Abwasserzweckverband Illtal

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Rückblick auf die Arbeitsweise der Zentralkläranlage

Das gesamte Einzugsgebiet der Kläranlage entwässerte im Mischverfahren. Hierdurch ergabt sich die Notwendigkeit, bei Niederschlägen die Hauptsammler an mehreren Stellen des Gesamtnetzes und insbesondere vor der Kläranlage zu entlasten.

Zur Ableitung der Abwässer in die Zentralkläranlage war ein weitreichendes Sammler-Netz erforderlich, das insgesamt 25,6 km Rohrleitungen verschiedener Dimensionen aufwies.
Die Entlastung der Zubringesammler aus den einzelnen Gemeinden erfolgt über rd.  59 Regenüberläufe.


Durch die langen Fließwege und mit Rücksicht auf einen einwandfreien Abfluss, der ausreichendes Gefälle fordert, erreichte der Sammler die Kläranlage in einer Tiefe von 3,50 m unter Gelände.
Seine rechnerische Leistungsfähigkeit entsprach der rd. 12-fachen Menge des Abwassers, die bei Trockenwetter und Annahme eines auf 16 Stunden verteilten Abflusses zu erwarten war.
Dieses Mischwasser konnte in einer mechanisch-biologischen Kläranlage nicht behandelt werden. Zur Entlastung des Vorfluters war allerdings eine Vorbehandlung bis zu dieser höchstmöglichen Verdünnung vorgesehen.

 
Da ein Rückstau in den ankommenden Hauptsammler bis etwa Geländehöhe ohne Nachteile für die Kanalisation innerhalb der Gemeinde Wustweiler in Kauf genommen werden konnte, wurde der Hauptsammler als Rückhalteraum in die Gesamtkläranlage einbezogen und zusätzlich durch ein Regenauslassklärbecken ergänzt. Dieses Verfahren ermöglichte die geforderte mechanische Klärung der Abwässer bis zur 10-fachen Trockenwettermenge ohne Pumpen.

 

Die Durchflusszeit des ankommenden Mischwassers betrug bei höchstem Zufluss rd. 20 min, sodass es vor Ableitung in die Ill ausreichend mechanisch geklärt war. Gröbere Verunreinigungen wurden zudem durch den vor dem Regenauslassklärbecken eingebauten maschinell geräumten Rechen mit 30 mm Spaltweite zurückgehalten.


Im Anschluss an das Regenauslassklärbecken war ein Pumpwerk mit zwei Abwasserschnecken angeordnet. Jede von ihnen förderte den mittleren zukünftigen Tageszufluss von rd. 100 l/s. Maximal wurd also der 2-fache mittlere Trockenwetterabfluss in die Kläranlage gefördert.


Zwischen Regenbecken und Pumpensumpf war eine Schwimmerdrossel angeordnet, die das aus dem Regenbecken abfließende Mischwasser auf die maximale Förderleistung der beiden Abwasserschnecken mechanisch begrenzt. Hierdurch wurde ein Einstau der Abwasserschnecken bei gefülltem Regenbecken vermieden.

 

Hinter dem Pumpwerk wurd das Abwasser in einem Langsandfang mit zwei Durchflussrinnen entsandet. Der Sandfang wurde während des Betriebes durch ein Räumgerät geräumt. Das Gerät hat einen Silo, in dem der geräumte Sand bis zur Abfuhr gestapelt und weitgehend entwässert wurde.

Anschließend wurde der Zufluss der Kläranlage in einer  Venturimessanlage gemessen und registriert.

 

Die mechanische Reinigung schloss mit zwei parallel geschalteten Vorklärbecken ab, die als langgestreckte, flache Rechteckbecken ausgebildet waren. Ihr Inhalt betrug je 378 m3 bei einer Länge von 36 m und einer Breite von je 5 m. Die rechnerische Durchflusszeit betrug bei Trockenwetter rd. 2 Stunden. Die Becken wurden durch einen Zwillingsräumer mit Schwimmschlammschilden geräumt.


Der Ablauf der beiden Vorklärbecken wurde über eine gemeinsame Sammelrinne den Belebungsbecken zugeleitet. Lediglich bei hohen Wasserständen der Ill, wenn der Ablauf der biologischen Anlage keine Vorflut mehr hatte, wurde das nur mechanisch geklärte Abwasser direkt in die Ill eingeleitet. Die Umleitung erfolgte automatisch mit Hilfe eines Elektroschieberpaares.

 

Zur biologischen Reinigung der Abwässer dienten zwei Belebungsbecken, die durch Oberflächenbelüfter mit dem notwendigen Sauerstoff versorgt wurden. Insgesamt 6 Belüfter konnten bis zu 3000 kg Sauerstoff je Tag in das Abwasser eintragen.

 

Die Belebungsbecken hatten einen Inhalt von je 600 m³ und gewährleisteten zukünftig bei Vollbelastung der Anlage eine Belüftungszeit von 3,3 Stunden. In dieser Zeit wurde die eingeleitete Verschmutzung des Abwassers, die am Tag mit maximal 1865 kg BSBs veranschlagt wurde, auf einen Restbetrag von rd. 90 kg abgebaut (BSBs biochemischer Sauerstoffbedarf).


Die beiden Nachklärbecken hatten einen Inhalt von je 490 m³ bei einer Oberfläche von je 245 m².

 

Bei der biologischen Abwasserreinigung wurden die im Abwasser enthaltenen organischen Stoffe durch Kleinlebewesen und Bakterien abgebaut. Sie ballten sich zu Flocken zusammen und bildten den sogenannten Belebtschlamm. Ein Teil dieses Schlammes wurde zur Abwasserreinigung benötigt und deshalb aus den Nachklärbecken laufend in die Belebungsbecken zurückgeführt.

 

Der überschüssige Schlamm wurde abgetrennt und dem Vorklärbecken zugeleitet, wo er mit dem übrigen Schlamm der Vorklärung absetzt und täglich zur Faulung abgezogen wird. Es werden zukünftig täglich rd. 90 m³ Schlamm mit einem Wassergehalt von ca. 95% anfallen. Er wird mittels zweier Schlammpumpen in den 2000 m³ fassenden Faulturm der Kläranlage gefördert und faulte dort in einem Zeitraum von ca. 25 Tagen bei einer Temperatur von rd. 30°C aus.

 

Bei dem unter Luftabschluss vor sich gehenden Faulprozeß des Schlammes entstand Faulgas, das sich wegen seines hohen Wärmewertes vorzüglich zur Energiegewinnung eignete. Es bestand neben anderen Gasen zu etwa 3/4 aus Methan. Durch den Faulprozess wurde der Schlamm weitgehend verändert, er mineralisierte und konnte auf Trockenbeete abgelassen werden, wo er an der Luft trocknete und dabei seinen Wassergehalt bis auf ca. 60% verminderte.

 

In diesem Zustand wurde der Schlamm durch ein spezielles Räumgerät aufgenommen und dann abtransportiert. Wegen seines hohen Dungwertes wurde eine landwirtschaftliche Verwertung des Schlammes angestrebt. Durch eine Nassschlammzapfstelle war die Möglichkeit gegeben, den Schlamm auch im flüssigen Zustand zu laden und abzufahren, da landwirtschaftliche Betriebe zeitweise diese Abfuhr vorziehen.

 

Ein Trockengasbehälter mit 200 m³ Inhalt  fing das Faulgas auf und glich Schwankungen des Gasanfalles aus. Es wird dadurch einerseits sichergestellt, dass möglichst immer Gas zur Energiegewinnung zur Verfügung stand, andererseits bei zeitweilig höherem Gasanfall kein Gas verlorenging.
Es wurde mit einem täglichen Gasanfall von rd. 1 300 m³ gerechnet, der ausreichte, um mit zwei Gasmotoren mit direkt gekoppelten Generatoren den Strombedarf der Kläranlage zu decken.

 

Die Abwärme der Gasmotoren, sowohl die des Kühlwassers als auch die der Abgase, wurde zur Beheizung des Faulraumes und des Betriebsgebäudes genutzt. Außerdem konnte das Faulgas direkt zur Wärmeerzeugung in einem Spezialkessel verfeuert werden.
Für den Anfangsbetrieb und bei Faulgasmangel bestand die Möglichkeit der Versorgung sowohl des Heizkessels als auch der Gasmaschinen mit Stadtgas des Gaswerkes Illingen. Die Umschaltung erfolgte automatisch.

 

Die Stromverteilung mit den dazugehörigen Sicherungselementen und Schaltrelais befanden sich in einem geschlossenen Raum hinter der Schaltzentrale. Eine Werkstatt zur Durchführung kleinerer Reparaturen, Labor für örtliche Abwasseruntersuchungen, Aufenthaltsraum für das Personal,  Unterkunft mit Schlafgelegenheit für einen Notdienst, Duschraum und WC,  Geräteraum.


Der Keller des Betriebsgebäudes nahm die zur Schlammförderung erforderlichen Pumpen sowie den Heizkessel und alle notwendigen Armaturen zur Steuerung und Überwachung der Heizung auf.
Hier war auch eine Eigenwasserversorgung eingerichtet, die biologisch gereinigtes Abwasser zur Reinigung der Anlage förderte und notfalls mit Grundwasser gespeist werden konnte. Diese Maßnahme wurde für sinnvoll gehalten, weil der Verbrauch an Spritzwasser in einer Kläranlage vorliegender Größe beachtlich ist. Sie sparte aber nicht nur hohe Wasserkosten, sondern schonte auch den Trinkwasservorrat. Da der erforderliche Kraftstrom für die Wasserförderung mittels Klärgas erzeugt wurde, entstehen nur geringe Betriebskosten.


Alle Mess- und Regeleinrichtungen, die mit dem Gas zusammenhängen, waren außerhalb des eigentlichen Betriebsgebäudes in einem explosionsgeschützten Zwischenbau untergebracht.


In einem besonderen Trakt waren die Gasmaschinen und Generatoren aufgestellt.


Zwischen Betriebsgebäude und Faulraum befandt sich ein Aufgangsturm zum Faulraumkopf. Der Turm nahm gleichzeitig den Kamin, die notwendigen Lüftungszüge und die auf den Faulraum führenden Leitungen auf.



Bilder und graphische Informationen

Abwasserwerk mit Schneckentrogpumpen der Fa. MAN, Gustavsburg
Abwasserwerk mit Schneckentrogpumpen der Fa. MAN, Gustavsburg
Lageplan der Zentralkläranlage Illtal
Lageplan der Zentralkläranlage Illtal
Belebungsbecken mit GYROX-Belüftern der Fa. LURGI - im Hintergrund Faulturm und Betriebsgebäude
Belebungsbecken mit GYROX-Belüftern der Fa. LURGI - im Hintergrund Faulturm und Betriebsgebäude
Schlammförder- und Umwälzpumpen, links Reinwasserpumpen der Eigenwasserversorgung der Fa. O. Schulze, Gladbeck
Schlammförder- und Umwälzpumpen, links Reinwasserpumpen der Eigenwasserversorgung der Fa. O. Schulze, Gladbeck
Trockenschlammaufnehmer der Fa. MAT, Elversberg
Trockenschlammaufnehmer der Fa. MAT, Elversberg
Gasmotoren-Elektro-Aggregate für Faul- und Stadtgas der Fa. Motorenwerke AG, Mannheim
Gasmotoren-Elektro-Aggregate für Faul- und Stadtgas der Fa. Motorenwerke AG, Mannheim
Regelanlage der Faulraum- und Gebäudeheizung, rechts Kühlwasserwärmetauscher der Gasmischanlage, Firma Oswald Schulze
Regelanlage der Faulraum- und Gebäudeheizung, rechts Kühlwasserwärmetauscher der Gasmischanlage, Firma Oswald Schulze