinnen und Bürgern der Stadt Wolfsburg und den angrenzenden Ortschaften der Samtgemeinden Boldecker Land und Brome.
Das Klärwerk wurde in den vergangenen Jahren umfassend saniert und modernisiert, unter anderem wurde eine Anaerobstufe zur Energie-Erzeugung aus Klärschlamm und eine Anlage zur Rückgewinnung des im Abwassers enthaltenen Phosphors errichtet.
Im Bau befindet sich die Umrüstung der letzten Stufe der Abwasserreinigung. Hierbei wird die sogenannte Nachklärung, ein Absetzbecken zur Trennung des gereinigten Abwassers von Restverunreinigungen, durch eine moderne Filtrationsanlage ersetzt.
„Die jetzt vom Land Niedersachsen zugesagte Förderung ermöglicht es uns, das Klärwerk um eine Reinigungsstufe zur Entfernung von Arzneimittelresten und anderen Spurenstoffen zu erweitern“, freut sich Dr. Gerhard Meier, Vorstand der Wolfsburger Entwässerungsbetriebe.
Das Klärwerk Wolfsburg wird damit zur ersten Großkläranlage in Niedersachsen, die das Abwasser für die Umwelt schadstofffrei aufbereitet.