Kläranlage
Das Abwasser aus dem Einzugsgebiet des Abwasserverbandes Hellertal wird der Kläranlage über einen Hauptsammler sowie 5 Pumpwerke zugeführt.
Das Abwasser wird in der Kläranlage mechanisch, chemisch und vollbiologisch gereinigt.
mechanische Reinigung:
Entfernung der ungelöst im Abwasser vorhandenen Schmutzstoffe durch einen Filterbandrechen und durch Schwerkraft.
chemische Reinigung:
Zugabe von gelösten Eisensalzen, um Phosphate zu entfernen.
biologische Reinigung:
weitergehende Entfernung von gelösten Schmutzstoffen mit Hilfe von Bakterien.
Bei Trockenwetter fließen der Kläranlage ~ 450 m3 pro Stunde zu; bei Regenwetter erhöht sich dieser Wert auf ~1.300 m3 /Stunde.
1. Mechanische Abwasserreingigung
1.1 Rechenanlage
Um das Abwasser im freien Gefälle der Kläranlage zuzuführen und damit entsprechende Energiekosten einzusparen, ist im Rahmen der letzten Erweiterung der Verbandskläranlage Herdorf (~1994) ein neues Rechengebäude mit einer maschinentechnischen Ausrüstung erstellt worden.
Die groben und sperrigen Bestandteile im Abwasser, z.B. Textilfetzen, Steine, Äste, Dosen, Kunststoffartikel und Hygieneartikel werden in dieser Rechenanlage entfernt. Die Rechenanlage arbeitet vollautomatisch und wirft das aus dem Abwasserstrom herausgezogene Rechengut in eine Rechengutwaschanlage, in der biologisch abbaubare Anteile herausgewaschen werden, um sie dem biologischen Abwasserreinigungsprozess zuzuführen. Die verbliebenen Rückstände werden in einer Rechengutpresse verdichtet und in einen Container abgeworfen. Das Rechengut wird anschließend in einer Restmüllverbrennungsanlage verbrannt.
1.2 Langsandfang
Die Abscheidung von Sand und Schwimmstoffen erfolgt in einem belüfteten Langsandfang.
Im Sandfang werden hauptsächlich die mineralischen Bestandteile wie Sand und Kies durch Verringerung der Fließgeschwindigkeit vom Wasser abgetrennt.
Der sich auf der Beckensohle ablagernde Sand wird mit einer Tauchmotorpumpe abgezogen und in einem nachgeschalteten Sandklassierer vom Wasser eitestgehend befreit. Die abgezogenen Schwimmstoffe (überwiegend Fette) werden in einem Schacht gesammelt und anschließend dem Faulturm zugeführt.
1.3 Vorklärung
Nach Durchlaufen des Sandfanges gelangt das Abwasser in das Vorklärbecken, das die letzte Stufe der mechanischen Reinigung darstellt. Durch weitere Verringerung der Fließgeschwindigkeit setzen sich alle nicht schwimmfähigen Stoffe ab. Der abgesetzte Rohschlamm wird durch einen kontinuierlich umlaufenden Bandräumer in die dafür vorgesehenen Schlammtrichter geschoben und in den Voreindicker gepumpt.
Neben dem Vorklärbecken liegt eine Umgehungsleitung, damit durch eine Umfahrung der Vorklärung jederzeit eine entsprechende Versorgung der Bakterien in den Belebungsbecken mit kohlenstoffhaltigem Abwasser gewährleistet ist.
2. Chemische Abwasserreinigung
Phosphatfällung
Der im Abwasser enthaltene Nährstoff Phosphor wird durch chemische Fällung aus dem Abwasser entfernt. Zu diesem Zweck wird ein Eisen- oder auch Aluminiumsalz dem aus dem Vorklärbecken und dem Belebungsbecken abfließenden Abwasserstrom zu dosiert. Das hieraus entstehende schwerlösliche Eisen- oder Aluminiumphosphat wird mit dem Überschussschlamm aus der biologischen Reinigungsstufe entfernt.
3. Biologische Abwasserreinigung
Nach Durchlaufen der mechanischen Abwasserreinigung wird das Abwasser biologisch nach dem Belebungsverfahren gereinigt. Es handelt sich hier um ein 1-stufiges Verfahren. Das Belebungsbecken ist 4-straßig ausgelegt, damit bei Störungen oder Wartungsarbeiten an einer Straße die entsprechende Reinigungsleistung in vollem Umfang in den übrigen Straßen aufrechterhalten werden kann.
Das Belebungsbecken ist unterteilt in den Bio-P-Bereich (8 Kaskaden), und den intermittierend (im Wechsel) betriebenen Nitrifikationsbereich / Denitrifikationsbereich (belüftet/unbelüftet). Die Nitrifikations- / Denitrifikationszone besteht aus 4 Kaskaden sowie einem variablen Nitrifikations- / Denitrifikationsbereich von weiteren 8 Kaskaden. Je nach Nitrifikationsleistung können die 8 variablen Kammern wahlweise unbelüftet (Denitrifikation) oder über eine feinblasige Belüftung mit Sauerstoff versorgt werden (Nitrifikation).
Das Abwasser aus dem Vorklärbecken wird mit dem aus den Nachklärbecken zurückgeführten Rücklaufschlamm über ein 2-stufiges Zwischen- und Rücklaufschlammpumpwerk in das Belebungsbecken gepumpt.
Das Belebungsbecken hat ein Gesamtvolumen von 12.600 m3.
3.1 Biologische P-Elimination (Bio-P-Bereich)
Im Bio-P-Bereich wird vorgeklärtes Abwasser und der Rücklaufschlamm aus der Nachklärung miteinander vermischt. Ein Absetzen des Belebtschlammes wird durch den Einsatz von Tauchmotorrührwerken verhindert. Ein Sauerstoffeintrag findet nicht statt.
3.2 Nitrifikation
Das Schlamm-Abwassergemisch, das aus dem Bio-P-Bereich in den intermittierend betriebenen Nitrifikations- / Denitrifikationsbereich fließt, wird in der Nitrifikationsphase intensiv über eine feinblasige Belüftung mit Sauerstoff versorgt und dabei gleichzeitig durchmischt. Die Mikroorganismen bauen dabei die gelösten organischen Kohlenstoffverbindungen ab. Eine weitere Bakteriengruppe (Nitrifikanten) baut dabei den vorhanden Ammoniumstickstoff zu Nitrat um. Da der Nitratstickstoff als gewässereutrophierend gilt, muss er aus dem Abwasser entfernt werden. Dies erfolgt in der Denitrifikationsphase.
3.3 Denitrifikation
In den intermittierend betriebenen Kaskaden wird vorgeklärtes Abwasser und der Rücklaufschlamm aus der Nachklärung miteinander vermischt. In der Denitrifikationsphase findet kein Sauerstoffeintrag statt. Ein Absetzen des Belebtschlammes wird durch den Einsatz von Tauchmotorrührwerken verhindert. Die im Abwasser enthaltenen Bakterien decken ihren Sauerstoffbedarf über das im Abwasser vorhandene Nitrat. In dieser anoxischen Phase entsteht aus Nitrat elementarer Stickstoff, der in die Luft entweicht. Gleichzeitig erfolgt die Umsetzung der leicht abbaubaren Kohlenstoffverbindungen.
3.4 Nachklärung
Aus dem Belebungsbecken fließt das Gemisch aus biologisch gereinigtem Abwasser und Belebtschlamm zu einem Verteilerbauwerk, wo eine Aufteilung des Volumenstromes auf die beiden Nachklärbecken (Durchmesser 30 m) erfolgt. Die Nachklärbecken werden radial durchströmt. Der sich absetzende elebtschlamm wird mit den Rundräumern auf dem Beckenboden zur Mitte der Nachklärbecken geführt und als Rücklaufschlamm der biologischen Stufe zugeführt. Der nicht benötigte Belebtschlamm wird als Überschussschlamm der weiteren Schlammbehandlung zugeführt. Das gereinigte Abwasser fließt über die Ablaufrinnen und das Ablaufmessbauwerk in die Heller.
4. Schlammbehandlung
4.1 Überschußschlammeindickung
Der aus den Nachklärbecken abgezogene Überschussschlamm besitzt einen sehr hohen Wasser- und damit Volumenanteil. Die daraus resultierende notwendige Aufkonzentrierung wird mit 2 Siebtrommelreaktoren durchgeführt. Bei diesem Verfahrensschritt wird dem Überschussschlamm soviel Wasser entzogen, dass der eingedickte Überschussschlamm noch pumpfähig ist. Dieser Überschussschlamm wird anschließend dem Faulprozess zugeführt.
4.2 Voreindicker
Der aus dem Vorklärbecken stammende Primärschlamm wird in den Voreindicker gepumpt. Dort findet eine Sedimentation statt. Der abgesetzte Schlamm wird anschließend in den Faulturm gefördert.
4.3 Faulturm
Im Rahmen der Erweiterung der Verbandskläranlage Herdorf wurde neben den beiden bestehenden Faultürmen von je 600 m3 ein neuer, 1.200 m3 fassender Faulturm errichtet, um die erforderliche Ausfaulzeit von rd. 20 Tagen einhalten zu können. Hier entsteht aus dem Schlamm durch entsprechende Faulprozesse unter Abwesenheit von Luftsauerstoff Methangas, welches zur Stromerzeugung sowie zur Beheizung genutzt wird.
4.4 Nacheindicker
Nach rund 20 Tagen Ausfaulzeit wird der ausgefaulte Schlamm in die Nacheindicker gefördert, um auch hier nochmals überschüssiges Wasser vor der eigentlichen Schlammentwässerung abziehen zu können. Neben der Entlastung der Membrankammerfilterpresse dienen die Nacheindicker als Puffervolumen für Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten an der Membrankammerfilterpresse.
4.5 Membrankammerfilterpresse
Der aus den Nacheindickern stammende Faulschlamm weist einen Trockensubstanzgehalt von 5-6 % auf. Mit der Membrankammerfilterpresse kann der Schlamm auf rd. 35 % TS entwässert werden. Hierbei kann sowohl mit Eisen und Kalk als auch mit Polymer konditioniert werden.
Je nach Entsorgungsweg kann das entsprechende Verfahren gewählt werden, wobei auch möglichen künftigen Entsorgungsstrategien Rechnung getragen wird.
4.6 Trübwasserstreckungsbecken
Die Kläranlage „produziert“ auch eigenes Abwasser. Bei dem Faulprozess und dem Entwässerungsvorgang in der Membrankammerfilterpresse fallen Trüb- bzw. Filtratabwässer an, die sehr hoch mit Stickstoff belastet sind. Um die während der normalen Arbeitszeiten anfallenden Stickstoffbelastungen nicht durch eine entsprechend groß dimensionierte Kläranlage kompensieren zu müssen, ist ein Trübwasserstreckungsbecken eingerichtet worden. Hier werden die arbeitstäglich anfallenden Trüb- und Filtratwässer zwischengespeichert, und in den schwach belasteten Nachtstunden der Kläranlage über entsprechende Pumpen zu dosiert. Damit ist eine gleichmäßige Beschickung der Biologie mit stickstoffhaltigem Abwasser gewährleistet.
5.Labor
Im Rahmen der Erweiterung der Verbandskläranlage Herdorf (~ 1994) ist durch die Aufstockung des Betriebsgebäudes ein entsprechender Labortrakt geschaffen worden, in dem ein auf die Bedürfnisse des Abwasserverbandes Hellertal abgestimmtes Labor eingerichtet wurde. Neben der gesetzlich vorgeschriebenen Selbstüberwachung der Kläranlage erfolgt eine durch in Verfahrenstechnik in Art und Umfang definierte Überwachung des Klärprozesses an den relevanten Stellen. Darüber hinaus führt der Abwasserverband Hellertal für alle Verbandsmitglieder zentral die Kontrolle der lndirekteinleiter durch. Hierdurch findet durch die zentrale Vorhaltung der personellen und sachlichen Ausstattung eine Kostenreduktion bei den Verbandsmitgliedern statt. Gleichfalls erfolgt hier die Betreuung einer weiteren Kläranlage.