Die Kläranlage
Unsere biologische Abwasserreinigungsanlage
Die biologische Abwasserreinigung der ARA Neugut kombiniert Biologie mit modernster Technik. Sie entfernt effektiv Kohlenstoff-, Stickstoff- und Phosphorverbindungen sowie Mikroverunreinigungen, bevor das gereinigte Wasser in die Glatt eingeleitet wird.
Auf die Schnelle
Unsere Anlage Schritt für Schritt erklärt
Zunächst durchläuft das Abwasser eine mechanische Vorbehandlung, bei der grobe Partikel und Verunreinigungen entfernt werden. Anschliessend erfolgt die biologische Aufbereitung, in der Mikroorganismen Schadstoffe abbauen und chemische Verbindungen beseitigen.
Zum Schluss wird das gereinigte Wasser desinfiziert und in die Glatt eingeleitet, sodass es sicher in den natürlichen Kreislauf zurückgeführt wird. Für eine detaillierte Anschauung klicken Sie auf die einzelnen Bereiche. So erhalten Sie umfassende Informationen zu jedem Schritt des Reinigungsprozesses.
Das ist der erste Schritt der mechanischen Reinigungsstufe des Abwassers. Der Grobrechen entnimmt dem zufliessenden Abwasser die gröberen Verunreinigungen (WC-Papier, Plastiksäcke, Holzstücke, Steine etc.). Dieses Rechengut wird entwässert, dem Presscontainer zugeführt und in der Kehrichtverbrennungsanlage verbrannt.
Auf der ARA Neugut werden Sand- und Fettfänge als zweiter Schritt der mechanischen Abwasservorbehandlung eingesetzt, um eine effiziente Entfernung von Verunreinigungen zu gewährleisten, bevor sie die weiteren Prozesse der Abwasserbehandlung beeinträchtigen können.
Der Sandfang besteht aus zwei grossen Auffangbecken und dient der Entfernung von Sand, Kies und anderen schweren Feststoffen aus dem Abwasser. Nach der Abscheidung der Feststoffe werden sie durch ein Reinigungsverfahren gewaschen und anschliessend im örtlichen Kieswerk verkauft, was zur Abfallreduzierung und Förderung der Kreislaufwirtschaft beiträgt.
Sobald das Abwasser in den Sandfang gelangt, verlangsamt sich seine Strömungsgeschwindigkeit, wodurch die schweren Feststoffe auf den Boden des Beckens absinken. Um die Sedimentation zu erleichtern und eine effiziente Entfernung der Feststoffe sicherzustellen, wird dem Sandfang Luft zugeführt. Diese Luftzufuhr verhindert die Absetzung von weiterverwendbaren organischen Stoffen und unterstützt die Anreicherung von fetthaltigen Substanzen an der Oberfläche. Die abgeschiedenen Fette und Öle werden anschliessend zur Schlammbehandlung weitergeleitet.
Der Feinrechen ist der letzte Schritt der mechanischen Reinigungsstufe auf einer Kläranlage. Seine Hauptaufgabe besteht darin, kleinere Partikel zu entfernen, die im Grobrechen und Sand- und Fettfangbecken nicht abgeschieden wurden. Dabei handelt es sich oft um feinere Verunreinigungen wie Haare, Textilfasern, Papierstücke und andere kleine Feststoffe im Abwasser. Das anfallende Rechengut wird nach dem Auffangen dem Container zugeführt und anschliessend in der Kehrichtverbrennungsanlage verbrannt.
Nach der mechanischen Reinigungsstufe durchläuft das Abwasser die Vorklärbecken (VKB). Die VKB spielen eine entscheidende Rolle, indem sie das ankommende Abwasser vorbehandeln, um die Belastung der nachfolgenden Reinigungsstufen zu reduzieren und gleichzeitig Schlamm für die Faulung zu produzieren.
Der Hauptprozess der VKB besteht darin, das ankommende Abwasser zu verlangsamen und absetzbare Verunreinigungen abzuscheiden. Zusätzlich werden in den VKB auch gezielt chemische Behandlungen durchgeführt, um bestimmte Schadstoffe bzw. Phosphat zu reduzieren. Die Zugabe von Eisenchlorid und die Absetzung entfernen bis zu einem Drittel der ankommenden Phosphatfracht und die Hälfte der organischen Fracht. Durch die Absetzung wird Schlamm in den VKB produziert, der später für die Faulung und Energiegewinnung verwendet wird.
Nachdem das Abwasser in der Vorklärung behandelt wurde, gelangt es in die Biologiebecken. Hier erfolgt der Abbau von Kohlenstoff-, Phosphor- und Stickstoffverbindungen durch Mikroorganismen. Während dieses Prozesses wird ein Teil der Schmutzstoffe in Kohlendioxid, Stickstoffgas, Wasser und andere Endprodukte umgewandelt.
Die Biologie besteht aus belüfteten und unbelüfteten Becken. Der gelöste Sauerstoff in den Becken schafft optimale Bedingungen für die Mikroorganismen. Der Sauerstoffzufuhr in der Becken erfolgt durch eine Tellerbelüftung, um eine ausreichende Sauerstoffversorgung sicherzustellen. Die unbelüftete Zone am Anfang des Biologiebeckens hilft bei der erhöhte Entfernung von Stickstoff und den biologischen Abbau von Phosphor (Bio-P-Elimination). Hier wird auch den in Nachklärung abgetrennten Rücklaufschlamm zugeführt. Dies trägt dazu bei, die Aktivität der Mikroorganismen aufrechtzuerhalten und eine effektive Reinigung des Abwassers sicherzustellen.
Um eine effiziente Reinigungsleistung sicherzustellen, wird das Wasser in vier Strassen verteilt. Jede Strasse besteht aus einer unbelüfteten Zone und vier belüfteten Zonen. Drei der belüfteten Zonen befinden sich im Erdgeschoss und die letzte belüftete Zone befindet sich auf dem Dach. Anschließend fließt das gereinigte Abwasser in Nachklärbecken, um es von Schlamm zu trennen.
Die Bio-P-Elimination stellt eine Alternative zur chemischen P-Elimination dar und bietet den Vorteil, dass Gewässer vor zusätzlichen zugeführten Chemikalien geschützt werden können. Auf der ARA Neugut wird etwa zwei Drittel des zugeführten Phosphors im Abwasser entfernt. Die Bio-P-Elimination besteht aus zwei Hauptphasen.
Die erste Phase umfasst die Phosphorrücklösung, bei der ein Teil des im Belebtschlamm gespeicherten Phosphors unter bestimmten Bedingungen wieder in gelöster Form in das Abwasser freigesetzt wird. Dies geschieht in den unbelebten Zonen, insbesondere bei niedrigem Sauerstoff- und Nitratgehalt und in Anwesenheit leicht abbaubarer organischer Substanzen im Abwasser. Die Rücklösung von Phosphor wird gezielt gesteuert, um eine optimale Phosphorentfernung zu gewährleisten.
Die zweite Phase beinhaltet die Speicherung von Phosphor bei der Mikroorganismen in den belebten Zonen. Dabei wird der Phosphor aus dem Abwasser entfernt und in Form von Biomasse im Belebtschlamm zurückgehalten. Das gereinigte Abwasser, frei von Phosphor, fließt anschließend weiter.
Im Nachklärbecken wird der Belebtschlamm durch Absetzen vom gereinigten Abwasser abgetrennt. Ein Teil des abgesetzten Schlammes wird in das Belebungsbecken zurückgeführt (Rücklaufschlamm), um die auf die Abwasserreinigung spezialisierten Bakterien im Belebungsbecken anzureichern.
Mit der Zufuhr von Ozon können problematische Mikroverunreinigungen wie Pharmaka, Pflanzenschutzmittel oder Kosmetika erfolgreich aus Abwässern entfernt werden. Ozon kann mittels Injektoren oder Diffusoren eingetragen werden.
Die Filteranlage sorgt mit ihrer mechanischen Filtrierung für die Basis einer optimalen Wasserqualität.
Anschliessend wird das gereinigte Wasser in Gewässer geleitet und gelangt wieder in den natürlichen Wasserkreislauf.
Der Klärschlamm bleibt etwa 30 Tage im Faulturm. Bei einer Temperatur von 37 Grad bauen Bakterien die biologischen Stoffe im Schlamm ab und es entsteht ein Faulgas aus Methan und Kohlendioxid. In drei Blockheizkraftwerken wird es zur Strom- und Wärmeerzeugung genutzt.
Schlamm entsteht bei der Abwasserbehandlung, bevor das Wasser wieder in die Umwelt abgegeben werden kann. Ein Dekanter lässt sich als ein Absetzbecken betrachten, das sich um eine Achse wickelt. Im Absetzbecken bewegen sich die Feststoffteilchen, die schwerer als die Flüssigkeit sind, durch die Schwerkraft zum Boden und bilden am Grund des Beckens ein Sediment (Feststoff-Phase). Zum Beispiel kann ein Wein-Dekanter als eine Art Absatzbecken verstanden werden. In einer Zentrifuge erfolgt die Trennung der Feststoff- und Flüssig-Phase mit Hilfe der Zentrifugalbeschleunigung.
Energiegewinnung aus Abwasser
Das Wasser wird gereinigt und passiert danach eine Wärmepumpe, welche dem Abwasser Wärme entzieht. Die entzogene Wärme speist einen Warmwasserkreislauf, welcher zur Beheizung der Faultürme und als Wärmequelle für die Schlammtrocknung dient.
Wichtigste Wärmelieferanten sind die Blockheizkraftwerke. Je nach Jahreszeit kommt das Abwasser mit einer Temperatur zwischen 10 und 23°C auf der Kläranlage an. Das Wasser wird gereinigt und passiert danach eine Wärmepumpe, welche dem Abwasser Wärme entzieht. Die entzogene Wärme speist einen Warmwasserkreislauf, welcher zur Beheizung der Faultürme und als Wärmequelle für die Schlammtrocknung dient.
Mit Wärmetauschern entnimmt man einem Abwasserstrom Wärme und kann sie nach Bedarf mit einer Wärmepumpe auf eine Nutztemperatur heben. Die Wärme gewinnt man in der Kanalisation, in der Kläranlage und durch direkte Wärmerückgewinnung im Gebäude.
Ein Zyklon, das die leichte Fraktion des Schlamms entfernt und somit das Potenzial bietet, die Absetzung des Schlamms im Nachklärbecken zu verbessern.
Mittels PLS werden sämtliche Abläufe kontrolliert. Es werden täglich Mengen und Konzentrationen der eingeleiteten Stoffe und der Abwasserqualität ermittelt.
Abwassermonitoring bezeichnet die systematische Überwachung von Abwasser. Es werden täglich Mengen und Konzentrationen der eingeleiteten Stoffe und der Abwasserqualität ermittelt.
