Kläranlage: AV Unteres Schussental

Seitenbereiche

Kläranlage

Das Klärwerk

Speicher I und II

Einwohnerwerte EW: 50.000 (100%)

  • Tettnang EW: 29.660 (59%)
  • Meckenbeuren EW: 14.840 (30%)
  • Eriskirch EW: 5.500 (11%)

Abwassermengen

  • max. Trockenwetterzufluss l/s: 200
  • max. Regenwetterzufluss l/s: 350

Schmutzfrachten im Rohabwasser

  • BSB5-Fracht kg/d: 3.000 roh / 2.000 sedimentiert
  • CSB-Fracht kg/d: 6.000 roh / 3.000 sedimentiert
  • Nges-Fracht kg/d: 550 roh / 600* sedimentiert mit Rückbelastung
  • Pges-Fracht kg/d: 90 roh / 80 sedimentiert

Funktion:
Der Speicher I und II mit einem Fassungsvermögen von insgesamt 240 m³ wird zur Entsorgung von Klärschlämmen aus Kleinkläranlagen und Fäkalien aus geschlossenen Gruben errichtet.

Dem Speicher wird auch das Filtrat der Kläranlage Apflau zugeführt.

Der Klärschlamm und die Fäkalien werden mit Tankfahrzeugen angefahren.

Im Speicher erfolgt eine Vergleichmäßigung.

Zur Vermeidung von Stoßbelastungen werden die Speicher in Schwachlastzeiten abgewirtschaftet (vor allem nachts).

Die Einstellung erfolgt über ein OP in der Warte.

Die Zugabe erfolgt vor dem Rechen.

Zur Verhinderung von Geruchsbelastungen wird die Luft aus dem Speicherbehälter abgesaugt und in einem Biofilter (Torf und Heidekraut) gereinigt.

Rechenanlage

Funktion:

Die in einem beheizten und belüfteten Gebäude untergebrachte Rechenanlage hat die Aufgabe, die im Abwasser enthaltenen Grobstoffe zu entnehmen.

Derzeit ist ein Rechen mit einer Spaltweite von 3 mm in einer Rechenkammerbreite von 1,20 m installiert.

Der Rechenbetrieb wird über die Wasserstandsdifferenz vor und hinter den Rechen gesteuert.

Das dem Abwasser entnommene Rechengut wird über die Rechengutpresse in einen Container mit 5 m³ Inhalt abgeworfen.

Der Container wird bei Bedarf von einer Fachfirma entsorgt.

Sandfang

Funktion:

Im Rundsandfang mit einem Durchmesser 2,40 m werden dem Abwasser grobe Sinkstoffe (z.B. Sand, Kies) entnommen.

Der Sand setzt sich im Trichter des Sandfangs ab und wird von dort mit einer Pumpe zum Container im Rechengebäude gefördert (bei Trockenwetter 1 x täglich, bei Regenwetter 2 x täglich, Handschaltung).

Vorklärbecken

Funktion:

Das Vorklärbecken mit einem Volumen von 1.400 m³ hat die Aufgabe, die im Abwasser enthaltenen absetzbaren und aufschwimmbaren Stoffe zu entnehmen.

Hierzu ist das Becken mit einem Längsräumer für Sink- und Schwimmschlamm ausgerüstet.

Über Rückwärtseinläufe ist zudem die Wirkung eines Fettfangs gegeben.

Belebungsbecken- Nitrifikation

Die "biologische Stufe" besteht aus den vier Belebungsbecken in denen der größte Teil der gelösten organischen Schmutzstoffe und feine, nicht absetzbare Partikel aus dem Abwasser entfernt werden.

Kleinstlebewesen wie Amöben, Wimpertierchen, vor allem jedoch Bakterien, nehmen die Schmutzstoffe auf und zerlegen sie.

Durch ihre Tätigkeit wird ein Teil der organischen Substanz in Kohlenstoff und Wasser umgesetzt.

Zusätzlich werden Stickstoffverbindungen wie Harnstoff von speziellen Bakterien zu Ammonium abgebaut, und dieses wird dann in Nitratstickstoff umgewandelt (Nitrifikation).

Alle diese Bakterien benötigen zum Atmen Sauerstoff, der ihnen durch ein Belüftungssystem zugegeben wird. Gleichzeitig wird durch die Zugabe von Eisen- oder Aluminiumsalzen ein Teil der im Abwasser befindlichen Phosphate eliminiert.

Beim biologischen Prozess entsteht Schlamm, der sich aus Bakterienmasse zusammensetzt. Dieser Schlamm setzt sich in den nachfolgenden Nachklär- becken ab.

Ein Teil davon wird als Rücklaufschlamm wieder in die Denitrifikationsbecken zurückgeführt, um die dortige Bakterienmasse anzureichern.

Denitrifikation

Seit 1991 fordert das Wasserhaushaltsgesetz eine weitgehende Stickstoffentnahme aus dem Abwasser. Im August 1992 wurde die Denitrifikationsstufe durch den Umbau von einem ursprünglichen Vorklärbecken in Betrieb genommen.

In diesen Becken wird der Nitratstickstoff (NO3) durch Bakterien in elementaren Stickstoff umgewandelt, der in die Atmosphäre entweicht (Denitrifikation). Diese Bakterien bedienen sich des gebundenen Sauerstoffs, der in dem Nitratstickstoff enthalten ist.

Übersicht

  • Betrieb der Denitrifikation V = 1.700 m³ als DN-Zone, nur gerührt
  • Betrieb der Nitrifikation V = 4.150 m³ belüftet, O2-Sollwert = 0,4 mg/l
  • TS-Gehalt in der Belebung Sollwert rd. 4,0 bis 4,5 g/l
  • Menge Rücklaufschlamm Sollwert 100 % bei TW und RW
  • Menge Rezirkulation Sollwert rd. 300 bis 400 m³/h = rd. 150 % bis 200 % bei TW = rd. 60 % bis 80 % bei RW (Qmax)
  • Menge Überschussschlamm Sollwert rd. 4 m³/h x 24 h/d = rd. 96 m³/d

Nachklärbecken

Funktion:
Der Ablauf der Belebung fließt über ein Verteilerbauwerk in die beiden Nachklärbecken 1 und 2. Die runden, überwiegend horizontal durchströmten Nachklärbecken besitzen einen Durchmesser von 40 Meter und haben die Aufgabe, das Abwasser-Belebtschlamm-Gemisch zu trennen.

Durch eine Verminderung der Fließgeschwindigkeit durch das große Volumen sinken die Schlammflocken zum Beckenboden.

Das gereinigte Abwasser wird über ein Zackenwehr zur Flockungsfiltration abgeleitet.

Zur Zurückhaltung von Schwimmschlamm sind zusätzlich Tauchwände angebracht.

Der in den Nachklärbecken abgesetzte und eingedickte Belebtschlamm wird mit den permanent umlaufenden Räumern in die Beckenmitte geschoben und über das Rücklaufschlammpumpwerk in das Belebungsbecken zurückgeführt.

Rücklaufschlammpumpwerk

Funktion:
Das Rücklaufschlammpumpwerk hat die Aufgabe, den Belebtschlamm aus den beiden Nachklärbecken vor die Belebung zurückzufördern. Das Pumpwerk besteht aus zwei Schneckenpumpen, die den Rücklaufschlamm um rd. 6 Meter anheben.

Die Pumpen werden in Abhängigkeit der Zulaufmenge gesteuert.

Fällmittel-Dosierstation

Funktion:
Die zur Fällung des Phosphats benötigte Fällmittel-Dosierstation besteht aus einem Fällmittelbehälter mit einem Volumen von 24 m³ und den notwendigen Dosierpumpen.

Der Fällmittelbehälter verfügt über eine Auffangwanne und eine Leckagemeldung, da Fällmittel im Regelfall als wassergefährdende Stoffe eingestuft sind.

Als Fällmittel wird eine 40%ige Eisenchloridsulfatlösung eingesetzt.

Ozonanlage

Reinigung mit Ozon

Die Ozonung bezeichnet die Oxidation von Abwasserinhaltsstoffen mithilfe von Ozon (O³) und zählt zu den effektivsten und ökonomischsten Prozessen für eine vierte Reinigungsstufe. In insgesamt drei Schritten werden dabei bis zu 90 % der im mechanisch-biologisch gereinigten Abwasser enthaltenen Mikroverunreinigungen zuverlässig abgebaut:

Die Wirkung von Ozon

Ozon ist ein reaktives Gas, das aus drei Sauerstoffatomen besteht (O3). Im Ozongenerator werden daher Sauerstoffmoleküle (O2) durch elektrische Entladung aufgespalten, sodass sich nun drei Sauerstoffatome zu einem Ozonmolekül (O3) verbinden können. Da die Ozonmoleküle im Ozonreaktor mit dem mechanisch-biologisch gereinigten Abwasser in Kontakt kommen, bilden sich Hydroxylradikale (OH-Radikal, HO). Dabei handelt es sich um Moleküle, die aus einem Wasserstoffatom und einem Sauerstoffatom bestehen und daher in der Lage sind, die organischen Verbindungen der Mikroverunreinigungen im Abwasser aufzubrechen.
Im Wasser verbleiben nun aktivierter Sauerstoff sowie Metabolite, die als Zwischenstoffe bei der nachgeschalteten Sandfiltration entfernt werden.

Flockungsfiltration

Funktion:
Die Flockungsfiltration wird über eine Pumpstation beschickt.
In den Zulauf wird zusätzlich Fällmittel dosiert. Das mechanisch-biologische gereinigte Abwasser wird über ein Verteilgerinne auf die sieben Filterzellen verteilt. Jede Filterzelle hat eine Oberfläche von 22 m². Die Filterschicht besteht aus einer 15 cm starken Stützschicht, einer Sandschicht von 85 cm und einer Anthrazitkohleschicht von 65 cm.

Das in der Filterzelle aufgestaute Abwasser sickert langsam durch die Filterschicht und gelangt über die im Filterboden befindlichen Filterdüsen in den Klarwasserspeicher. Von dort aus gelangt das gefilterte Abwasser über die Endkontrolle in die Schussen.

Zum Zwecke der Endkontrolle werden alle wesentlichen Parameter für die behördliche Überwachung durch kontinuierliche Probennahme und Laboranalysen überprüft.

Übersicht

Abwassermengen  

  • maximaler Trockenwetterabfluss l/s:
    24-h-Mischprobe:200
    qualif. Stichprobe: 200
  • maximaler Regenwetterabfluss l/s:
    24-h-Mischprobe:350
    qualif. Stichprobe: 350

Ablaufkonzentrationen  

  • AFS (0,45 um) mg/l
    24-h-Mischprobe: 15
    qualif. Stichprobe: 15
  • BSB5 mit ATH mg/l
    24-h-Mischprobe:15
    qualif. Stichprobe: 20
  • CSB mg/l
    24-h-Mischprobe: 60
    qualif. Stichprobe: 90
  • NH4-N mg/l
    24-h-Mischprobe: 5*
    qualif. Stichprobe: 5*
  • Nanorg mg/l
    24-h-Mischprobe: 18*
    qualif. Stichprobe: 18*
  • Pges mg/l
    24-h-Mischprobe: 0,3
    qualif. Stichprobe: 1

Sonstige Anforderungen  

  • Schwimmstoffe
    24-h-Mischprobe: keine
    qualif. Stichprobe: keine
  • Fäulnisfähigkeit
    24-h-Mischprobe: negativ
    qualif. Stichprobe: negativ
  • pH
    24-h-Mischprobe: 6,5 - 9,0
    qualif. Stichprobe: 6,5 - 9,0
  • Temperatur °C
    24-h-Mischprobe: max. 30
    qualif. Stichprobe: max. 30

Faulbehälter

Funktion:
In den auf 33°C (Sollwert) beheizten Faulbehältern (Volumen 2 x 1.680 m³) wird der sich aus drei Schlämmen zusammensetzende Schlamm aus der Vorklärung (Primärschlamm aus dem Rohabwasser, ÜS-Schlamm aus der Belebung, angenommene Fremdschlämme) anaerob ausgefault.

Die Ausfaulung bewirkt den Abbau leicht zersetzbarer organischer Substanzen und eine Hygienisierung des Schlammes.

Durch die hohe Aufenthaltszeit (20 bis 30 Tage) wird die Schlammenge reduziert und die Entwässerbarkeit des Schlammes verbessert.

Beim Ausfaulen entsteht methanhaltiges Biogas, das in einem Gasspeicher aufgefangen wird.

Eindicker

Funktion:
Im Eindicker wird der aus der Faulung abgezogene Schlamm statisch eingedickt.

Das eingebaute Rührwerk unterstützt diesen Vorgang.

Der Eindicker ist gleichzeitig der Vorlagebehälter für die maschinelle Schlammentwässerungsanlage.

Kammerfilterpresse

Funktion:
Der im Eindicker eingedickte, ausgefaulte Schlamm wird mit einer Kammerfilterpresse mechanisch entwässert.

Durch die Entwässerung wird die zu entsorgende Klärschlammenge reduziert und die geforderten Entsorgungskriterien eingestellt.

Blockheizkraftwerk

Funktion:
In den 3 Blockheizkraftwerken wird über Gasmotoren und Generatoren elektrische Energie und über die nachgeschalteten Abhitzekessel Warmwasser erzeugt.

Wir auf der Kläranlage mehr Energie benötigt als aus der Biogasverwertung gewonnen werden kann, wird zusätzlich Strom aus dem öffentlichen Netz entnommen.

Heizung

Funktion:
Im Heizkessel wird das Klärgas verbrannt und Warmwasser erzeugt
Diese wird zur Heizung des Faulbehälters und der Gebäude verwendet.

In einem weiteren Heizkessel kann zur Wärmeerzeugung auch jederzeit Heizöl verbrannt werden.

Gasspeicher

Funktion:
Das Klärgas wird über einen Kiesfilter dem Gasspeicher mit einem Volumen von 500 m³ zugeführt. Das Klärgas kann anschließend in den drei BHKW-Modulen und dem Heizkessel verwertet werden.

Stehen die Abnehmer nicht zur Verfügung, kann das Klärgas auch über eine Gasfackel abgefackelt werden.

Klarwasser-Speicher

Brauchwasseranlage
Funktion:

Die Kläranlage Unteres Schussental nutzt zur Brauchwasserversorgung gereinigtes Abwasser aus dem Sandfilter.
Brauchwasser wird bei verschiedenen Aggregaten und Reinigungen eingesetzt.

Brauchwasser hat den Vorteil, dass es wesentlich günstiger ist als Trinkwasser.

Schmutzwasser-Speicher

Funktion:
Das bei der Rückspülung der Filter anfallende Wasser, das Trübwasser und das Filtratwasser werden im Schmutzwasserspeicher gesammelt und wieder dem Zulauf der Kläranlage zugeführt.

Rezirkulation

Funktion:
Um den Mikroorganismen den Nitratstickstoff zur Verfügung stellen zu können, wird aus dem Ablauf der Belebung ein Rezirkulationsstrom entnommen und dem Denitrifikationsbecken wieder zugeführt.

Der Wirkungsgrad der vorgeschalteten Denitrifikation ist über die gewählte Rezirkulationsmenge limitiert.