Kläranlage Frankfurt (Oder)

- Vom Zulauf bis zum Oderablauf -

Blick auf der Kläranlage von der Oder

Die Abwasserzufuhr

Der Zulauf ist der Endpunkt des Kanalnetzes. Hier gelangt das Abwasser über den Hauptsammler (Mischwasser) aus dem Stadtgebiet, über die Abwasserdruckrohrleitung (Medienring) und über Fäkalienfahrzeuge für die dezentrale Entsorgung zur Kläranlage. Über ein Schneckenpumpwerk werden die Abwässer auf das Niveau der Kläranlage gehoben, um ein ausreichendes Fließgefälle zu erzeugen.
Schneckenpumpwerk am Zulaufbauwerk der Kläranlage
Zulaufbauwerk
DIe Schneckenpumpwerke von oben
Schneckenpumpen

Die Rechenanlage

Hinter dem Zulauf beginnt die mechanische Abwasserreinigung. Mechanisch heißt sie deswegen, weil hier physikalische Vorgänge zum Einsatz kommen. Nach dem Zulauf wird das Abwasser über eine automatische Rechenanlage, mit zwei Feinrechen und einem Notrechen geführt. Dadurch werden grobe Stoffe, wie Essensreste, Plastikteile, nicht aufgelöstes Toilettenpapier, Textilien, Damenbinden, Ohrstöpsel usw. zurückgehalten. Dieses Rechengut wird über die Rechengutwaschpressen gewaschen und mittels Rechengutpresse um ca. 60 % entwässert.
Blick auf die Rechenanlage
Rechenanlage
Blick auf die Rechengutpresse
Austrag aus der Rechengutpresse
Die ausgewaschenen organischen Inhaltsstoffe werden in das Abwasser zurückgeführt. Das Rechengut wird über eine Entsorgungsfirma zur thermischen Verwertung transportiert.

Sandfang & Sandwäsche

Um im Wasser befindliche Sandbestandteile, die u. a. von Straßen durch Regen eingespült werden, zu entfernen, nutzt man deren physikalische Eigenschaften. Durch eine verringerte Fließgeschwindigkeit in den Absetzbecken können sich der Sand und andere mineralische Verunreinigungen nach unten absetzen.Mit einer entsprechenden Räumvorrichtung werden sie aus dem Sandfang entfernt.

Der Sand wird im Anschluss in einem Sandklassierer gewaschen. Die organischen Inhaltsstoffe werden ins Abwasser zurückgeführt und der gewaschene Sand wird in Containern aufgefangen und durch ein Entsorgungsunternehmen zur weiteren Verwertung, wie z.B. zur Deponieabdeckung, gefahren.

Blick auf den Sandklassierer
Sandklassierer bzw. Sandwäscher
Der Sandfang der Kläranlage von oben
Sandfang

Die Vorklärung

In der Vorklärung setzen sich feine und feinste organische Teilchen ab. Damit die Stoffe sich absetzen, wird das Abwasser mit geringer Fließgeschwindigkeit durch die Becken geleitet. Die abgesetzten Feststoffe werden mit Räumern in die Trichterspitzen geschoben und als Schlamm mit dem Primärschlammpumpwerk zur Schlammbehandlung gefördert.

Die Vorklärbecken der Kläranlage
Vorklärbecken
Primärschlammpumpwerk
Primärschlammpumpe

Durch die mechanische Vorreinigung werden etwa 30 % der Gesamtreinigungsleistung der Kläranlage erreicht. Damit ist die mechanische Reinigung beendet.

Die Belebungsbecken

Im Abwasser befinden sich nach der mechanischen Reinigung noch gelöste Stoffe, hauptsächlich Harnstoffe (Kohlenstoff-Stickstoff-Verbindungen) und Phosphate. Die organischen Stoffe werden in der biologischen Reinigungsstufe durch Bakterien in Verbindung mit Sauerstoff und ohne Sauerstoff aufgenommen und abgebaut. Dabei findet der gleiche Reinigungsprozess wie in natürlichen Gewässern statt, nur dass dieser Prozess hier beschleunigt und auf engem Raum abläuft. Durch ihre Stoffwechseltätigkeit wandeln die Mikroorganismen die gelösten Stoffe in feste, absetzbare Stoffe (Biomasse) um.

Die Belebungsbecken werden dafür in zwei Phasen gefahren, einer belüfteten (aeroben) und einer unbelüfteten (anaeroben) Phase.

Belebungsbecken aus der Vogelperspektive
Belebungsbecken

In der unbelüfteten Phase werden die gelösten Kohlenstoff- und Phosphatverbindungen abgebaut. Dazu benötigen die Bakterien den Sauerstoff des während der belüfteten Phase entstandenen Nitrats (eine Stickstoff-Sauerstoff-Verbindung) und spalten diesen ab (Denitrifikation). Die Bakterien brauchen den Kohlenstoff, den Phosphor und einen Teil des Stickstoffs für ihr Wachstum, den Sauerstoff benötigen sie zur Atmung. Der des Sauerstoffs beraubte und nicht zum Zellwachstum verwendete Teil des Stickstoffs entweicht in die Luft.

Flächenbelüftung auf der Kläranlage
Flächenbelüftungssystem

Der Stickstoff kommt hauptsächlich über Harnstoffe wie Urin (Stickstoff-Wasserstoff-Verbindung) in die Kläranlage. In der belüfteten Phase des Belebungs-beckens wird er von Bakterien in Nitrit und Nitrat umgewandelt (Nitrifikation). Dazu entnehmen die Bakterien dem Harnstoff den Wasserstoff und ersetzen ihn durch den Sauerstoff, der durch das Flächenbelüftungssystem in die Belebungsbecken gedrückt wird.

Der Phosphorabbau erfolgt ebenfalls biologisch durch Einlagerung in bestimmte Bakterien, wobei dazu das Abwasser sauerstofffreie, unbelüftete und belüftete Zonen der Belebungsbecken durchlaufen muss. Eine weitere Senkung der Phosphatkonzentration wird durch eine Simultanfällung erreicht. Hierzu werden dem Abwasser Fällungschemikalien zugesetzt, die eine chemische Verbindung mit dem Phosphor eingehen und Flocken bilden.

Ablauf Kläranlage belüftete Phase
belüftete Phase

Die Nachklärung

Aus dem Abwasser sind nun ungelöste und gelöste Stoffe weitgehend entfernt. Es besteht hauptsächlich aus Wasser und Bakterienmasse.

In den Nachklärbecken setzen sich die Bakterien, die sich zu Flocken aneinander gelagert haben und die Flocken aus der Fällungsreaktion auf dem Boden ab. Dieser Bakterienschlamm wird dem Becken entnommen und teilweise als Belebtschlamm bzw. Rücklaufschlamm wieder in die Belebung zurückgeführt. So können die Bakterien „weiterarbeiten“. Überschüssiger Schlamm, der durch Wachstum und Vermehrung entstanden ist, wird in die Schlammbehandlung gebracht.

Ablauf Kläranlage Nachklärbecken
Nachklärbecken
Ablauf Kläranlage Nachklärbeckenräumer
Nachklärbeckenräumer

Die Schönungsteiche

Das so biologisch gereinigte Abwasser kann unter Nutzung der Schönungsteiche, in denen sich noch Restpartikel ablagern, problemlos in die Oder abfließen.

Ablauf Kläranlage Schönungsteiche
einer der 4 Schönungsteiche
Bei Rückstau durch die Oder wird das gereinigte Abwasser durch das Hochwasserpumpwerk in den Vorfluter Oder gehoben.
Ablauf Kläranlage Blick zur Oder
Blick zur Oder

Schlammbehandlung

Der Überschussschlamm (Sekundärschlamm) aus der biologischen Reinigung wird mit Dekantern eingedickt und dann mit dem Primärschlamm aus der mechanischen Reinigung in die Faultürme gegeben. Dort fault der Schlamm innerhalb von 30 Tagen unter Luftabschluss und durch die Mitwirkung von Bakterien aus, wobei Methangas entsteht.

Dieses Gas wird in Trockengasbehälter zwischen-gespeichert und durch ein Blockheizkraftwerk in Elektro- und Wärmeenergie umgewandelt. Die Wärmeenergie wird für die Gebäudeheizung und Faulturmheizung genutzt. Die elektrische Energie wird für den Eigenbedarf auf der Kläranlage verwendet. Der ausgefaulte Schlamm wird mit Dekantern mechanisch entwässert und aufgrund seiner guten Zusammensetzung zur landwirtschaftlichen Verwertung abgegeben.
Ablauf Kläranlage Schlammbehandlung
Schlammbehandlung
Ablauf Kläranlage Entwässerungsdekanter
Entwässerungsdekanter

Funktionsschema

Schema Ablauf Kläranlage Übersicht