Kläranlage
Reinigungsstufen
Mechanische Reinigung
- Regenklärbecken
> Grobes Schwemmmaterial wird zurückgehalten - Rechenanlage
> Sand setzt sich ab - Sandfang
> Öle und Fette schwimmen auf und werden entfernt - Vorklärbecken
> Absetzbare und aufschwimmende Feststoffe werden zurückgehalten
Biologische Reinigung
- evtl. Denitrifikation
- Belebungsbecken
- Nitrifikation
- Nachklärbecken
Den Kleinlebewesen im Abwasser werden optimale Lebensbedingungen geschaffen. Dies geschieht durch Zufuhr von Sauerstoff. Die Kleinlebewesen "fressen" die organischen Schmutzstoffe und sorgen für deren Abbau.
Chemische Reinigung
- Phosphatfällung
Die besonders hartnäckigen Phosphate werden mit Chemikalien behandelt und setzen sich als Schlamm ab.
Weitergehende Reinigun (chemische-physikalische)
- Phosphatfällung
Durch Beigabe von Chemikalien und durch verschiedene Filter werden die noch verbleibenden Restphosphate und weitere gelöste Stoffe eliminiert.
Prinzip der Kläranlage
Sandfang
Schäden von Sand an Abwasserreinigungsanlagen:
- Die Böden der Absetzbecken und die Trichter, die das Schlammmaterial sammeln, versanden
- Angreifen und stören der maschinellen Einrichtungen
- Zusammenklumpen von Schlamm und Sand, vor allem im Faulraum
Sedimentation= Feststoffe deren Dichte sich von der Dichte des Wassers unterscheiden, d.h. grösser oder kleiner als 1 sind, schwimmen nach oben (= flottieren) oder sinken ab (= sedimentieren). Die Sinkgeschwindigkeit heisst Sedimentationsgeschwindigkeit. Die abgesungenen Stoffe heissen Sedimente.
Langsandfang
Rundsandfang
Vorklärbecken
Rechteckbecken
Zu erzielende Wirkungen:
- schnelle Beruhigung des einfliessenden Wassers in der Einlaufzone. Dies erreicht man am einfachsten durch eine Tauchwand.
- grösstmögliche Ruhe in der Absetzzone, damit der Absetzvorgang gefördert wird
- stabile und ruhige Strömung im Bereich des Schlammtrichters, damit der abgesetzte Schlamm nicht wieder aufgewirbelt wird
- möglichst wenig Störung in der Ablaufzone
Rundbecken
Biologische Reinigungsstufe
Kolloide= fein verteilte Stoffteilchen, setzen sich weder ab, noch schwimmen sie auf.
Zwei am häufigsten angewendete Verfahren:
Belebtschlemmverfahren
Tropfkörperverfahren
Der Tropfkörper ist ein zylindrisches, mit Steinen unterschiedlicher Korngrössen gefülltes Becken. Das Abwasser wird über die Steine verrieselt, an denen die Bakterien als so genannter biologischer Rasen haften bleiben.
Chemische Reinigungsstufe (Phosphatfällung)
Phosphat= Phosphor - Sauerstoff - Verbindung
Dem Abwasser werden kleine Mengen einer Eisensulfatlösung (Eisen - Schwefel - Verbindung) beigegeben.
Die Phosphate verbinden sich mit diesen Chemikalien zu Flocken, die sich als Schlamm absetzen und der Schlammbehandlung zugeführt werden.
Weitergehende Reinigung
Es sind vor allem zwei Stoffe, die eine zusätzliche Reinigung notwendig machen :
- Restphosphate (weil mit der chemischen Reinigung nur ca. 80% der Phosphate entfernt werden können.)
- Stickstoff
Filtration
Filtermaterial= feinkörniger Quarzsand, Blähschiefer oder Anthrazitkohle
Nitrifikation und Denitrifikation (Stickstoffabbau)
| Nitrifikation: | Umwandlung von Ammoniak zu Nitrit, Umwandlung von Nitrit zu Nitrat. |
| Denitrifikation: | Umwandlung von Nitrat zu Stickstoff und Sauerstoff |
Schlammbehandlung
Klärschlamm wird ins Ausland verfrachtet, wegen der Giftstoffe darf es nicht mehr als Düngemittel eingesetzt werden (z.B. Schwermetalle, Wurmeier, Arzneimittel, Hormone)
Faulanlage
Der Schlamm fault infolge Sauerstoffentzug. Nach dem Faulungsprozess stinkt der Schlamm nicht mehr. Nach 20 Tagen bei 35° C Faulzeit wird der Schlamm in den geheitzten Nachfaulraum gepumpt.
Die Eindickung erfolgt durch das Eigengewicht. Beim Faulungsprozess bilden sich Biogase die als Energiequelle zum Beheizen der Faulräume und der Betriebsräume der ARA dienen.
Neue Tendenzen der Abwasserreinigung
- Biofiltration
> Ersetzt die biologische Reinigungsstufe samt Nitrifikation und Denitrifikation
- Tuchfiltration
> Filtert Feststoffe raus
Eindicker
Schlamm wird mit Hilfe von Schlammsiebung von Grobstoffen und Fasern befreit.
Schlammhygienisierung
Während 30 Minuten bei 70° C werden die Krankheitskeime im Schlamm unschädlich gemacht.
Werterhaltung der Kanalisation
Instrumente zur Erhaltung der Kanalisation:
- Kanalreinigung
- Kanalfernsehen
- Dichtheitsprüfung
- Kanalsanierung