Wie funktioniert eine Kläranlage?

Damit unsere Gewässer rein gehalten werden, wurden Abwasserreinigungsanlagen, kurz ARAs, errichtet. Im Abwasser von Haushalten und Betrieben befinden sich Stoffe, die von einer Kläranlage entfernt werden. Mit Hilfe von mechanischen, biologischen und chemischen Verfahren wird das Abwasser gereinigt. 

Rechen

Der Rechen ist die erste Stufe der Abwasserreinigung. In ihm bleiben grobe Verschmutzungen wie beispielsweise Hygieneartikel, Holz und Laub hängen. Diese Grobstoffe können sowohl Pumpen der Kläranlage als auch die nachfolgende Reinigung des Abwassers stark beeinträchtigen. Jede und jeder kann einen Beitrag zur reibungslosen Abwasserreinigung leisten. Was nicht in die Toilette gehört, findet ihr hier.

Sandfang

Der Sandfang ist ein Absetzbecken mit dem Zweck, grobe und absetzbare Feststoffe, wie beispielsweise Sand und Steine aus dem Abwasser zu entfernen. Durch Einblasen von Luft am Beckenboden entstehen Wirbelströme. Durch diesen Effekt verringert sich die scheinbare Dichte des Abwassers, was dazu führt, dass sich die Feststoffe am Beckenboden absetzen.

Vorklärbecken

Die nächste Stufe der Abwasserreinigung ist das Vorklärbecken. In diesem Becken setzen sich ungelöste Stoffe, wie beispielsweise Fäkalien und Papier ab oder schwimmen auf der Oberfläche. Dieser sogenannte Primärschlamm gelangt bei den meisten Kläranlagen in einen Voreindicker. In diesem setzt sich der Schlamm vom Wasser ab. Das sogenannte Trübwasser wird zu weiteren Reinigungsprozessen der Kläranlage zurückgeführt. Der eingedickte Schlamm wird zur weiteren anaeroben Behandlung in den Faulturm gepumpt.

Belüftungsbecken oder Belebungsbecken

Die Abwasserinhaltsstoffe werden durch Belüften des mit Belebschlamm (Masse an Bakterien) versetzten Abwassers abgebaut. Dabei werden von Bakterien, welche unter der Aufnahme von Sauerstoff arbeiten, Kohlenstoffverbindungen größtenteils zu Kohlenstoffdioxid abgebaut und teilweise zu Biomasse umgesetzt. Der Stickstoff aus den organischen Verbindungen wird durch andere Bakterien zu Ammoniak abgespalten und später mit Hilfe von Sauerstoff zu Nitrat oxidiert. Dieses Verfahren wird meist mit kontinuierlichem Durchlauf betrieben. Somit strömt laufend Abwasser zu und im gleichen Maße strömt Abwasser, welches Belebtschlamm enthält, ab. Durch die Zugabe von Fällmitteln kann mittels chemischer Reaktionen zudem der Nährstoff Phosphor entfernt werden.

Nachklärbecken

Das Nachklärbecken bildet eine Prozesseinheit mit dem Belebungsbecken. In ihm wird der Belebtschlamm durch Absetzen aus dem Abwasser abgetrennt. Um die Konzentration an Mikroorganismen im Belebungsbecken aufrecht zu erhalten, wird ein Teil des Schlamms (Rücklaufschlamm) ins Belebungsbecken zurückgeführt. Der Überschussschlamm wird zur Weiterbehandlung in den Voreindicker abgeführt, bevor er in den Faulturm gelangt. 

Faulturm

Der durch den Abbau der Abwasserinhaltsstoffe entstehende Biomassezuwachs wird als Klärschlamm beseitigt, meist aber in sogenannten Faulbehälter unter anaeroben Bedingungen durch Bakterien zu Faulschlamm und Faulgas abgebaut. Bei Letzterem handelt es sich um ein Gasgemisch, welches hauptsächlich aus Methan (60-70 Prozent), Kohlendioxid (26-36 Prozent) und geringen Mengen aus Wasserstoff und Schwefelwasserstoffen besteht. In geringer Form kann das Faulgas beispielsweise in Gasmotoren oder auch Blickheizkraftwerken zur Deckung des Eigenbedarfs an Strom und Wärme genutzt werden. Der restliche Faulschlamm wird anschließend meist in einen sogenannten Nacheindicker geleitet. Dort wird durch Absetzen erreicht, dass sich das Volumen verringert und der Wassergehalt abnimmt. Der entstehende Schlamm wird in Müllverbrennungsanlagen entsorgt.