Übersicht Abwasserreinigung

Zulauf mit Kiesfang Regenüberlaufbecken ARA Rechenanlage mit Waschpresse Sandfang mit Sandwaschanlage Vorklärbecken Phosphatfällung Gebläsestation Anox-/ Polyvalente Zone Anox-/ Polyvalente Zone Belüftungsbecken Nachklärung Auslauf zur Emme Rücklauf- und Überschussschlammpumpwerk Schlammsiebung Voreindicker Voreindicker Voreindicker Faulbehälter Faulbehälter Dünnschlammstapelbehälter Klärschlammentwässerung Filtratwasserstapel Gasometer Blockheizkraftwerk Gasfackel Labor Werkstatt Steuerzentrale Übersicht Anlage

Abwasserreinigung

  1. Zulauf mit Kiesfang

  2. Regenüberlaufbecken ARA

  3. Rechenanlage mit Waschpresse

  4. Sandfang mit Sandwaschanlage

  5. Vorklärbecken

  6. Phosphatfällung

  7. Gebläsestation

  8. Anox-/ Polyvalente Zone

  9. Belüftungsbecken

  10. Nachklärung

  11. Auslauf zur Emme

  12. Rücklauf- und Überschussschlammpumpwerk

Schlammbehandlung

  1. Schlammsiebung

  2. Voreindicker

  3. Faulbehälter

  4. Dünnschlammstapelbehälter

  5. Klärschlammentwässerung

  6. Filtratwasserstapel

  7. Gasometer

  8. Blockheizkraftwerk

  9. Gasfackel

  10. Labor Werkstatt Steuerzentrale

So funktioniert die Abwasserbehandlung

  1. Das Abwasser aus dem Einzugsgebiet gelangt über den Zulaufkanal in den Stein- und Kiesfang, wo Kiesel, Steine etc. zurückgehalten werden, die periodisch entsorgt werden.

    Abwasseranfall:
    4‘000‘000 m³/Jahr

    Kiesfangvolumen:
    6 m³

    Kiesanfall:
    20 m³/Jahr

    Zusatzinformationen

    Die grobblasige Belüftung bewirkt, dass die leichten Stoffe in der Schwebe bleiben und sich Steine und grober Sand absetzen. Der Kies wird mittels LKW abgepumpt und einer Mülldeponie zugeführt.

  2. Bei Regenwetter gelangt wesentlich mehr Wasser zur ARA als diese verarbeiten kann. Das zusätzliche Abwasser überfällt in das Regenbecken, wo der erste und zugleich am stärksten verunreinigte Stoss zurückgehalten wird. Die schwereren Stoffe setzen sich auf dem Beckenboden ab und werden nach dem Regenereignis der ARA zur Reinigung zugeführt.

    Beckeninhalt:
    640 m3

    Im Einzugsgebiet der ARA befinden sich total 10 Regenbecken mit einem Gesamtrück-haltevolumen von 2'500 m3. Nach dem Regenereignis wird das Abwasser - durch das zentrale Leitsystem gesteuert - der ARA zur Reinigung zugeführt.

  3. Rechenanlage mit Waschpresse
    Rechenanlage mit Waschpresse

    Mit der Rechenanlage (Stabweite 8 mm) wird ein grosser Teil der groben Stoffe wie Stofffetzen, Plastikteile, Slipeinlagen, Tampons, grobe Speisereste, usw. aus dem Abwasser entfernt. Die entfernten Stoffe (Rechengut) gelangen in die Waschpresse, wo sie zunächst mit Brauchwasser (gereinigtes Abwasser) gespült und weitgehend von Fäkalien befreit werden. Danach werden sie ausgepresst und der Kehrichtverbrennung zugeführt.

    Rechengutanfall pro Tag:
    100 – 150 kg

    Rechengutanfall pro Jahr:
    40 – 50 t

    Zusatzinformationen

    Rechenanlage: Das Abwasser enthält grobe, sperrige, oder zur Zopfbildung neigende Stoffe. Diese stören den Betrieb der Kläranlage, und müssen deshalb aus dem Abwasser entfernt werden. Das geschieht in der Rechenanlage. Rechen bestehen im Wesentlichem aus parallel nebeneinander angeordneten Rechenstäben. Die im Abwasserstrom mitgeführten Grobstoffe Rechengut bleiben an den Rechenstäben hängen, und werden maschinell abgestreift. Das abgestreifte Rechengut wird in einer Rechengutwäsche gewaschen, und anschließend gepresst und/oder aus hygienischen Gründen einer Verbrennung zugeführt.

    Waschpresse: Maschinelle Presseinrichtung zum Vermindern des Volumen und des Wassergehaltes von Rechen- oder Siebgut. Darin befinden sich alle Feststoffe, die die Menschen teilweise unerlaubterweise in die Kanalisation geleitet haben.

  4. Im Sandfang werden Feinkies und Sand abgeschieden. Eine Verlangsamung der Fliessgeschwindigkeit lässt die schweren Stoffe auf den Boden sinken. Durch Lufteintrag in die Becken wird ein Absetzen der leichteren Schmutzstoffe verhindert. Der abgetrennte Sand wird im Sandwäscher ausgewaschen und somit von organischen Verunreinigungen weitgehend befreit. Der gewaschene Sand wird in eine Mulde befördert und anschliessend entsorgt.

    Beckeninhalt:
    2 x 180 m³

    Muldeninhalt:
    4 m³

    Sandfangmenge:
    10 – 15 m³/Jahr

    Zusatzinformationen

    Der belüftete Sandfang ist Teil der mechanischen Abwasserreinigung zur Entfernung des Sandes aus dem Abwasser. Dieser befindet sich im Anschluss an die Rechenanlage. Die Fließgeschwindigkeit des Abwassers darf max. 0,3 m/s (= 1,1 km/h) betragen, damit Sandkörner und anderes Material (d > 0.2 mm) sedimentieren. Die Sedimentation wird durch Verringerung der Fließgeschwindigkeit erreicht. Leichtere Stoffe werden durch die Strömung weitertransportiert.

  5. In den Vorklärbecken setzen sich einerseits schwerere Stoffe ab und andererseits schwimmen leichte Stoffe wie Oele und Fette auf. Die auf den Boden abgesunkenen Stoffe – der sogenannte Primärschlamm - sowie der Schwimmschlamm werden mit Räumervorrichtungen in den Schlammtrichter geschoben und von dort aus später der Schlammbehandlung zugeführt.

    Beckeninhalt:
    2 x 500 m³

    Primärschlammanfall:
    50 m³/d

    Zusatzinformationen

    Das Vorklärbecken dient zur mechanischen Absonderung feinster Teilchen die sedimentieren oder auch an der Oberfläche schwimmen. Die Trennung erfolgt bei einer Fließgeschwindigkeit von ca. 0,015 m/sec. Ein Räumer bewegt sich nur noch mit einer Geschwindigkeit von ca. 1 cm/sec. Die am Beckengrund sich ablagernden Substanzen, welche überwiegend aus organischen Materialien bestehen, bilden den sogenannten Primärschlamm, der sich nach der Räumung im Schlammtrichter ansammelt und anschliessend zusammen mit dem Überschussschlamm aus der biologischen Reinigung als Frischschlamm via Schlammsiebung (Strainpresse) in die Voreindicker zur statischen Entwässerung befördert wird.

    Mit der Vorklärung endet die mechanische Reinigungsstufe. Im Abwasser befinden sich jetzt noch ca. 60 - 70% der Verschmutzung in gelöster Form, die anschließend in der biologischen Reinigung weiterbehandelt werden.

  6. In der dritten Reinigungsstufe, der chemischen Stufe, werden die biologisch nicht abbaubaren Phosphate, die im Abwasser in gelöster Form enthalten sind, ausgefällt. Phosphate sind ein Pflanzennährstoff und führen in den Gewässern zu einem übermässigen Algenwachstum. Die Phosphate werden durch Zugabe von Fällmittel (Eisen- oder Aluminiumsalze in flüssiger Form) in den Belebtschlammbecken der biologischen Reinigung ausgefällt. Der sich bildende Schlamm wird zusammen mit dem biologischen Schlamm abgesetzt und gelangt in die Schlammbehandlung.

    Tankinhalt:
    2 x 16‘000 l  

    Fällmittelverbrauch:
    300 – 400 l/d

    Zusatzinformationen

    Die Phosphatreduzierung ist notwendig zur Verminderung des Nährstoffeintrages ins Gewässer und trägt dadurch zur Verringerung des Pflanzenwachstums (Algen) bei. Die Mikroorganismen nehmen zwar Phosphor als Nahrung auf (Bio-P Abbau) und verringern dadurch bereits die Ablaufkonzentration. Dies alleine ist jedoch meist nicht ausreichend, deshalb muss das Phosphat chemisch gebunden werden, so dass es sich in den Nachklärbecken als Schlamm absetzt und aus dem Abwasser entfernt werden kann.

    Im Wesentlichen basiert die Phosphatelimination auf Fällungsverfahren oder der biologischen Phosphatentfernung. Die Phosphate werden mit Aluminiumsulfat, Eisen (III) Chlorid gefällt. Die Phosphatelimination wird gleichzeitig mit der biologischen Abwasserreinigung in Belebungsanlagen durchgeführt. Grundsätzlich wird zwischen der biochemischen und chemischen Phosphatelimination unterschieden, wobei diese oft kombiniert werden.

    Das entsprechende Fällmittel wird in zwei Tanks gelagert und mit Hilfe von Dosierpumpen in geringen Mengen dem Abwasser am Zulauf zur biologischen Reinigungsstufe zudosiert.

  7. Gebläsestation
    Gebläsestation

    Für der Versorgung der feinblasigen Druckbelüftung in den Belebungsbecken werden Drehkolbengebläse eingesetzt. Die von den Gebläsen erzeugte Luftmenge wird anhand verschiedener Parameter stufenlos eingestellt. Die Gebläse stellen die grössten Stromverbraucher in einer Kläranlage dar.

    Gebläseleistung Belüftungsbecken:
    3 x 1'890 m3/h

    Motor:
    45 kW

  8. In der Anoxzone wird durch Mikroorganismen Nitrat-Stickstoff unter Sauerstoff-Ausschluss und unter ständigem Rühren in gasförmigen Stickstoff umgewandelt, welcher in die Atmosphäre entweicht. (Denitrifikation)

    Beckeninhalt Anoxzone:
    2 x 700 m³

    Beckeninhalt Polyvalentzone:
    2 x 1400 m³

    Zusatzinformationen

    Anoxisch ist der in der Abwassertechnik üblicher Begriff zur Beschreibung eines Milieus, in dessen (wässriger) Umgebung kaum gelöster, aber zumindest chemisch gebundener Sauerstoff (z. B. in Form von Nitrat) vorhanden ist, wie es z.B. bei der Denitrifikation vorliegen muss.

    Unter Denitrifikation wird die Fähigkeit von Mikroorganismen verstanden, selektiv Nitrat durch enzymatische Aktivitäten zu molekularem Stickstoff zu reduzieren (abzubauen). Dieser Prozess findet nur statt, wenn kein frei gelöster Sauerstoff im Wasser vorhanden ist, also anoxische Bedingungen vorliegen. Die Denitrifikation ist der einzige biologisch bekannte Prozess, durch den anorganische Stickstoffverbindungen zu Stickstoffgas umgesetzt und letztlich wieder in den Stickstoffkreislauf der Atmosphäre, zurückgeführt werden können.

    Die sogenannte Poly- oder Bivalentzone, kann wahlweise wie oben beschrieben anoxisch d.h. zur Denitrifikation, oder wie unter Punkt 9 (Belüftungsbecken) beschrieben, zur Nitrifikation verwendet werden.

  9. Die biologische Stufe hat die Aufgabe, die gelösten biologischen und chemischen Inhaltsstoffe im Abwasser mit Hilfe von Mikroorganismen abzubauen. Zum Leben benötigen die Mikroorganismen Sauerstoff, der ihnen durch Einblasen von Luft am Beckenboden zugeführt wird. Mit dem in der Schweiz weitverbreiteten Belebtschlammverfahren wird bis zu 90% und mehr der Inhaltsstoffe abgebaut. Beckeninhalt

    Belüftungsbecken:
    4 x 650 m³

    Zusatzinformationen

    Das Belebtschlammverfahren ist ein Verfahren der biologischen Abwasserreinigung, bei der eine organische Belastung in gelöster Form im Abwasser, durch aerobe Mikroorganismen  abgebaut werden. Dazu ist eine ausgiebige Belüftung erforderlich. Die Kleinlebewesen und die von ihnen aus den Schadstoffen produzierte Biomasse bilden einen zumeist grau-braunen Klärschlamm. Das Belebtschlammverfahren wird vorwiegend bei kommunalem Abwasser angewendet, teilweise auch bei Industrieabwässern.

    Die Nitrifikation ist eine Reaktion mit sehr hohem Sauerstoffbedarf, der wie oben beschrieben, über eine Druckbelüftung zugeführt werden muss.

    Unter Nitrifikation versteht man die Umsetzung von Ammoniak bzw. Ammonium zu Nitrat. Sie wird im natürlichen Gewässer und bei der biologischen Abwasserreinigung von Nitrifikanten durchgeführt.

     Die Ammoniumoxidierer (Nitrosomonas) wandeln durch biochemische Oxidation (pH-Wert abhängig) über diverse Zwischenprodukte zu Nitrit.

    Die Nitritoxidierer (Nitrobacter) oxidieren das entstandene Nitrit weiter zum Endprodukt Nitrat. Ammonium und Nitrit wirken hierbei als Elektronendonatoren.

  10. Das Belebtschlamm-Abwassergemisch fliesst langsam durch die Nachklärbecken. Der Belebtschlamm setzt sich am Boden ab und wird mit Hilfe von Kettenräumern und  Teleskoprohren zu den Rücklaufschlammpumpen befördert.

    Der grösste Teil des Belebtschlammes wird über das Rücklaufschlammpumpwerk zur Erhaltung der Biomasse in die Belüftungsbecken zurückgepumpt. Ein kleiner Anteil wird als Ueberschussschlamm abgezogen und der Schlammbehandlung zugeführt. Das aus den Nachklärbecken abfliessende Abwasser ist nun soweit von Schmutzstoffen befreit, dass es in die Emme eingeleitet werden kann.

    Beckeninhalt:
    4 x 780 m³

  11. Auslauf zur Emme

    Das aus den Nachklärbecken abfliessende Abwasser ist nun so gereinigt, dass es in die Emme eingeleitet werden kann.

  12. Die Biomasse aus den Belüftungsbecken setzt sich in den Nachklärbecken ab und wird mit Hilfe von Kettenräumern und Teleskoprohren zu den Rücklaufschlammpumpen befördert. Die Mehrheit des Belebtschlammes (ca. 90 %) wird über das Rücklaufschlammpumpwerk zur Erhaltung der Biomasse in die Belüftungsbecken (Anoxzone) zurückgepumpt. Die restlichen ca. 10 % werden als Überschussschlamm aus dem System entfernt und zusammen mit dem Primärschlamm als Frischschlamm der Schlammbehandlung zugeführt. 

    Leistung Rücklaufschlammpumpen:
    2 x 150 l/s

    Menge Überschussschlamm:
    150 m³/d