Abwasserreinigungsanlagen Niederrad/Griesheim & Sindlingen

Regenüberlaufbecken

Vor den ARA befinden sich die letzten Regenüberlaufbecken des Kanalnetzes. Bei Regen wird stark verdünntes Abwasser zwischengespeichert und nach Regenende langsam der ARA zugeführt.

Rechenanlagen

Erster Schritt der mechanischen Reinigung ist das Entfernen der Grobstoffe aus dem Abwasser mit Grob- und Feinrechen. Das Rechengut wird entwässert und umweltfreundlich entsorgt. Wegen der Geruchsbelastung sind die Rechenanlagen in Gebäuden untergebracht. Die Abluft wird abgesaugt und gereinigt.

Sandfang

Im Sandfang setzen sich Sand und andere gröbere mineralische Stoffe ab. Ein Räumer befördert die am Boden abgesetzten Stoffe in einen Trichter, aus dem sie abgepumpt werden. Der Sand wird vom Wasser getrennt. auf. Fette und andere leichte Stoffe schwimmen durch eingeblasene Luft auf und werden abgetrennt.

Vorklärung

Im letzten Teil der mechanischen Reinigung gelangt das Abwasser in die Vorklärung. Durch das große Beckenvolumen verlangsamt sich die Fließgeschwindigkeit: Feine Schwebstoffe setzten sich am Beckenboden ab, Schwimmstoffe sammeln sich an der Wasseroberfläche. Der Bodenschlamm wird durch Räumer in Trichter gefördert, automatisch gesteuert aus den Becken entfernt und zusammen mit dem Schwimmschlamm aus den Rinnen in die Rohschlammspeicher der Schlammbehandlung gefördert. In Niederrad ist die Vorklärung zur Reduzierung von Geruchsemissionen abgedeckt. In Sindlingen befindet sich im Gerinne zur Vorklärung eine Strippanlage. Durch Einblasen von Luft werden damit Geruchsstoffe aus dem Abwasser ausgetrieben und einer Abluftbehandlung zugeführt. Der Einlaufbereich ist bis zur Vorklärung (einschließlich deren Ablaufgerinne) abgedeckt, die Abluft wird behandelt.

Hochwasserpumpwerke

Unsere Hochwasserpumpwerke haben mehrere Funktionen:

1. Bei extremem Mainhochwasser kann das gereinigte Abwasser nicht mehr im freien Gefälle in den Main abfließen. Es wird deshalb mit Hochwasserpumpen über den Mainwasserspiegel angehoben.
2. In Niederrad dient das Hochwasserpumpwerk auch dazu, aus den Regenüberlaufbecken überfließendes Abwasser in den Main zu fördern.
3. In Sindlingen fördert das Hochwasserpumpwerk im Normalbetrieb ständig Abwasser aus dem Ablauf der Nachklärung – und zwar zurück in die Erste Biologische Stufe, zur weitergehenden Stickstoffelimination (Rückpass).

Bakterielle Umwandlung

Hier wandeln spezielle Bakterien (Belebtschlamm) die im Abwasser enthaltenen organischen Schmutzstoffe (Kohlenstoffverbindungen) in Kohlendioxid, Wasser und neue Bakterienmasse um. Der Sauerstoff, den die Bakterien dazu benötigen, stammt aus der Außenluft. Er wird mit Turbogebläsen komprimiert und über am Beckenboden montierte Tellerbelüfter eingeblasen.

Prozesssteuerung

Der Prozess dieser Abwasserreinigung wird mit moderner Mess-, Steuer- und Regelungstechnik auf für die Bakterien optimale Lebensbedingungen eingestellt. Die prozessbedingt entstehende überschüssige Bakterienmasse (Überschussschlamm) lässt sich in der nachfolgenden Zwischenklärung entfernen und der Schlammbehandlung zuführen. In Sindlingen werden auch die Prozesswässer der SEVA (Zentrat, Kühl- und Waschwasser) in die Erste Biologische Stufe zur Behandlung eingeleitet, sowie, neben Kohlenstoff-, auch Stickstoffverbindungen (Nitrate) im biologischen Reinigungsprozess abgebaut (Denitrifikation).

Zwischenklärung

Die Zwischenklärung und die Nachklärung funktionieren ähnlich wie die Vorklärung. Das Schlamm-Abwasser-Gemisch aus den biologischen Stufen wird durch Absetzvorgänge getrennt: in Belebtschlamm, der sich am Boden absetzt, und gereinigtes Abwasser.

Der Belebtschlamm wird teilweise in die Biologischen Stufen zurückgefördert, um dort die erforderliche Bakterienmasse sicherzustellen.

Der zusätzlich entstandene und nicht benötigte Belebtschlamm wird als sogenannter Überschussschlamm aus dem System abgezogen und in die Schlammbehandlung geleitet.

In der Zweiten Biologischen Stufe spielen Bakterien ebenfalls eine Rolle – sie bauen Stickstoffverbindungen ab. So wird etwa Ammonium in zwei Schritten über Nitrit in Nitrat umgewandelt. Und auch hier benötigen die Bakterien eine ausreichende Sauerstoffzufuhr sowie Abwassertemperaturen über 10° C und eine lange Aufenthaltszeit (Schlammalter). In einem weiteren Schritt muss das Nitrat anschließend durch Denitrifikation in elementaren Stickstoff umgewandelt und so aus dem Abwasser entfernt werden. In Niederrad erfolgt ein Teil der Denitrifikation durch eine vorgeschaltete Stickstoffelimination (im ersten Viertel der Becken der Zweiten Biologischen Stufe) mit zurückgeführtem Belebtschlamm aus der Nachklärung

Nachklärung

Die Zwischenklärung und die Nachklärung funktionieren ähnlich wie die Vorklärung. Das Schlamm-Abwasser-Gemisch aus den biologischen Stufen wird durch Absetzvorgänge getrennt: in Belebtschlamm, der sich am Boden absetzt, und gereinigtes Abwasser.

Der Belebtschlamm wird teilweise in die Biologischen Stufen zurückgefördert, um dort die erforderliche Bakterienmasse sicherzustellen.

Der zusätzlich entstandene und nicht benötigte Belebtschlamm wird als sogenannter Überschussschlamm aus dem System abgezogen und in die Schlammbehandlung geleitet.

Die Phosphateliminierung

Phosphate im Abwasser müssen entfernt werden, da sie die Gewässer als Nährstoffe belasten. Sie werden zum Teil im biologischen Prozess von den Bakterien mit verbraucht. Der Rest wird durch chemische Fällung entfernt, bei der in den Rücklaufschlamm des Abwassers sowie in den Ablauf der Zweiten Biologischen Stufe ein alkalisches Fällmittel dosiert wird. Der entstehende Schlamm wird über die Nachklärung entfernt und in die Schlammbehandlung geleitet.

Die Denitrifikation

In der ARA Niederrad

In einer nachgeschalteten Behandlungsstufe wird das noch im Abwasser enthaltene Nitrat unter Zugabe von Methanol und in Abwesenheit von Sauerstoff in elementaren Stickstoff umgewandelt. Die Bakterien siedeln sich in einem Filterbett auf Tonkügelchen an und vermehren sich. Der entstehende überschüssige Bakterienschlamm lässt sich durch regelmäßiges Spülen des Filterbetts entfernen.

In der ARA Sindlingen

In Sindlingen geschieht diese Stickstoffelimination vollständig in der Ersten Biologischen Stufe durch das rückgeführte nitrathaltige Abwasser aus der Nachklärung (Rückpass).

Die Flockungsfiltration in der ARA Sindlingen

Die im gereinigten Abwasser der Nachklärung noch enthaltenen feinsten Feststoffe lassen sich in einer Filtration abscheiden: Das Abwasser durchströmt ein Filterbett aus Anthrazitmaterial, das die Feinststoffe zurückhält. Sobald die Filter mit Feststoffen belegt sind, folgt deren Spülung mit Wasser und Luft. Die so ausgetragenen Feststoffe werden in die Vorklärung geleitet und mit sonstigen Feststoffen der Schlammbehandlung zugeführt.

Schlammbehandlung

Der Rohschlamm aus den Vorklärungen Niederrad, Griesheim und Sindlingen wird, gemeinsam mit dem Überschussschlamm aus der Zwischen- und Nachklärung, in den jeweiligen Schlammspeichern gesammelt.

Rührwerke homogenisieren das Ganze und bringen es auf eine gleichmäßige Konsistenz von circa 3 % Feststoffgehalt. Die Förderung des Rohschlamms von Niederrad zur ARA Sindlingen erfolgt über eine 11 km lange Druckleitung. Zur Entfernung von Geruchsstoffen wird der gesamte Klärschlamm in einer Schlammbelüftungsanlage grob belüftet und anschließend zur Entwässerung und Verbrennung in die SEVA gepumpt.

Schlammbehandlung und Schlammbelüftung sind jeweils abgeschlossene Behälter. Die Abluft lässt sich absaugen und einer Abluftreinigung zuführen.

Abluftreinigung

Die ersten Stufen der ARA (Rohwasserpumpwerk, Rechenhaus und Sandfang, Vorklärung Niederrad und verschiedene Gerinne), in denen geruchsbelastetes Abwasser transportiert und behandelt wird, sind abgedeckt oder befinden sich innerhalb von Ge- bäuden.

Die Abluft wird gezielt abgesaugt und gereinigt. Ebenso sind die Ersten Biologischen Stufen abgedeckt; als Schlammbehandlungsanlagen dienen geschlossene Behälter. Auch hier wird die Abluft abgesaugt.

Die Abluft lässt sich entweder mit Chemikalien oder über Biofilter reinigen. Bei Biofiltern wird die geruchsbelastete Luft zunächst in Wäschern befeuchtet und anschließend in Becken geleitet, die mit aufbereitetem Wur- zelholz, Rindenmulch oder speziellem, mit Aktivkohle dotiertem Material, gefüllt sind. Auf diesen Materialien siedeln sich Mikroorganismen an, die die Geruchsstoffe aus der durchströmenden Luft entfernen.