Die biologische und chemische Reinigung

Phosphor ist ein wichtiger Nährstoff für Pflanzen, doch zu hohe Mengen im Abwasser belasten Flüsse und Seen und fördern das Algenwachstum.

Wie funktioniert das?
Der Belebtschlamm im Abwasser wird abwechselnd sauerstoffreichen (aeroben) und sauerstoffarmen (anaeroben) Bedingungen ausgesetzt. In diesen verschiedenen Umgebungen reagieren die im Wasser enthaltenen Mikroorganismen ganz unterschiedlich: Unter Sauerstoffmangel geben sie Phosphor ab, um Energie zu gewinnen. Bekommt das Wasser dann wieder Sauerstoff, nehmen sie besonders viel Phosphor auf. Auf diese Weise können die Mikroorganismen deutlich mehr Phosphor aus dem Abwasser binden.

Wie sieht die Technik aus?
Das Abwasser fließt durch speziell angelegte Becken, in denen die Sauerstoffzufuhr gezielt gesteuert wird. Belüftungsanlagen und Regelungssysteme schaffen optimale Bedingungen für die Mikroorganismen.

Was passiert mit dem Phosphor?
Die Mikroorganismen speichern den Phosphor in ihren Zellen und setzen sich als Schlamm am Boden ab. Dieser Überschussschlamm wird entfernt und weiterbehandelt.

Warum ist dieser Schritt wichtig?
So werden Flüsse und Seen vor Überdüngung geschützt und das Abwasser erfüllt die gesetzlichen Vorgaben.

Ein wichtiger Schritt in der Abwasserreinigung ist die Entfernung von Stickstoff, um unsere Gewässer zu schützen.

Wie funktioniert das?
Die Stickstoffelimination besteht aus zwei Stufen: In der Denitrifikation entziehen spezielle Mikroorganismen dem Nitrat im Abwasser den Sauerstoff. Dabei entsteht Stickstoffgas, das in die Atmosphäre entweicht. Ein Teil des Stickstoffs wird außerdem im Belebtschlamm gebunden.

In der Nitrifikation wandeln andere Mikroorganismen das Ammonium im Abwasser in Nitrat um. Dieser Prozess findet in belüfteten Becken statt und bereitet das Nitrat auf die Denitrifikation vor.

Wie sieht die Technik aus?
Dafür nutzt das Klärwerk spezielle Becken mit gezielter Sauerstoffzufuhr und Umwälzung. So werden die optimalen Bedingungen für die verschiedenen Mikroorganismen geschaffen. So kann der Stickstoff effektiv in unschädliche Bestandteile umgewandelt werden.

Was passiert mit dem Stickstoff?
Der größte Teil entweicht als Stickstoffgas in die Luft. Ein weiterer Teil wird zusammen mit dem Belebtschlamm entfernt.

Warum ist dieser Schritt wichtig?
Die Stickstoffelimination verhindert die Überdüngung von Flüssen und Seen und stellt sicher, dass das Abwasser die gesetzlichen Grenzwerte einhält.

Manchmal reicht die biologische Reinigung allein nicht aus, um alle Schadstoffe aus dem Abwasser zu entfernen. Besonders bei Phosphor ist eine zusätzliche chemische Behandlung wichtig.

Wie funktioniert das?
Die Phosphorkonzentration im Abwasser wird laufend überwacht. Wenn der Wert zu hoch ist, wird ein spezielles Fällmittel direkt ins Abwasser gegeben. Der Phosphor bindet sich an das Fällmittel und bildet feste Teilchen.

Wie sieht die Technik aus?
Das Fällmittel wird gezielt und automatisch dosiert. Es verteilt sich schnell im Abwasser, sodass sich der Phosphor effizient anlagern kann. Die entstehenden Feststoffe sinken zu Boden und werden als Schlamm gesammelt.

Was passiert mit dem Phosphor?
Der mit dem Fällmittel gebundene Phosphor wird zusammen mit dem Schlamm aus dem Wasser entfernt und in der Schlammbehandlung weiterverwertet oder entsorgt.

Warum ist dieser Schritt wichtig?
Durch die chemische Reinigung werden auch letzte Phosphorreste sicher entfernt. So bleibt das Abwasser nach dem Ablauf aus der Kläranlage deutlich unter den gesetzlichen Grenzwerten – und unsere Flüsse und Seen sind besser vor Überdüngung geschützt.

Nachdem das Abwasser die mechanische, biologische und chemische Reinigung durchlaufen hat, gelangt es in die Nachklärbecken. Hier werden Wasser und Schlamm voneinander getrennt.

Wie funktioniert das?
Im Nachklärbecken fließt das Wasser besonders langsam. Dadurch sinken die in der Belebungsanlage entstandenen Schlammflocken zu Boden. Diese Schlammflocken bestehen aus Mikroorganismen und den gebundenen Stoffen aus der biologischen und chemischen Reinigung.

Wie sieht die Technik aus?
Am Boden des Beckens bewegen sich Räumer, die den abgesetzten Belebtschlamm in Trichter schieben. Von dort wird ein Teil des Schlamms über spezielle Pumpen zurück in die Belebungsbecken und in die Phosphorelimination geleitet. So bleiben ausreichend Mikroorganismen für die weitere Reinigung im Kreislauf. Der überschüssige Schlamm – der sogenannte Überschussschlamm – wird aus dem System entfernt, in der Schlammbehandlung weiterverarbeitet und anschließend thermisch verwertet.

Was passiert mit dem Wasser?
Das jetzt klar abgesetzte Wasser ist mechanisch, biologisch und chemisch gereinigt. Es wird zur weiteren Behandlung in die adsorptive Reinigungsstufe weitergeleitet.

Warum ist dieser Schritt wichtig?
Das Nachklärbecken sorgt dafür, dass selbst feinste Schwebstoffe und Mikroorganismen aus dem Wasser entfernt werden. So wird eine hohe Reinigungsleistung erzielt, bevor das Wasser in die nächste Behandlungsstufe gelangt.