Hahnenwasser > Hahnenwasser-Qualität > Wie funktioniert eine Kläranlage / ARA? > Reinigungsprozeß - Anordnung

Reinigungsprozeß - Anordnung

1. Stufe Mechanische Verfahren bilden zumeist die erste Reinigungsstufe. Hier werden etwa 20-30 % der festen (ungelösten) Schwimm- und Schwebstoffe entfernt.

In der weitergehenden Abwasserreinigung und der Industriewasserwirtschaft werden unter anderem Adsorption, Filtration und Strippung eingesetzt.

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. Sie 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 zu organischen Säuren, Methan und Kohlenstoffdioxid umgesetzt. Üblicherweise werden damit die Kohlenstoffverbindungen aus dem Abwasser entfernt. Ebenso erfolgt die Entfernung von organisch gebundenem Stickstoff und Ammonium durch bakterielle Nitrifikation und Denitrifikation. Zunehmend wird in mittleren und großen Kläranlagen auch der Phosphor bakteriell eliminiert.

3. Stufe Chemische Verfahren: 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.

4. Stufe Weitergehende Reinigung: Seit etwa Ende der 1980er Jahre sind teilweise weitergehende Reinigungsverfahren entwickelt worden, die zwar schon serienreif sind, die sich jedoch aufgrund ihrer teilweise sehr hohen Betriebskosten noch nicht durchsetzen konnten. Hier ist beispielsweise die Abwasserfiltration sowie die Entkeimung zu nennen.

Die Prozesse in Kläranlagen können mathematisch durch ihre Reaktionskinetik (Makrokinetik) beschrieben werden.

Prozeß Kläranlagenkomponente Zweck


Physikalische Verfahren
Siebung Rechen, Trommelsieb, Mikrosieb Entfernung von größeren Feststoffen und Schwimmstoffen
Abscheidung Schwimmstoff- beziehungsweise Ölabscheider Entfernung von Fetten und Ölen
Sedimentation Sandfang, Absetzbecken, Zentrifugalabscheider, Vor- und Nachklärbecken Entfernung kleinerer Schwimmstoffe, Sand, geflockter Schwebstoffe
Separation Nachklärbecken Entfernung des Belebtschlamms aus dem gereinigten Abwasser
Filtration Sandfilter Entfernung von Schwebstoffen
Flotation Flotationsbecken Entfernung von feinen Schmutzpartikeln durch Einblasen von Luft
Adsorption Aktivkohlefilter Anlagerung von beispielsweise halogenierten Kohlenwasserstoffverbindungen (AOX) oder Farbstoffen
Thermodesinfektion
(siehe Desinfektion)
Thermodesinfektionsanlage Durch erhöhte Temperatur werden Krankheitserreger abgetötet (Krankenhäuser, Labors, Pharmaindustrie).
Strippen Strippbecken Entfernung durch Einblasen von Luft/Gasen. Damit werden in Entsprechung des Dampfdrucks gelöste Abwasserinhaltsstoffe in die gasförmige Phase übergeführt und somit aus dem Wasser entfernt.
Verminderung der Radioaktivität Abklinganlage Durch entsprechend lange Verweildauer vermindert sich die radioaktive Belastung von Abwässern entsprechend der Halbwertszeit der Radionuklide. Einsatz in Labors, Krankenhäusern etc.
Kühlung Kühlturm, Kühlteich, Wärmeübertrager etc. Verminderung der Temperatur, um nachfolgende Reinigungsprozesse oder die Einleitung in den Vorfluter zu ermöglichen. Kann auch zur Wärmerückgewinnung dienen.
Biologische Verfahren
Biochemische Oxidation Belebtschlammverfahren, Tropfkörper Aerober Abbau organischer Bestandteile zu anorganischen Endprodukten (H2O, CO2, NO3-, N2, PO4---, SO4--) durch Belebtschlämme (Belebungsbecken) beziehungsweise Bakterienrasen (Tropfkörper). Durch geeignete Betriebsführung bei Belebungsanlagen kann die Phosphoraufnahme in die Biomasse optimiert werden (Bio-P). Somit ist weniger Fällmittel zur Phosphorelimination erforderlich.

Grundsätzliches Ziel ist stets, zu entfernende Abwasserinhaltsstoffe durch biologische Prozesse (Veratmung, Biomassewachstum) in Formen zu überführen, die durch Sedimentation oder Stripping (gasförmiges Austreiben) aus dem Abwasser entfernt werden können und zudem möglichst unschädlich sind.
Biochemische Oxidation bei Kleinkläranlagen Pflanzenkläranlage, Sandfilterkläranlage, Belebtschlammverfahren, Tropfkörper Aerober und anaerober Abbau in flachen Becken und anschließendem Bodendurchgang bei Pflanzenkläranlagen oder Abbau durch Belebtschlämme in Belebungsbecken oder durch Bakterienrasen in Tropfkörpern
Schlammfaulung Faulturm Anaerober Abbau organischer Bestandteile des Primär- beziehungsweise Überschusschlammes zu anorganischen Endprodukten: Kohlenstoffdioxid (CO2), Methan (CH4), Ammoniak (NH3), Schwefelwasserstoff (H2S)
Anaerobe Abwasserreinigung Reaktor Anaerober Abbau organischer Bestandteile zu anorganischen Endprodukten: Kohlenstoffdioxid (CO2), Methan (CH4), Ammoniak (NH3), Schwefelwasserstoff (H2S). Besonders für organisch hochbelastete Abwässer geeignet (beispielsweise Lebensmittelindustrie, Tierkörperbeseitigung).
Chemische Verfahren
Flockung Flockungsbecken Entfernung von Kolloidstoffen und feinen Schmutzpartikeln durch Flockungsmittelzugabe beziehungsweise Einstellung des pH-Wertes
Neutralisation/pH-Wert-Einstellung Neutralisationsbecken Einstellung des gewünschten pH-Wertes durch die Zugabe von Säure oder Base.
Fällung Fällungsbecken Ausfällung von Phosphationen (PO43-) mit Eisen- und Aluminiumsalzen
Simultanfällung Belebungsbecken/Nachklärbecken Entfernung von Phosphor (als Phosphat) durch Zugabe von Eisen- oder Aluminiumsalzen zum Belebtschlamm.
Vorfällung Mischbecken/Vorklärbecken Entfernung von Phosphor (als Phosphat) durch Zugabe von Eisen- oder Aluminiumsalzen vor dem Vorklärbecken.
Nachfällung Mischbecken/Absetzbecken nach dem Nachklärbecken Entfernung von Phosphor (als Phosphat) durch Eisen- oder Aluminiumsalzen nach dem Vorklärbecken.
Abiotische Oxidation Sonderbecken Zerstörung biotisch nicht abbaubarer organischer Verbindungen beispielsweise durch Ozon oder UV-Licht. Gegebenenfalls mit dem Ziel, die Reste biotisch abbauen zu können (beispielsweise Entfärbung von Abwasser)
Desinfektion Sonderbecken Abtötung von Krankheitserregern durch Chlor- oder Ozonzugabe oder durch UV-Bestrahlung

Login Letzte Änderung:
March 19. 2017 01:13:24
Powered by CMSimple