Biologie (3er Kaskade):

Eschweiler Biologie

Leistungs- und Maschinendaten:

 

3 Stück Belebungsbecke:
je ca. 6000 m³ Inhalt

Belüfter:
je Belebungsbecken 414 Stück, Membranschlauchbelüfter

Umwälzung:
je Belebungsbecken 4 Stück,
Umwälzpropeller „Banana“,
Fa. Flygt, Durchmesser 2 m
4,0 kW

Online-Messungen pro Becken:
Temperatur, pH-Wert, NH4-N,
NO3-N, Sauerstoff

 Belebungsbecken 3:                              
zusätzlich Phosphat-Fällung

 

Funktionsbeschreibung:

Die Biologie ist die 2. Reinigungsstufe auf der Kläranlage Eschweiler.

Es gibt 3 runde Belebungsbecken, die hintereinander geschaltet sind. Dies nennt man eine Dreierkaskade mit vorgeschalteter Denitrifikation.

Wird Luft in ein Beckenteil eingeblasen, so nennt man das Nitrifikation (siehe unten), ist keine Luft vorhanden, so nennt man das Denitrifikation (siehe unten).

Der Innenteil der einzelnen Becken wird nicht belüftet, der äußere Teil wird belüftet.

Der Rücklaufschlamm aus der Nachklärung wird über das Rücklaufschlammpumpwerk im Zwischenpumpwerk zu 100% in das Mittelbauwerk des 1. Belebungsbeckens gepumpt. Das zufließende Abwasser aus der Vorklärung wird durch das Abwasserpumpwerk des Zwischenpumpwerks in den Innenteil der 3 Belebungsbecken verteilt.

Dabei bekommt das 1. Belebungsbecken ca. 55% des Abwassers, das 2. Belebungs-becken ca. 30% und das 3. Becken ca. 15% des Abwassers (3er Kaskade). Dabei werden die Becken noch untereinander durchflossen. Der Innenteil des 1. Belebungsbeckens gelangt in den Außenbereich des Beckens, fließt dann in den Innenbereich des 2.Beckens, von dort aus in den Außenbereich des 2. Beckens, dann weiter in den Innenbereich des 3.Beckens dann in dessen Außenbereich und von dort aus in den Quelltopf der Nachklärung.

In der Biologie übernehmen Bakterien die Arbeit. Hierbei laufen chemische Prozesse ab. Das Ammoniak aus dem Harnstoff wurde im Kanal bereits von Bakterien in Ammonium-Stickstoff (NH4-N) umgewandelt. Ammonium ist giftig und darf in hoher Konzentration nicht ins Gewässer gelangen.

Durch den Luftsauerstoff, der in die Nitrifikation eingeblasen wird, wandelt sich das Ammonium-Stickstoff (NH4-N) in Nitrit-Stickstoff (NO2-N) und weiter in Nitrat-Stickstoff (NO3-N) um (Vorgang der Nitrifikation). Das Ammonium wurde somit unschädlich gemacht.

Das entstandene Nitrat ist aber ein Stoff, der als Düngemittel gilt und in Gewässern das Algenwachstum begünstigt. Dadurch wird gleichzeitig der Sauerstoffgehalt in den Gewässern reduziert, was wiederum anderen Lebewesen, wie z. B. Fischen schadet.

Um das Nitrat unschädlich zu machen, gibt es die Denitrifikation. Da in diesem Beckenteil kein gelöster Sauerstoff vorhanden ist, müssen die Bakterien zum Überleben den Sauerstoffanteil aus dem Nitrat-Stickstoff aufnehmen. Der frei gewordene Stickstoff (N-Anteil) entweicht in die Atmosphäre.

Um den ordnungsgemäßen Ablauf der Prozesse sicherzustellen, gibt es in jedem Belebungsbecken 2 Sauerstoff-, 1 NH4-N- und eine NO3-N-Messung. Diese Messwerte werden durch eine so genannte SPS-Steuerung verarbeitet, wodurch die chemischen Vorgänge in den einzelnen Belebungsbecken geregelt werden: Wird Ammonium in den Belebungsbecken gemessen, so wird Luft eingeblasen. Ist das Ammonium in Nitrat umgesetzt, wird die Luft wieder abgestellt.

Zur Belebung gehört noch die 3. Reinigungsstufe, die Phosphatelimination. Der Phosphatanteil (P) kommt hauptsächlich aus den Waschmitteln in die Kläranlagen. Das Phosphat kann nicht umgewandelt werden, sondern er wird im Schlamm gebunden. Dazu gibt man sogenannte Fällmittel dazu. Auf der Kläranlage Eschweiler ist das Eisen-dreichlorid (FeCl3). Es ist ein sehr ätzender Stoff (pH1), vergleichbar mit Salzsäure. Die Farbe ist rötlich durch den Eisenanteil. Das Fällmittel verbindet sich mit dem Phosphat, der dadurch schwerer wird und sich in der Nachklärung mit im Schlamm absetzt und so aus dem Wasser herausgenommen wird. Auch der Phosphor ist übrigens ein Nährstoff, den man nicht in größeren Konzentrationen im Einleitgewässer haben will und deswegen aus dem Abwasser herausholen muss.

Von der Biologie gelangt das Abwasser in die Nachklärung.

Ihr Kläranlagen Team