Wissenswertes zu Kläranlagen
Kläranlagen werden zur Reinigung der Gewässer verunreinigenden Bestandteile der Abwässer verwendet. Da diese Verfahrensarten nacheinander in verschiedenen Reinigungsstufen eingesetzt werden, nennt man moderne Kläranlagen „dreistufig“.Die erste Kläranlage auf dem europäischen Festland wurde 1882 in Frankfurt am Main in Betrieb genommen.
Funktionsweise von Kläranlagen
1. Stufe: In der ersten der drei Stufen, in der die Kläranlagen das Wasser aufbereiten, werden bereits 20-30% der ungelösten Stoffe mechanisch herausgefiltert.
2. Stufe: Biologische Verfahren werden in der zweiten Reinigungsstufe kommunaler Abwasserreinigungsanlagen und für den Abbau organisch hochbelasteter Abwässer in der aeroben und anaeroben Abwasserreinigung eingesetzt. Diese Verfahren verwenden mikrobiologische Abbauvorgänge. Dabei werden abbaubare organische Abwasserbestandteile möglichst vollständig mineralisiert, das heißt in der aeroben Abwasserreinigung bis zu den anorganischen Endprodukten Wasser, Kohlenstoffdioxid, Nitrat, Phosphat und Sulfat abgebaut. In der anaeroben Abwasserreinigung werden sie in der Kläranlage zu organischen Säuren, Methan und Kohlenstoffdioxid umgesetzt.
3. Stufe: Abiotisch-chemische Verfahren bedienen sich chemischer Reaktionen wie Oxidation und Fällung ohne Beteiligung von Mikroorganismen. Sie dienen in der kommunalen Abwasserreinigung vor allem der Entfernung von Phosphor durch Fällungsreaktionen (Phosphorelimination). Dieser Prozess hat große Bedeutung zur Vermeidung der Eutrophierung der Vorfluter. Zudem werden abiotisch-chemische Verfahren zur Fällung in der Industriewasserwirtschaft und zur weitergehenden Abwasserreinigung (beispielsweise Flockung/Fällung/Filtration) eingesetzt.
Als Belastung der Kläranlage mit Abwasser wurde früher ein Schmutzwasseranfall von 150 bis 200 Liter pro Einwohner und Tag angesetzt. Der Schmutzwasseranfall entspricht etwa dem Wasserverbrauch. Für Neuplanungen oder Vorausplanungen wird inzwischen der ortsspezifische Wasserverbrauch ermittelt und eine Abschätzung für die Zukunft versucht. Üblicherweise werden Schmutzwassermengen um die 130 Liter pro Einwohner und Tag angesetzt. Dieser Wert berücksichtigt die in Mitteleuropa bei dichten Kanalnetzen üblichen Werte. Für die Bemessung der Kläranlage wird jedoch in der Regel ein Zuschlag für Fremdwasser (undichte Kanäle, Einleitungen von Drainagen und dergleichen) berücksichtigt. Dieser kann bis 100 Prozent des Schmutzwasseranfalls betragen.
Für die Gemeinden in Deutschland sind die Stromkosten für Kläranlagen normalerweise der höchste Posten aller Einrichtungen. Im Durchschnitt sind es rund 20 Prozent des kommunalen Energieverbrauchs. In ganz Deutschland werden dafür rund 4400 Gigawattstunden Energie im Jahr verbraucht.
Davon erfordert in der Regel das Druckbelüftungssystem im Belebungsbecken den mit Abstand größten Energieaufwand von allen Verfahrensschritten einer kommunalen Abwasserbehandlungsanlage. Der Energieverbrauch für die Belüftung liegt im Durchschnitt bei etwa 50 Prozent des gesamten Energiebedarfs. Darauf folgen die kontinuierlich laufenden Pumpen. Die drittgrößte Verbrauchergruppe bilden in der Regel die fortlaufenden Rührwerke. Diese drei Hauptkomponenten verbrauchen in normal geführten Anlagen über 80 Prozent der Energie.
In Deutschland gibt es rund 10.000 Kläranlagen, wobei je Kubikmeter erzeugtes Reinwasser im Mittel 0,58 Kilowattstunden für Rohwasseraufbereitung, Filter und Druckerhöhung verbraucht werden. Das ergab eine Befragung bei 422 Versorgungsunternehmen.
Weitere Informationen zu Kläranlagen finden Sie unter www.enwacon-engineering.de