Was passiert eigentlich, nachdem wir die Spülung betätigen oder das Abwasser der Industrie in die Kanalisation fließt? Begeben Sie sich auf eine faszinierende Reise durch die Ansbacher Kläranlage, ein komplexes System, das weit mehr ist als nur ein Ort der Abwasserreinigung. Diese detaillierte Erkundung, gespickt mit technischen Einblicken, enthüllt die verborgenen Prozesse, die unsere Umwelt schützen. Von den Anfängen der Kläranlage in den 1950er Jahren, als sie als eine der modernsten Bayerns galt, bis hin zu den heutigen Herausforderungen der Kapazitätsanpassung und der Einhaltung strenger EU-Richtlinien, wird die Entwicklung einer lebenswichtigen Infrastruktur beleuchtet. Verfolgen Sie den Weg des Wassers, beginnend im weitläufigen Kanalnetz der Stadt, vorbei an Regenbecken, Feinrechen, Fettabscheidern und Sandfängen, bis hin zu den Vorklär-, Denitrifikations- und Belebungsbecken, wo komplexe biologische Prozesse Stickstoff eliminieren. Entdecken Sie die Bedeutung der Schlammbehandlung und die Möglichkeiten der Energiegewinnung. Lernen Sie die technischen Details der Anlage kennen, von Durchflussmengen und Beckenvolumina bis hin zu den bakteriellen Prozessen der Nitrifikation und Denitrifikation. Dieses Buch ist ein unverzichtbarer Leitfaden für alle, die sich für Umweltschutz, Abwassertechnik und die Funktionsweise moderner Kläranlagen interessieren. Es bietet einen fundierten Einblick in die Herausforderungen und Lösungen der Abwasserreinigung und zeigt, wie aus vermeintlichem Abfall sauberes Wasser wird. Eine spannende Lektüre für Ingenieure, Umweltwissenschaftler und alle, die mehr über die unsichtbare Infrastruktur unserer Städte erfahren möchten. Erfahren Sie, wie die Kläranlage Ansbach, trotz ihrer Geschichte von Überlastung und Anpassung, heute einen wichtigen Beitrag zum Schutz unserer Gewässer leistet. Ein augenöffnendes Buch, das die Komplexität und Bedeutung der Abwasserreinigung für unsere Gesellschaft veranschaulicht und die Notwendigkeit nachhaltiger Lösungen hervorhebt. Kläranlage, Abwasserreinigung, Umweltschutz, Ansbach, Wasserwirtschaft, Ingenieurwesen, Nitrifikation, Denitrifikation, Klärschlamm, Energiegewinnung, Abwassertechnik, Umwelttechnik, Infrastruktur, Kanalisation, Regenbecken, Feinrechen, Vorklärbecken, Belebungsbecken, Nachklärbecken, biologische Reinigung, Stickstoffelimination, Gewässerschutz, EU-Richtlinien, technische Details, Durchflussmengen, Beckenvolumina, bakterielle Prozesse, nachhaltige Lösungen.
1. Inhaltsverzeichnis
1. Inhaltsverzeichnis
2. Geschichte der Kläranlage
3. Gang des Wassers durch die Kläranlage
3.1 Vor der Kläranlage
3.2 Zulauf
3.3 Regenbecken
3.4 Feinrechen
3.5 Fettabscheider und Sandfang
3.6 Vorklärbecken
3.7 Denitrifikationsbecken
3.8 Belebungsbecken
3.9 Nachklärbecken
3.10 Abfluss
4. Der Weg des Schlamms
5. Energiegewinnung
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 11.000m3/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 1500m3. 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 2830m3. Bei der - Denitrifizierung wird NO3 bakteriell umgesetzt. Es wird einerseits zu N2, Stickstoff, das in der Gasphase entweicht. Der Sauerstoff des NO3- reagiert mit Kohlenstoffverbindungen zu CO2 umgewandelt, welches ebenfalls Gasförmig + entweicht. Das NH4 bleibt in dieser Stufe unverändert.
3.8 Belebungsbecken
Im Belebungsbecken wird das verbliebene NH4 im Abwasser eleminiert. Dies kann 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 1440m3 haben wird das NH + erst mittels Nitrifikation in NO - umgewandelt. Dies geschieht auch wieder bakteriell. Danach wird mit Hilfe der Denitrifikation das NO3 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 11.520m3. Nach dieser Biologischen Behandlung ist das Wasser nahezu stickstofffrei.
3.9 Nachklärbecken
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Inhalt des Dokuments "Kläranlage"?
Das Dokument beschreibt den Aufbau und die Funktionsweise der Kläranlage Ansbach, von ihrer Geschichte über den Wasser- und Schlammweg bis hin zur Energiegewinnung.
Wann wurde die Kläranlage Ansbach gebaut?
Die Kläranlage wurde in den Jahren 1954-1956 gebaut.
Für welche Einwohnerzahl war die Kläranlage ursprünglich konzipiert?
Sie war für 50.000 Einwohnereinheiten konzipiert, aufgeteilt in 35.000 für die Bevölkerung und 15.000 für die Industrie.
Warum wurde die Kläranlage bereits 1977 erweitert?
Die Anlage war bereits 1963 überlastet, unter anderem aufgrund des hohen Abwasseraufkommens des nahegelegenen Schlachthofs.
Wie ist das Kanalnetz in Ansbach aufgebaut?
Es handelt sich um eine Mischkanalisation über 220 km, die sowohl Regenwasser als auch Abwasser zusammenführt. Sie beinhaltet 10 Pumpstationen und 22 Regenbecken.
Was passiert im Regenbecken?
Das Regenbecken dient dazu, stark belastetes Abwasser zwischenzulagern oder die erste Welle nach einer längeren Regenpause abzufangen, da diese besonders stark verunreinigt ist.
Welche Funktion hat der Feinrechen?
Der Feinrechen entfernt grobe Verunreinigungen aus dem Abwasser, wobei Toilettenpapier einen Hauptteil der entfernten Stoffe ausmacht.
Was geschieht im Fettabscheider und Sandfang?
<Hier werden Sand und Fette durch Belüftung und Strömung getrennt und extrahiert.
Welchen Zweck haben die Vorklärbecken?
In den Vorklärbecken werden 40-70% der organischen Substanz im Abwasser entfernt.
Was passiert im Denitrifikationsbecken?
Im Denitrifikationsbecken wird Stickstoff (NO3) bakteriell in Stickstoffgas (N2) und Kohlenstoffdioxid (CO2) umgewandelt und so aus dem Abwasser entfernt.
Wie funktioniert die Stickstoffentfernung im Belebungsbecken?
Durch eine Kombination von Nitrifikation (Umwandlung von NH4 in NO3) und Denitrifikation wird der Stickstoff aus dem Wasser entfernt. Dieser Vorgang wiederholt sich, wodurch der Stickstoffgehalt des Wassers sehr stark reduziert wird.
Was geschieht in den Nachklärbecken?
In den Nachklärbecken findet eine weitere Sedimentation statt, wodurch das Wasser noch klarer wird.
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- Simon Kögler (Autor), 2007, Kläranlage Ansbach, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/111881
