Technologie & Prozess

Kommunale Abwässer

Die Vorreinigung des kommunalen Abwassers dient hauptsächlich der Entfernung von Grob- und Feststoffen, wie z. B. Unrat, Toilettenpapier, Sand, Haaren oder Fasern. Hierfür muss das Abwasser mehrere Stufen durchlaufen. Nach Grobrechen, Sandfang und dem nachgeschalteten Feinrechen gelangt es in zwei Mischbehälter, die als Vorlage für die nachfolgende biologische Behandlung dienen. Diese Mischbehälter haben ein Fassungsvermögen von jeweils rund 6.300 m3, was einer Rückhaltemöglichkeit von ca. 12 Std. entspricht. Durch die Mischbehälter können die Tagesschwankungen und die besonders bei Regenwetter wechselnden Abwasserqualitäten und -mengen ausgeglichen werden. Von dort aus gelangt das Kommunalabwasser zur zweiten, biologischen Reinigungsstufe. Hier wird es zusammen mit dem Industrieabwasser durch aerobe Mikroorganismen gereinigt.

Industrielle Abwässer

Die industriellen Abwässer werden gemeinsam mit dem uns zugeleiteten belasteten Grundwasser in zwei Mischbehältern gesammelt, bevor die Verschmutzung des Abwassers durch chemisch-physikalische Vorbehandlungsprozesse schrittweise entfernt wird. Durch diese Vorvermischung der unterschiedlichen Industrieabwässer in den Mischbehältern wird ein sehr nützlicher Mengen- und Konzentrationsausgleich noch vor der weiteren Behandlung erreicht. Auch die bei der Klärschlammbehandlung anfallenden Prozesswässer (z. B. Zentrat aus der Entwässerung des Klärschlammes) sowie die in geringem Umfang über Tankfahrzeuge angenommenen industriellen Abwässer werden in diese Industriemischbehälter eingeleitet. Die beiden Industriemischbehälter haben - wie die kommunalen Mischbehälter - ein Volumen von je 6.300 m3. Ein dritter baugleicher Behälter steht als Sicherheitstank zur Verfügung. Sollte es in den vorgelagerten Betrieben zu Havarien kommen, kann dieser Behälter die dabei anfallenden Abwässer kurzfristig aufnehmen, um die biologischen Reinigungsstufen zu schützen. Mit einem Volumenstrom von etwa 500 m³/h verlässt der nun vergleichmäßigte Industrieabwassermix die Mischbehälter und gelangt in die chemisch-physikalische Vorbehandlungsanlage. Als Fällungsmittel zur Entfernung von Schwermetallen und Phosphat wird beispielsweise Eisen(III)-chloridlösung zugegeben (Fällung); die Zugabe von Polyelektrolytlösung sorgt dafür, dass sich gut sedimentierbare Flocken bilden (Flockung), welche anschließend in zwei Absetzbecken als Schlamm abgetrennt und der Klärschlammbehandlung zugeleitet werden. Zusätzlich wird in dieser Stufe auch der pH-Wert vor der Weiterbehandlung korrigiert. Hierzu dient die zudosierte Kalkmilch (Neutralisation). Das verbleibende Industrieabwasser ist nun so weit vorgereinigt, dass es bio-logisch weiterbehandelt werden kann und der ersten biologischen Behandlungsstufe, dem BIOHOCH®-Reaktor 1, zugeleitet wird.

Aerobes Prinzip

Bei der aeroben Abwasserbehandlung werden durch Mikroorganismen biologisch abbaubare organische Stoffe mit Sauerstoff (O2) zu Kohlendioxid (CO2) umgesetzt. Der Eintrag und die Lösung von Sauerstoff ins Abwassergemisch erfordern einen hohen Energieaufwand. Der Abbau der organischen Stoffe bei diesem Prozess ist jedoch nahezu vollständig, sodass das gereinigte Abwasser direkt in das Gewässer abgegeben werden kann. Etwa 50% der abgebauten Kohlenstofffracht werden bei diesem Prozess in neue Bakterienbiomasse umgesetzt, die als Überschussschlamm aus dem System entfernt, behandelt und letztlich als Abfall entsorgt werden muss.

Anaerobes Prinzip

Die organischen Schmutzstoffe werden unter Ausschluss von Sauerstoff in einem mehrstufigen Prozess zu energiereichem Biogas, bestehend aus ca. 65% Methan (CH4) sowie weiteren niedermolekularen gelösten organischen Verbindungen, abgebaut. Diese Verbindungen verbleiben als Restverschmutzung im Abwasser, das vor der Einleitung in das Gewässer noch einer aeroben Endreinigung unterzogen wird. Ein Pluspunkt gegenüber dem aeroben Prinzip: Der hohe Energieaufwand für die Belüftung entfällt, aus dem Biogas können Wärme und Elektroenergie gewonnen werden und im Vergleich zum aeroben Verfahren wird nur ein Zehntel der Menge an Überschussschlamm produziert.

Das in der KBA zu behandelnde Klärschlammgemisch stammt aus drei wesentlichen Prozessen. Zum Ersten fällt aus der chemisch-physikalischen Vorbehandlung des Industrieabwassers und Grundwassers Primärschlamm an, der vor der Einspeisung in die KBA noch durch zwei Schwerkrafteindicker aufkonzentriert wird. Zum Zweiten wird der in den biologischen Reinigungsstufen anfallende Überschussschlamm, welcher durch Zentrifugen eingedickt wird, der KBA zugeführt. Zum Dritten werden im GKW auch über die Straße angelieferte Klärschlamme aus anderen Kläranlagen mitbehandelt. Somit nimmt das GKW dank seiner Klärschlammverbrennungsanlage eine herausragende technologische und überaus wichtige Stellung in der Region ein. Die angelieferten "Fremdschlämme" kommen mit ganz unterschiedlichen Feststoffgehalten in unserer Anlage an (von 5 bis 95% Trockensubstanzgehalt) und werden der Behandlung dementsprechend an unterschiedlichen Stellen des Prozesses zugeführt.

In unserer Klärschlammverbrennungsanlage werden also sowohl Schlämme vom GKW als auch von fremden Kläranlagen entsorgt. Aufgrund der ausreichenden Verweilzeit der Abgase und einer Temperatur von über 800 ºC in der Nachverbrennungszone ist ein vollständiger Ausbrand der organischen Bestandteile des Schlammes gewährleistet. Dioxine und Furane werden sicher zerstört. Die Überwachung der Emissionsgrenzwerte nach 17. BImSchV erfolgt mit eignungsgeprüften Emissions-Rechnern bzw. -Messgeräten. Die umweltgerechte Verwertung der Rückstände aus der Rauchgasreinigung ist gewährleistet. Gemäß KrWG müssen zudem für die Annahme von fremden Klärschlämmen entsprechende Entsorgungs- bzw. Verwertungsnachweise vorliegen, was ausnahmslos eingehalten wird.

Unterrichtung der Öffentlichkeit gemäß §18 der 17. Verordnung zum Bundesimmissionsschutzgesetz (17. BImSchV).
Messungen von Emissionen und Verbrennungsbedingungen in der Klärschlammbehandlungsanlage (KBA der GKW-Gemeinschaftsklärwerk Bitterfeld-Wolfen GmbH): PDF-Download