Kläranlage

Leistungsbeschreibung

Die Reinigung des häuslichen Schmutzwassers erfolgt im Zuständigkeitsbereich der Wasserbehörde des Landkreises Hameln-Pyrmont grundsätzlich in einer Kläranlage, unabhängig von Art und Größe. Die Abwasserreinigung im  Landkreis Hameln-Pyrmont ist in den letzten Jahren sehr aufwändig geworden und in vielen Einzelschritten erfolgt. Eine Kläranlage entspricht im Prinzip einer „Fabrik“, welche sauberes Wasser produziert. In diesem umfangreichen Prozess werden mechanische, biologische und teilweise auch chemische Verfahren eingesetzt.

Ein Kläranlage kann man grob in folgende Teilbereiche einteilen:

  • Zulaufbereich mit Rechenanlage
  • Sand- und Fettfang
  • Vorklärung mit Absetzbereich
  • Belebung (Stickstoffelimination)
  • Nachklärung
  • Chemisch-physikalische Behandlung (z.B. Phosphorelimination)

Zulaufbereich mit Rechenanlage:
Wenn das Abwasser in der Kläranlage eintrifft, wird es zunächst in mehreren Schritten einer mechanischen Reinigung unterzogen. Es durchläuft eine Rechenanlage, die alle groben Abwasserinhaltsstoffe zurückhält. Dabei wir leider immer wieder sichtbar, wie viel Abfall über die Kanalisation entsorgt wird.
Sand- und Fettfang:
Im nachfolgenden Sand- und Fettfang reduziert sich die Fliessgeschwindigkeit. Schwere Stoffe, wie Sand und Kies, sinken ab. Leichte Stoffe, wie Fett, treiben auf und werden in einen separaten Behälter gezogen.
Vorklärung mit Absetzbereich:
Im Vorklärbecken wird die mechanische Abwasserreinigung abgeschlossen. Langsam absinkende Feststoffe und langsam aufschwimmende Stoffe trennen sich vom fließenden Wasser. Beides wird zusammen geschoben und als Primärschlamm entfernt.
Belebung:
Im Belebungsbecken beginnt die biologische Reinigung: Mikroorganismen, z.B. Bakterien, die im so genannten Belebtschlamm (Flocken aus organischen Teilchen) enthalten sind, bauen die gelösten und fein zerteilten organischen Schmutzstoffe des Abwassers ab. Ein Vorgang, der die Selbstreinigungsprozesse der natürlichen Gewässer nachvollzieht. Da die Mehrzahl der Bakterien Sauerstoff benötigt, wird dieser durch eine Druckbelüftung in das Becken geblasen oder durch installierte Rotoren, Kreisel oder Bürsten in das Wasser eingetragen.  Im Rahmen der Belebung wird auch die Stickstoffelimination mit zwei Schritten (Nitrifikation und Denitrifikation) betrieben. Bei der Nitrifikation wird das hauptsächlich vorliegende, stechend riechende Ammonium unter starker Sauerstoffzufuhr in zwei Stufen oxidiert. Zunächst wird das Ammonium zu Nitrit (NO2), und danach das Nitrit zu Nitrat (NO3) umgewandelt. Die eigentliche Arbeit dabei leisten wieder die Kleinstlebewesen, denen man ausreichend Raum, Sauerstoff und Zeit gibt. Bei der Denitrifikation wird dieses Nitrat zu Stickstoff (N2) umgewandelt und in die Atmosphäre abgegeben, die fast zu 80% aus diesem Gas besteht. Dabei helfen Mikroorganismen, die nur unter sauerstoffarmen Bedingungen Nitrat zu Sauerstoff und Stickstoff umwandeln. Der hohe Sauerstoffbedarf für die Nitrifikation und die notwendige Abwesenheit von gelöstem Sauerstoff während der Denitrifikation machen eine verfahrenstechnische Trennung dieser Vorgänge (z.B. wechselweise An- und Ausschaltung der Belüftung oder Beckentrennung) erforderlich.
Nachklärung:
Im anschließenden Nachklärbecken werden die Belebtschlammflocken – wie in der Vorklärung – auf rein mechanischem Weg vom gereinigten Wasser getrennt und wird als so genannter Rücklaufschlamm wieder in das Belebungsbecken zurückgepumpt. Das saubere Wasser wird über eine Tauchwand nochmals von ggfls. vorhandenen Schwimmstoffen getrennt und in das Gewässer geführt.
Chemisch-physikalische Behandlung:
Diese Behandlung dient hauptsächlich der Entfernung von Phosphat. Die chem.-physikalische Elimination von Phosphor erfolgt durch Fällung oder Flockung (Umwandlung von gelösten in ungelöste Substanzen). Dabei dosiert man entsprechend dem Phosphorgehalt des Abwassers Metallsalze oder Kalk ins Abwasser, die mit dem Phosphor, das als Phosphat vorliegt, eine unlösliche Verbindung eingehen und sich mit dem Belebtschlamm im Nachkläbecken absetzen. Mit der Überschussschlammentnahme werden die Phosphatverbindungen dem Abwasser entzogen. Die Phosphorelimination kann auch biologisch geschehen. Hierbei werden die im Belebtschlamm befindlichen Mikroorganismen zur erhöhten Phosphataufnahme veranlasst. Es handelt sich hier um einen mikrobiologischen Vorgang, der eine verfahrenstechnische Anpassung an die Abwasserzusammensetzung und weitere Rahmenbedingungen erfordert.