In dieser kleinen Serie von Blogbeiträgen möchte ich versuchen, allen Interessierten, die einzelnen Einrichtungen und Bauwerke einer Kläranlage zu erklären.
Denitrifikation und Nitrifikation
Nachklärbecken
Die Belebung, das Herzstück einer jeden Kläranlage. Sie besteht aus der Denitrifikation, der Nitrifikation und dem Nachklärbecken. Ein Kuriosum ist das die Becken in einer anderen Reihenfolge vom Wasser durchflossen werden wie die biologischen Prozesse ablaufen. Zuerst kommt das Denitrifikationsbecken, dann das Nitrifikationsbecken und am Schluss die Nachklärung.
In der biologischen Reinigungsstufe werden mit Hilfe von Bakterien die Nährstoffe Ammonium, Nitrat, Phosphat und Kohlenstoffverbindungen abgebaut. Würden diese Nährstoffe ins Gewässer gelangen würde dies zu einem starken Algenwachstum führen und das Gewässer umkippen.
Im Abwasser zur Kläranlage befindet sich sehr viel Ammonium, etwas Nitrat und viel Phosphat sowie verschiedene Kohlenstoffverbindungen. Als erstes wird in der Nitrifikation, unter Zugabe von Sauerstoff, aus dem Ammonium Nitrit und dann Nitrat. Nitrit ist Fischgiftig weshalb der Prozess nicht unterbrochen werden darf so das am Ende der Nitrifikation Nitrat der Hauptbestandteil des Belebtschlammwassers sein sollte welches jetzt in die Nachklärung kommt. Dort setzt sich der Belebtschlamm am Beckenboden ab von wo er als Rücklaufschlamm wieder der Denitrifikation zugeführt wird. An der Oberfläche der Nachklärbecken ist jetzt das gereinigte Abwasser welches in das Gewässer abfließt. In der Denitrifikation wird dann das Nitrat von den Bakterien unter Sauerstoffmangel aufgeknackt in Stickstoff, der in die Umgebungsluft ausgast, und Wasser. Diese Prozesse benötigen die Kohlenstoffverbindungen als Nahrung wodurch diese abgebaut werden. Der Rest an Kohlenstoff wird in der Nitrifikation eliminiert. Der letzte Nährstoff, das Phosphat, wird leider nicht biologisch abgebaut, hier muss die Chemie helfen. Durch Zugabe von Eisenverbindungen, in der Regel Eisenchlorid oder Eisensulfat, wird das Phosphat an das Eisen gebunden und bleibt dann im Belebtschlamm. Wie bei allen Lebewesen vermehren sich auch Bakterien was dazu führt das die Menge an Belebtschlamm immer größer wird. Dieser Überschuss wird als Überschussschlamm aus dem Rücklaufschlamm entnommen und der Vorklärung zugeführt wo er sich absetzt und als Primärschlamm dem Faulbehälter beigemischt wird.
Unsere Aufgabe als Klärwerksmitarbeiter ist es den Bakterien optimale Lebensbedingungen zu ermöglichen mit z.B. ausreichend Sauerstoff und Nahrung. Dazu kommt das der Kreislauf mit dem Rücklaufschlamm und dem Überschussschlamm nicht unterbrochen wird. Auch hier gilt das die Becken regelmäßig von Schmutzrändern gesäubert werden müssen und alle Aggregate gewartet und bei Bedarf repariert werden.
Lebendige Grüße
Thomas Kühner