Vollbiologische Abwasserreinigung

Schon immer hat Bad Orb eine besondere Beziehung zum Wasser- und Gewässerschutz. Mit der nachhaltigen Reinigung des Grund- und Solewassers sichert die Kurstadt seit jeher ihre Existenz. Bereits aus den Jahren 1964/65 datiert der Neubau der ersten vollbiologischen Abwasserreinigungsanlage am heutigen Standort im Autal. Die heutige Kläranlage mit dem weithin sichtbaren Faulturm wurde im Oktober 2000 eingeweiht.

Mechanisch-biologisches Belebtschlammverfahren: Damit arbeitet die Kläranlage der Kurstadt. Was darunter zu verstehen ist, warum hygienische Feuchttücher, die Kunststoffe enthalten, ein großes Problem sind und wie die Kläranlage es schafft, mehr als 80 Prozent des Energiebedarfs selbst zu decken, das sind nur drei von vielen weiteren Fragen, die Abwassermeister Thomas Rieger und seine Kollegen interessierten Besuchergruppen beantworten können.

Labor wertet Wasserproben aus

In der Kläranlage wird Abwasser gereinigt – nicht nur aus Toiletten, Spül- und Waschmaschinen in Privathaushalten. Viel größer sind die zufließenden Mengen aus Gewerbe- und Industriebetrieben. Doch nicht nur das aus Trinkwasserleitungen und Brunnen in seinen Eigenschaften veränderte Wasser wird als Abwasser bezeichnet. Auch das auf befestigte Flächen fallende und anschließend in die öffentliche Kanalisation abgeleitete Niederschlagswasser muss gereinigt werden.

Der Zulauf zur Kläranlage ist in Bad Orb aufgrund des Kurbetriebs und der Tagesgäste jahreszeitlichen Schwankungen unterworfen. Die Kläranlage ist auf die Größe von 25 000 Einwohnerwerten (EW) ausgelegt. Die geringere Kläranlagenbelastung im Winter hat man bei der Bemessung entsprechend berücksichtigt. Die Tageswassermenge bei Trockenwetter liegt bei 4600 Kubikmeter pro Tag, bei Regenwetter bei 8400 Kubikmeter. Der Trockenwetterzufluss auf die Kläranlage liegt bei 98 Liter pro Sekunde, der Regenwetterzufluss bis zu 197 Liter. Zu den täglichen Aufgaben auf der Kläranlage gehören für Thomas Rieger und Kollegen auch die Überprüfung der Messwerte mittels Probenentnahme und Auswertung im Labor. Hinzu kommen die Instandhaltungs- und Wartungsarbeiten an den Pumpen und Maschinen zur Abwasserreinigung.

Klärprozess beginnt Grobreinigung

Wenn das Schmutzwasser im Klärwerk ankommt, sorgt ein sogenannter Feinstrechen mit einer Spaltweite von sechs Millimeter für eine erste Grobreinigung. Papier, Fäkalien, Hygieneartikel und Essensreste werden über das Filterband in einen Schneckenförderer abgeworfen. Durch das Waschen und Pressen wird ein hoher Anteil der im Rechengut befindlichen organischen Bestandteile dem Klärprozess wieder zugeführt – das Volumen ist danach auf 50 Prozent reduziert und auf 40 Prozent Trockensubstanz entwässert. Und welche Probleme gibt es dabei? Thomas Rieger wundert sich über gar nichts mehr: Regelmäßig werden Kleidungsstücke, Windeln, Kondome, Videokassetten, Zahnbürsten und Gebisse über die Toilettenspülung „entsorgt“. Besonderes Kopfzerbrechen bereiten den Abwasserspezialisten kunststoffhaltige Feuchttücher. Der Grund: Während sich Toilettenpapier auflöst, bilden die Feuchttücher Klumpen und verstopfen die Pumpen und Kanalleitungen.

Im Gegensatz zu den Grobstoffen, die aus dem häuslichen Schmutzwasser stammen, kommt der im Abwasser enthaltene Sand zum größten Teil von Straßen, Plätzen und Höfen. Dieser wird bei Regen in die Kanalisation gespült und muss in der Kläranlage mit Hilfe eines belüfteten Langsandfanges abgeschieden werden, da Sand sich in den weiteren Reinigungs- und Schlammbehandlungsstufen negativ auswirkt. Weiterhin müssen aus dem Abwasser Fett und organische Feststoffe entfernt werden. In einem anschließenden Belüftungsverfahren werden die Schwimm- und Feststoffe  in einer getrennten Fettkammer gesammelt und über ein am Räumer befestigtes Schwimmschlammschild in einem gesonderten Schacht abgeschoben. Dieser Schlamm wird zum Faulbehälter gefördert.

Das von Grobstoffen und mineralischen Stoffen befreite Abwasser fließt anschließend in die zweistraßige Vorklärung. Wenn das Abwasser mechanisch gereinigt ist, wird es dem biologischen Reinigungsprozess zugeführt. Das Abwasser beinhaltet dann noch gelöste Stoffe und chemische Verbindungen wie beispielsweise  Kohlenhydrate, Eiweißkörper, Fettsäuren, Tenside, Harnstoffe, Laugen, Phosphate und Kohlenwasserstoffe. Die Entfernung dieser Stoffe aus dem Abwasser mit Hilfe von Bakterien ist eine günstige Lösung, da die Abbauvorgänge in der biologischen Stufe den Selbstreinigungsvorgängen in natürlichen Oberflächenwassern gleichen.

Steigerung der Energieeffizienz der Kläranlage

Interessierte Besuchergruppen, die der Abwasserreinigung noch näher auf den Grund gehen wollen, können in Führungen ihre Fragen stellen. Zum Beispiel: Warum müssen Phosphate und Stickstoffe aus dem Abwasser entfernt werden? Besonders interessant sind die im Abwasser arbeitenden Mikroorganismen, auch Belebtschlamm genannt, die sich durch den Abbau der Kohlenstoff-, Stickstoffverbindung und der Phosphate vermehren und gleichzeitig Klärschlamm produzieren. Am Ende des gesamten Reinigungsprozesses läuft das gereinigte Abwasser über zu einem Ablaufmessschacht und von dort in die Orb.

Das bei dem Faulprozess des Klärschlammes anfallende energiereiche Klärgas (Methangas) wird übrigens in einem Blockheizkraftwerk (Gasmaschine mit Generator) genutzt. Mit der dadurch erzeugten elektrischen Energie deckt man große Teile des Strombedarfs der Kläranlage, berichtet Abwassermeister Thomas Rieger. Auch die gleichzeitig entstehende Wärme wird effektiv genutzt, um den größten Teil des Eigenbedarfs zu decken. In den letzten Jahren wurden zahlreiche kleine und größere Maßnahmen umgesetzt, um den Betriebsablauf in der Kläranlage zu optimieren und effektiv Energie einzusparen. Ein Datenerfassungssystem, das 2012 installiert wurde, liefert ständig aktuelle Betriebsdaten wie z.B. den Stromverbrauch einzelner Anlagenteile und ermöglicht eine optimale Überwachung des Betriebsablaufs. Durch die Annahme von Fettabscheiderrückständen, die als sogenanntes Co-Substrat in den Faulturm gegeben werden, kann der Gasertrag und damit auch die Energieproduktion erhöht werden.

Foto2: Abwassermeister Thomas Rieger im Büro bzw. Abwassermeister Thomas Rieger zeigt den nach dem Faulprozess gepressten Klärschlamm. Fotos: Anika Broda