Rundgang durch unsere Anlage

Übersicht über die Stationen des Rundgangs

Der Lauf des Wassers

  1. 1. Wasserzulauf

    Hier kommt das Abwasser in unserem Klärwerk an. Bei trockenem Wetter sind das etwa 24.000 m³ (ca. 160.000 volle Badewannen) pro Tag. Es wird von Schneckenpumpen 6 m hoch gepumpt, bevor es von hier an nur noch bergab fließt. Schaut mal im Internet nach „Archimedische Schraube“. Dort wird die Funktion einer Schneckenpumpe erklärt.

    Bei voller Leistung können diese Pumpen bis zu 130.000 m³ Wasser am Tag bewältigen; das passiert, wenn es sehr stark regnet.

    Die Kanalisationsrohre, durch die das Abwasser zu unserer Anlage fließt, haben einen Durchmesser von ca. 1,5 m. Manchmal kommen die unmöglichsten Gegenstände bei uns an: Reifen, Fahrräder, Felsbrocken etc. Alles, was wir im weiteren Verlauf nicht brauchen können, wird in der nächsten Station herausgesiebt.

    Technische Daten
    • 4 Schneckenpumpen à 270 l/s
    • 1 Schneckenpumpe à 430 l/s
    • Gesamtförderleistung: 1510 l/s
    Abwassermengen
    (in Abhängigkeit von der Regenwassermenge)
    • 20.000 - 130.000 m³/Tag
    • 12.000.000 - 18.500.000 m³/Jahr
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  2. 2. Rechenhaus

    Unsere Rechenanlage funktioniert wie ein Sieb: An den Stäben unserer Kletterrechen, die 6 mm voneinander entfernt sind, bleiben grobe Bestandteile wie z. B. Haare, Blätter, Papiertaschentücher und Wattestäbchen hängen.

    Der Kletterrechen erhält seinen Namen dadurch, dass er nach oben klettert und das ausgesiebte sogenannte Rechengut dabei mit aus dem Wasser zieht. Pro Tag fallen etwa 200-300 kg Rechengut an.

    Dieses Rechengut wird in einer Waschpresse gewaschen, entwässert und gepresst. Anschließend wird es in einen Container verladen und zur Müllverbrennungsanlage transportiert.

    Von unseren drei Rechen sind meist nur zwei in Betrieb. Einen dritten Rechen halten wir in Reserve, da bei starkem Regen die Kanalisation all jene Dinge wieder von sich gibt, die sich vorher festgesetzt hatten.

    Technische Daten
    • 3 Kletterrechen: jeweils 1,25 m breit, Stababstand 6 mm
    • Rechengutwaschpresse: 6 m³/h
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  3. 3. Sand- und Fettfang

    In diesen beiden Becken wird das Abwasser von Sand und Fett befreit.
    Das funktioniert so: Vom Beckenboden wird Luft eingeperlt, sodass eine Walzenströmung entsteht, die das Wasser um die Achse seiner Flussrichtung dreht. Außerdem wird das Wasser dadurch „aufgelockert“, d. h. seine Dichte nimmt ab. Beides führt dazu, dass sich Sand und andere vergleichsweise „schwere“ Feststoffe unten absetzen, während das Fett zusammen mit anderen eher „leichten“ Bestandteilen (wie z. B. Styropor) oben schwimmt.

    Das Fett wird mit einem Schieber beiseite gezogen und landet schließlich in den Faulbehältern.

    Der Sand wird abgesaugt und in die Sandwaschanlage weitergeleitet. Dort wird er gewaschen, d. h. von organischen Bestandteilen befreit, und dann vor allem für den Straßenbau verwendet. Pro Monat sammeln sich so etwa zwei Container Sand an.

    Beginnend mit dieser Station wird das Abwasser in zwei parallelen Klärstraßen behandelt.

    Direkt hinter dem Sand- und Fettfang befindet sich außerdem unsere erste Messstation: Wir sind gesetzlich dazu verpflichtet, laufend bestimmte Eigenschaften des Abwassers, wie z. B. Leitfähigkeit, pH-Wert und Trübung zu kontrollieren.

    Technische Daten
    • 2 Sand- und Fettfangkammern, je 440 m ³
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  4. 4. Langsam macht sauber – die Vorklärbecken

    In unseren Vorklärbecken werden nun diejenigen Schmutzpartikel aus dem Wasser entfernt, die sowohl durch die Rechenanlage als auch durch den Sand- und Fettfang noch unbeeindruckt hindurchgeschwommen sind. Sie unterscheiden sich (anders als Sand und Fett) nicht so stark in der Dichte vom Wasser, dass sie sich sofort absetzen; sie sind aber auch nicht im Wasser gelöst, sondern schweben quasi darin umher. Deshalb nennt man sie auch Schwebstoffe.

    Diesem „Schweben“ bereiten wir in den Vorklärbecken ein Ende: Das Wasser durchfließt die Vorklärbecken so langsam, dass die Schwebstoffe gar nicht anders können, als sich auf dem Beckenboden abzusetzen. Dafür haben sie normalerweise zwei Stunden Zeit, bei Regenwetter muss es aufgrund der großen Wassermenge schneller gehen. Dieser Schritt ist auch gleichzeitig der letzte Schritt der mechanischen Reinigung.

    Am Boden der Becken sammelt sich auf diese Weise Schlamm an, den wir auch Primärschlamm nennen. Ein Räumer schiebt ihn regelmäßig in einen Trichter auf dem Beckenboden. Dort wird er abgelassen, eingedickt und schließlich in die Faulbehälter gepumpt.

    Technische Daten
    • 3 Drillingsvorklärbecken, je 900 m³, davon eins als Reserve
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  5. 5. Belebungsbecken

    Hier wird das Wasser tatsächlich „belebt“: Zahlreiche Bakterien und andere Kleinstlebewesen sorgen dafür, dass auch im Wasser gelöste organische Stoffe abgebaut werden. Die Reinigung erfolgt also biologisch, genau so, wie sie sich auch in einem natürlichen See abspielt – mit dem Unterschied, dass wir in unseren Becken den ganzen Prozess quasi im Zeitraffer ablaufen lassen.

    Unsere Mikroorganismen leben im sogenannten Belebtschlamm, den wir in den Belebungsbecken dem Wasser zusetzen und im Nachklärbecken wieder zurückgewinnen. Genauer: Sie sind der Belebtschlamm.

    Die sogenannten aeroben Mikroorganismen fühlen sich erst mit viel Sauerstoff so richtig wohl. Daher perlen wir mit Hilfe von großen Gebläsen Druckluft in die Belebungsbecken ein. Das regt den Appetit dieser Bakterien weiter an, sodass sie sich umso intensiver um den Abbau der organischen Schmutzstoffe kümmern.
    Die aeroben Mikroorganismen sind dabei auch dafür zuständig, das für die Fische giftige Ammonium zu Nitrit bzw. Nitrat umzuwandeln. Ammonium ist ein Endprodukt des Proteinabbaus und wird von allen Lebewesen in Form des Harnstoffs ausgeschieden.

    Gleichzeitig müssen wir aber auch dafür sorgen, dass ihre anaeroben Kollegen ihren Aufgaben nachkommen können, also diejenigen, die sich unter sauerstoffarmen Bedingungen wohlfühlen. Zu diesen Aufgaben gehört der Abbau des durch die Belüftung erzeugten Nitrats und die Freisetzung des darin gebundenen Stickstoffs und Kohlendioxids.

    Während der Abbau von Phosphat früher ausschließlich chemisch erfolgte, geschieht dies inzwischen überwiegend ebenfalls biologisch. Auch dafür müssen wir unsere Bakterien anaeroben Verhältnissen aussetzen. Wenn bei Starkregen die Schmutzfracht massiv ansteigt, müssen wir allerdings noch zu einem sogenannten Fällmittel (Eisen(II)-Sulfat/Grünsalz) greifen.

    All diese biologischen Prozesse laufen in den sechs Kaskaden unserer Belebungsbecken ab.

    Technische Daten
    • 2 Belebungsstraßen mit je 16.500 m³ bestehend aus je 6 Kaskaden
    • 4 Rezirkulationspumpen, je 500 l/s
    Gebläsestation
    • 4 Turbogebläse
    • maximaler Luftdurchsatz, je 11.000 m³/h
    • maximal 2 in Betrieb
    Schmutzfracht
    • Chemischer Sauerstoffbedarf (CSB): ca. 20.000 kg/d
    • Gesamtstickstoff (Nges): ca. 2.300 kg/d
    • Gesamtphosphor (Pges): ca. 360 kg/d
    Zulässige Ablaufwerte
    (Rest-Konzentrationen)
    • Chemischer Sauerstoffbedarf (CSB): 40 mg/l
    • Biochemischer Sauerstoffbedarf (BSB5): 15 mg/l
    • Nges: 13,3 mg/l
    • Pges: 0,8 mg/l
    Reinigungsleistung 2013
    • Chemischer Sauerstoffbedarf (CSB): 96 %
    • Gesamtstickstoff (Nges): 84 %
    • Gesamtphosphor (Pges): 97 %
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  6. 6. Nachklärbecken

    Von den Belebungsbecken kommend strömt das Wasser in die drei Nachklärbecken ein.

    Hier beruhigt es sich und die Mikroorganismen aus den Belebungsbecken („Belebtschlamm“) sinken in Form von Schlammflocken zu Boden. Sie werden in die Mitte des Beckens geschoben und abgepumpt. Das nun vollständig gereinigte Wasser läuft am Beckenrand über und wird zum Auslaufpumpwerk geleitet.

    Der abgepumpte Belebtschlamm, etwa 100 t pro Tag, wird zu 95 % mit Hilfe der Rücklaufschlammpumpen ins Belebungsbecken zurückgepumpt; 5 % landen als sogenannter Überschussschlamm in den Faulbehältern. Dadurch steuern wir der übermäßigen Vermehrung unserer Kleinstlebewesen entgegen.

    Technische Daten
    • 3 Rundbecken, je 7.250 m³
    • 4 Rücklaufschlammpumpen, je 250 l/s
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  7. 7. Auslaufpumpwerk & Neue Weschnitz – Zurück in die Natur

    Das Auslaufpumpwerk pumpt das gereinigte Wasser aus der Kläranlage zum Ablauf in den kleinen Fluss „Neue Weschnitz“. Damit wird es wieder Teil des natürlichen Wasserkreislaufs.

    Während andere Kläranlagen ihr Auslaufwasser noch zur Stromerzeugung nutzen können, indem sie es durch Turbinen fließen lassen, müssen wir im Gegenteil beträchtliche Energie aufwenden, um das Wasser in die 1,7 km entfernte „Neue Weschnitz“ zu pumpen – nämlich ca. 15 % des gesamten elektrischen Energiebedarfs der Anlage!

    Technische Daten
    4 Auslaufpumpen
    • Pumpe 1: 2.100 m³/h
    • Pumpe 2: 1.800 m³/h
    • Pumpe 3: 1.500 m³/h
    • Pumpe 4: 1.500 m³/h
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Der Weg des Schlamms

  1. 1. Woher kommt der Schlamm?

    Der Klärschlamm, der zur weiteren Verarbeitung in die Faulbehälter gelangt, stammt aus verschiedenen Quellen:

    • Der „Primärschlamm“ hat sich im Vorklärbecken abgesetzt. Er wird in den Eindickern eingedickt und anschließend in die Faulbehälter gepumpt. Dies ist der Großteil des Schlamms.
    • Der sogenannte Überschussschlamm besteht aus ca. 5 % unserer Mikroorganismen, die im Belebungsbecken für die biologische Reinigung des Wassers zuständig sind. Sie werden im Nachklärbecken vom sauberen Wasser getrennt.
      Während die meisten von ihnen als Rücklaufschlamm ins Belebungsbecken zurückgepumpt werden, wo sie ihre Arbeit fortsetzen, müssen wir einem Teil von ihnen leider kündigen. Das liegt daran, dass sie sich so überaus eifrig vermehren: Pro Tag wachsen etwa 5 t Mikroorganismen bei 100 t Belebtschlamm.
      Der Überschussschlamm wird über ein Siebband eingedickt und in die Faulbehälter transportiert.
    • Das Fett aus dem Sand- und Fettfang landet ebenfalls in den Faulbehältern. Darüber freuen sich die dort lebenden Bakterien besonders, da Fett mit seinem hohen Brennwert bestens geeignet ist, ihren Hunger zu stillen.
    • Ebenfalls in die Faulbehälter gelangen Konzentrate aus unserer Konzentratannahme-Station. Dabei handelt es sich z. B. um Reste aus der Lebensmittelherstellung. Durch gezielt dosierte Zugabe dieser Konzentrate können wir die Abbauprozesse in den Faulbehältern steuern.
    Technische Daten
    Schlammmengen
    • Primärschlamm: (Feststoff) ca. 8,7 t/d
    • Überschussschlamm: (Feststoff) ca. 4,8 t/d
    • Rohschlamm gesamt: ca. 288 m³/d
    • Faulschlamm: (Feststoff): ca. 7 t/d
    Schlamm-Eindickung
    • 2 Roh-Schlamm-Eindicker, je 900 m³
    • 2 Nacheindicker, je 900 m³
    • 1 Siebbandeindicker (Überschussschlamm): 50 m³/h
    Konzentrat-Annahmestation
    • 2 Behälter à 10 m³, 1 Behälter à 20 m³
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  2. 2. Die Faulbehälter

    In den Faulbehältern wird der Schlamm aus den verschiedenen Quellen biologisch vergoren. Dieser Prozess findet anaerob, d. h. ohne Belüftung statt. Die beteiligten Bakterien fressen eifrig die organischen Bestandteile des Schlamms und geben letztlich Faulgas von sich, wodurch die Masse des zurückbleibenden Faulschlamms um etwa ein Drittel reduziert wird. Dieser zurückbleibende Faulschlamm wird nach erneuter Eindickung zur Schlammpresse weitergeleitet.

    Das Faulgas, das die fleißigen Bakterien hier produzieren, wird in unseren Blockheizkraftwerken nicht nur zur Heizung unserer Betriebsgebäude verwendet, sondern auch zur Stromerzeugung für unsere gesamte Anlage – und darüber hinaus!

    Da die Bakterien den Bakterien im menschlichen Magen/Darm ähneln, benötigen sie eine ähnliche Temperatur. Deshalb müssen wir die Faulbehälter auf ca. 37° C heizen. Auch die Energie dafür gewinnen wir aus dem Faulgas, das hier produziert wird: Die Faulbehälter heizen sich also letztlich selbst.
    Um dabei den Wärmeverlust möglichst gering zu halten, sind sie selbstverständlich gut gedämmt.

    Aufgrund ihrer Höhe von 32 m und einem Durchmesser von 19 m an der breitesten Stelle werden sie auch „Faultürme“ genannt.

    Technische Daten
    • 3 Faulbehälter, je 4.700 m³
    • Gaserzeugung: ca. 2.400.000 m³/Jahr
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  3. 3. Die Kammerfilterpresse

    Nachdem der Schlamm in den Faulbehältern etwa 30 Tage ausgefault wurde, wird er in dieser Station gepresst und auf diese Weise entwässert. Dabei verliert er ca. 72 % an Feuchtigkeit.

    Die Kammerfilterpresse funktioniert so: Einzelne Filterplatten, die mit einer wasserdurchlässigen Membran bespannt sind, werden hydraulisch zusammengedrückt. Die sich zwischen ihnen bildenden Zwischenräume heißen Kammern. In diese Kammern pressen nun unsere Kolbenmembranpumpen mit einem Druck von bis zu 15 bar den Schlamm hinein. Die sich in den Kammern bildenden sogenannten Filterkuchen dienen dadurch neben den Membranen selbst als Filter für den nachkommenden Schlamm.

    Sind die Kammern voll, ist der Pressvorgang beendet: Die Platten werden auseinandergeschoben, die Kammern öffnen sich und die Filterkuchen fallen durch einen großen Trichter auf ein Förderband im unteren Stockwerk. Der so gepresste Schlamm wird schließlich auf einen bereitstehenden Anhänger verladen.

    Unsere beiden Pressen können pro Pressvorgang jeweils etwa 20 m³ (ca. 20 t) ausgefaulten Schlamm entwässern. Der Filterkuchen, der nach einem Pressvorgang übrig bleibt, wiegt noch etwa 3 t.

    Technische Daten
    • 2 Kammerfilterpressen, je 12 m³/h
    • Schlamm-/Filterkuchen mit 28,0 % Trockenrückstand: 26 t/Tag, ~ 9.600 t/Jahr
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  4. 4. Solare Trocknung des Schlamms

    Der in der Kammerfilterpresse gepresste und so entwässerte Schlamm wird auf einen Anhänger verladen. Dabei handelt es sich um einen Drehtellerstreuer, wie er auch in der Landwirtschaft Verwendung findet. Mit diesem Gerät wird der Schlamm auf einer großen freien Fläche ca. 1 cm dick ausgestreut.

    Anschließend warten wir ganz entspannt, bis die natürliche Sonneneinstrahlung den Schlamm ausreichend getrocknet hat, ohne dass wir zusätzliche Energie aufwenden müssen. Im günstigsten Fall wird er dadurch noch einmal auf 80 % Trockenmasse reduziert.

    Auch wenn uns das Wetter hier einen Strich durch die Rechnung machen sollte, können wir ganz gelassen bleiben: Unsere Schlammlagerhalle direkt neben der Trocknungsfläche bietet ausreichend Platz.

    Technische Daten
    • Freifläche zur Trocknung: 5.000 m²
    • Lagerhalle: 2.000 m²
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Stromerzeugung

  1. 1. Gasaufbereitung

    Vor der Nutzung in den Blockheizkraftwerken muss das Faulgas, das die Bakterien in den Faulbehältern produzieren, getrocknet und gefiltert werden. Überschüssiges Gas speichern wir in unseren zwei Gasbehältern.

    Da das Faulgas hauptsächlich aus Methan besteht, das ein weitaus stärkeres Treibhausgas als Kohlenstoffdioxid ist, darf es nicht einfach in die Atmosphäre entweichen. Wenn der Gasverbrauch der Blockheizkraftwerke und die Speicherkapazität der Gasbehälter nicht ausreichen, um die Gasproduktion aufzufangen, muss daher eine Gasfackel das überschüssige Gas verbrennen. Da hierbei wertvolle Energie nutzlos verloren geht, sind wir froh, dass unsere Gasfackel in den letzten Jahren nur in Betrieb genommen werden musste, um ihre Funktion zu kontrollieren.

    Technische Daten
    • Gaserzeugung: ca. 2.400.000 m³/Jahr
    • 2 Gasbehälter, Gesamtvolumen: 4.500 m³
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  2. 2. Die Blockheizkraftwerke

    In den Blockheizkraftwerken wird das Faulgas aus den Faulbehältern in elektrischen Strom und Wärme umgesetzt.

    Die Wärme dient dazu, die Faulbehälter und unsere Betriebsgebäude zu beheizen.

    Der elektrische Strom dient erst einmal unserer eigenen Stromversorgung. Viele kommunale Kläranlagen verschlingen einen Großteil des Stroms, der von den jeweiligen Kommunen verbraucht wird. Insbesondere die Gebläsestation, die die Mikroorganismen in den Belebungsbecken mit Sauerstoff versorgt, ist ein großer Stromverbraucher.

    Durch jahrelange Optimierung unserer Prozesse haben wir es jedoch geschafft, unseren eigenen Stromverbrauch vollständig selbst zu decken. Doch nicht nur das: Darüber hinaus erzeugen wir in unseren Blockheizkraftwerken zusätzlichen Strom, den wir ins Stromnetz einspeisen können – nämlich fast noch einmal die Hälfte unseres eigenen Energiebedarfs! – obwohl wir, anders als andere Kläranlagen, noch eigens Energie aufwenden müssen, um unser gereinigtes Abwasser wieder in den natürlichen Wasserkreislauf zu pumpen.

    Außerdem haben wir unsere Stromerzeugung durch die Installation einer Photovoltaikanlage noch weiter gesteigert.

    Technische Daten
    Gasmotoren
    • 2 Gasmotoren: elektrische Leistung je 600 kW, thermische Leistung je 600 kW
    • 1 Gasmotor: elektrische Leistung 400 kW, thermische Leistung 450 kW
    Gesamtstromerzeugung
    • ca. 5.600.000 kWh/Jahr; dies entspricht ca. 147 % des Eigenbedarfs
    • Eigenbedarf: ca. 3.800.000 kWh/Jahr
    • d. h.: 1.800.000 kWh/Jahr können verkauft werden
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  3. 3. Photovoltaik und Notstromaggregate

    Um zusätzliche elektrische Energie zu erzeugen, haben wir auf unseren Dächern insgesamt 5.000 m² Photovoltaik-Fläche installiert.

    Zusammen mit den Blockheizkraftwerken erreichen wir so eine Stromerzeugung von ca. 162 % des Eigenbedarfs.

    Sollte trotzdem einmal der Strom ausfallen oder sollten unsere Blockheizkraftwerke und Photovoltaikmodule vorübergehend nicht genügend Energie liefern, verfügen wir außerdem über Notstromaggregate, damit der Betrieb der Kläranlage aufrechterhalten werden kann, die Anlage nicht überläuft und unsere wertvollen Mikroorganismen (mangels Belüftung der Belebungsbecken) nicht absterben.

    Technische Daten
    Photovoltaik
    • Photovoltaik-Fläche: 5.000 m²
    • maximale Leistung: 550 kWp
    • Ertrag: ca. 560.000 kWh/Jahr
    Notstromaggregate
    • MWM-Aggregat: 630 kW
    • MTU-Aggregat: 380 kW
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Wasser- und Schlammkontrolle

  • Labor

    Unser Labor hat vor allem die Aufgabe, die komplexen biologischen Prozesse in unseren Belebungsbecken laufend zu kontrollieren, damit der Betrieb der Anlage gewährleistet ist.

    Dazu entnehmen wir beispielsweise Schlammproben aus den Belebungsbecken, um die Bevölkerungszahl unserer Mikroorganismen zu bestimmen.
    Wie einige dieser Kleinstlebewesen unter dem Mikroskop aussehen, könnt ihr euch auf den Bildern anschauen.

    Natürlich untersuchen wir außerdem regelmäßig unser gereinigtes Abwasser im Hinblick auf die gesetzlich festgelegten Grenzwerte.

    Zusätzlich führen wir sogenannte „Indirekteinleiterkontrollen“ durch. Das bedeutet, dass wir bei Produktionsbetrieben im Verbandsgebiet das Abwasser regelmäßig auf Nähr- und Schadstoffe überprüfen.

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Abwasserverband Bergstraße • Altau 10 • 69469 Weinheim • Telefon: 06201 / 4978-0 • Fax: 06201 / 4978-127 • E-MailImpressum