1.  Inhaltsverzeichnis  

1.  Inhaltsverzeichnis  2

2.  Geschichte der Kläranlage  3

3.  Gang des Wassers durch die Kläranlage  3

3.1  Vor der Kläranlage  3

3.2  Zulauf  3

3.3  Regenbecken  3

3.4  Feinrechen  4

3.5  Fettabscheider und Sandfang  4

3.6  Vorklärbecken  4

3.7  Denitrifikationsbecken  4

3.8  Belebungsbecken  4

3.9  Nachklärbecken  4

3.10  Abfluss  5

4.  Der Weg des Schlamms  5

5.  Energiegewinnung  5

2. Geschichte der Kläranlage

Die Kläranlage in Ansbach wurde in den Jahren 1954-1956 gebaut und war damit die

1. „moderne“ Kläranlage Bayerns. Konzipiert war die Anlage für 50.000 Einwohnereinheiten, die sich wie folgt aufteilten: 35.000 Einheiten für die Bevölkerung und 15.000 Einheiten für die Industrie. Allerdings war die Anlage nach 7 Jahren im Jahre 1963 bereits überlastet. Eine Ursache dafür war, dass der nahe gelegene Schlachthof allein ein Abwasseraufkommen von 30.000 Einwohnern hatte. Dies führte dazu, dass die Kläranlage nach erst 15 Jahren im Jahre 1977 Erweitert wurde. Nach Hochrechnungen wurde sie nun für 250.000 Einwohner ausgelegt. Diese Hochrechnungen haben sich jedoch nicht erfüllt. Es wurde lediglich eine suboptimale Auslastung von 100-150.000 EW erreicht. Da solch eine Anlage jedoch nur knapp vor ihrer Kapazitätsgrenze optimal arbeitet wurde sie in den Jahren 1996/1997 zurück gebaut. Dies geschah indem die alten Tropfkörper still gelegt wurden. Heute besitzt die Anlage eine Ausbaugröße von 125.000 EW. Sie ist in der Lage, einen maximalen Mischwasserzufluss von 1620m3/h bzw. einen Trockenwetterzufluss von 900m3/h zu reinigen. Die maximale Schmutzfracht liegt bei 7.500kg BSB/Tag.

3. Gang des Wassers durch die Kläranlage

3.1 Vor der Kläranlage

Die Stadt Ansbach hat ein Kanalnetz, das sich über 220km erstreckt. Dies ist eine sogenannte Mischkanalisation, sprich Regenwasser und Abwasser zusammen. Im Kanalnetz sind 10 Pumpstationen enthalten, um Höhendifferenzen auszugleichen. Außerdem noch 22 Regenbecken.

3.2 Zulauf

Der Zulauf der Anlage hat einen Trockendurchsatz von 126 l/sec, was einer täglichen

Leistung von 11.000m ³ /Tag entspricht. 14% dieses Volumens sind Fremdwasser, z.B Grundwasser. Bei Regen kann der Abfluss das 300-Fache des Trockenabflusses betragen. Realistisch gesehen kann aber nur das 2-3-Fache bewältigt werden. Die Überkapazität wird entweder im Regenbecken (siehe später) zwischengelagert bzw. direkt in die Rezart eingeleitet. Die Belastung des Eingeleiteten Mischwassers ist im Vergleich zum Trockenabfluss durch die Verdünnung stark reduziert, was die Umweltbelastung bei der direkten Einleitung etwas relativiert.

3.3 Regenbecken

Die Anlage besitzt ein Regenbecken mit einem Fassungsvermögen von 1500m ³ . Dies ist nötig um einerseits stark belastetes Abwasser beispielsweise durch einen Ölunfall zwischen zu lagern oder auch um die erste Welle bei Regen nach einer längeren Regenpause abzufangen. Wenn es nicht regnet setzt sich viel in den Rohren ab. Bei Regen ist also der erste Schwall extrem stark verunreinigt.

3.4 Feinrechen

Der Feinrechen entfernt die groben Verunreinigungen aus dem Abwasser. Ein Indikator für (Siedlungs-) Abwasser ist Toilettenpapier. Dies macht den Hauptteil der Entfernten Stoffe im Feinrechen aus. Die Extraktionsleistung des Feinrechens liegt bei 200 Tonnen pro Jahr. In der Kläranlage Ansbach ist dieser Rechen frei stehend. Dies ist nach einer EU-Richtline nicht mehr zulässig. Es wurde aber bisher vermutlich aus Kostengründen noch nicht nachgebessert.

3.5 Fettabscheider und Sandfang

In einem Becken wird von unten Druckluft in das Wasser geblasen. Durch die geringere Dichte des Wasser sinkt der Sand zu Boden. Dieser kann dann extrahiert werden. Auch herrscht in dem Becken eine kontinuierliche Strömung. Fette ballen sich zu kleinen Kugeln zusammen und sammeln sich hinter einer Abgrenzung. Diese können dann abgeschöpft werden. Nach der Vorklärung findet die Durchflussmessung statt. Dies Geschieht mittels einer Venturi-Engstelle und eines Ultraschall-Messgerätes.

3.6 Vorklärbecken

Die Kläranlage Ansbach besitzt 4 Vorklärbecken. Die Becken 1 und 2 haben ein Volumen von 560m3 und einen Schlammtrichter von 31m3, die Becken 3 und 4 haben 885m3 und ein Schlammtrichtervolumen von 38m3. In diesen Becken werden 40-70% der Organischen Substanz im Abwasser entfernt.

3.7 Denitrifikationsbecken

In der Dentirifizierung soll der Stickstoff im Abwasser eleminiert werden. In der Kläranlage Ansbach hat dieses Becken ein Volumen von 2830m ³ . Bei der

^- bakteriell umgesetzt. Es wird einerseits zu N 2 , Stickstoff,

Denitrifizierung wird NO ³ das in der Gasphase entweicht. Der Sauerstoff des NO3- reagiert mit Kohlenstoffverbindungen zu CO 2 umgewandelt, welches ebenfalls Gasförmig ⁺ bleibt in dieser Stufe unverändert.

entweicht. Das NH 4

3.8 Belebungsbecken

⁺ im Abwasser eleminiert. Dies kann

Im Belebungsbecken wird das verbliebene NH ⁴ aber nicht direkt erfolgen deshalb kommt hier die Denitrifikation und die Ninrifikation kombiniert zum Einsatz. In den ersten 2 Kaskaden, die ein Volumen von jeweils 1440m ³ haben wird das NH ^{4 +} erst mittels Nitrifikation in NO ^{3 -} umgewandelt. Dies

-

geschiehtauch wieder bakteriell. Danach wird mit Hilfe der Denitrifikation das NO ³ wieder eleminiert. Dieser Vorgang wiederholt sich bis die Stickstoffverbindungen weitgehend aus dem Wasser „herausgelöst“ wurden. Den Abschluss des Belebungsbeckens bildet wieder die Nitrifikation. Die 2 Kaskaden haben in der Kläranlage Ansbach ein Volumen von jeweils 11.520m ³ . Nach dieser Biologischen Behandlung ist das Wasser nahezu stickstofffrei.

3.9 Nachklärbecken

Die KA Ansbach hat insgesamt 3 Nachklärbecken mit jeweils 45m Durchmesser. Hier wird noch einmal sedimentiert. Das Wasser ist in diesem Becken schon seht klar.

3.10 Abfluss

Der Abfluss der Kläranlage Ansbach wird in die Rezart eingeleitet. Die Mittleren Konzentrationen und Frachten bzw. die einzuhaltenden Grenzwerte im Ablauf verhalten sich wie folgt:

Stoff CSB BSB ⁵ N ^ges P ges

4. Der Weg des Schlamms

Fangen wir mit dem Weg des Schlammes einfach in der Mitte der Kläranlage an. Die Nitrifikation besitzt einen internen Schlammrücklauf zur Denitrifikation. Der Schlamm der Nach der Nitrifikation im Nachklärbecken aufgefangen wird geht entweder als Rücklaufschlamm wieder in die Denitrifikation oder das zu viel an Schlamm als Überschussschlamm zum Vorklärbecken. Von dort aus gelangt der Schlamm in einen der beiden Faultürme (V ges =10.000m ³ ). Im Faulturm wird aus dem Rohschlamm Klärgas gewonnen. Im Jahr gewinnt man so knapp 1.100.000m ³ Klärgas. Das dabei überschüssige Wasser wird in einem Pufferbecken (V=1100m ³ ) gelagert. Der übrige Faulschlamm wird erst eingedickt und kommt dann in die Schlammentwässerungsanlage. Das dem Schlamm entzogene Wasser kommt ebenfalls in das Pufferbecken, der übrige Klärschlamm wird entsorgt. Der Inhalt des Pufferbeckens kann dem Klärprozess wieder zugegeben und somit gereinigt werden.

5. Energiegewinnung

Das im Faulturm anfallende Klärgas wird erst in einem Gasspeicher (V=5500m ³ ) zwischengelagert und wird dann entweder der Heizung oder einem Blockheizkraftwerk zugeführt. Somit kann die Kläranlage einen Großteil ihres Energiebedarfs selbst decken. Die 1,1 Mio m ³ Klärgas ergeben so jährlich knapp 2 Mio kWh Strom. Der Eigenbedarf an Strom liegt bei 2,16 Mio kWh. Der Vorteil eines Blockheizkraftwerkes ist der, dass es sehr schnell ans Netz gehen kann und nicht wie normale Kraftwerke eine Vorlaufzeit benötigt. Deshalb kann Strom zu Spitzenbedarfszeiten schnell und flexibel erzeugt werden. Wirtschaftlich bedeutet das, dass man eigentlich immer den sehr gut bezahlten Spitenbedarfsstrom absetzen kann.