Zentrale Abwasserbehandlung
Die wesentlichen Abwassereinleiter sind die Städte Zwenkau, Groitzsch und Pegau mit den angeschlossenen Ortsteilen.
Infolge der flachen Geländestruktur wird die Kläranlage ausschließlich über Druckleitungen beschickt, es erfolgt kein Zulauf im Freigefälle. Den Zulaufpumpwerken ist jeweils ein Netz von Freispiegel-Kanälen sowie weiteren kleineren Hebeanlagen vorgeschaltet.
Die zentrale Verbandskläranlage in Kleindalzig hat in der aktuellen Ausbaustufe eine Kapazität von 24.000 EW (Einwohnerwerten). Die gesamte Einwohnerzahl im Verbandsgebiet beträgt ca. 25.000 Einwohner, so dass bei fortschreitendem gewerblichem Abwasseranfall eine weitere Ausbaustufe zur Kapazitätssteigerung erforderlich wird.
Kläranlage- Funktionsweise
Zulauf
Die Kläranlage wird durch drei Druckleitungen beschickt, welche am Druckleitungsendschacht die Abwässer
- der Gemeinden aus dem Nordteil des AZV
- aus der Stadt Zwenkau sowie
- dem Südteil mit den Städten Groitzsch und Pegau
übergeben. Von dort duchläuft das Abwasser die Anlage bis zum Vorfluter Weiße-Elster im freien Gefälle.
Rechengebäude
Im Rechengebäude befinden sich der Rechen, die Rechengutwäsche bzw. Fäkalannahmestation mit Rechengutpresse sowie der Sandklassierer.
Das zufließende Abwasser muss zunächst mechanisch gereinigt werden. Im Rechengebäude ist dazu ein Feinsiebrechen mit 3 mm Spaltweite installiert. Das abgeschiedene Rechengut (Grob-und Faserstoffe) wird durch eine Rechengutwäsche weitgehend von fäulnisfähigen Bestandteilen und Wasser befreit und in Container abgeworfen.
Im Rechengebäude werden auch Fäkalschlämme aus Kleinkläranlagen zur Mitbehandlung auf der zentralen Kläranlage angenommen. In einer geruchsdichten Kompaktanlage werden Grobstoffe aus dem angelieferten Schlamm entfernt, ausgewaschen, entwässert und in Container abgeworfen. Der vorbehandelte Fäkalschlamm wird zwischengespeichert und in belastungsschwachen Zeiten in den Zulauf der Kläranlage geleitet.
Sandfang
Zur Abscheidung des Sandes und der Leichtstoffe ist ein belüfteter Sandfang mit seitlichem Fettfang erforderlich.
Die Entsandung des Abwassers soll betriebliche Störungen infolge von Ablagerungen und erhöhtem Verschleiß der Ausrüstungen verhindern. Zur Entwässerung des abgeschiedenen Sandes ist ein Sandklassierer vorgesehen.
Die Leichtstoffe wie z. B. Fette und Öle können die biologische Reinigung stark beeinträchtigen. Sie werden mittels seitlich eingeblasener Druckluft im seitlichen Fettfang zum Aufschwimmen gebracht und in einen gesonderten Schacht abgezogen und von dort der Entsorgung zugeführt.
Belebungsbecken
Das Belebungsbecken bildet das Kernstück der Abwasserreinigung. Hier findet die biologische Reinigung statt, bei dem die gelösten und fein verteilten Verunreinigungen mittels des Stoffwechsels der Bakterien des Belebtschlammes aus dem Abwasser entfernt werden. Für diesen komplexen, auch in der Natur ablaufenden Vorgang, werden auf einer Kläranlage geeignete technische Bedingungen geschaffen.
Ein wesentliches Ziel der Abwasserreinigung ist die Entfernung der sauerstoffzehrenden Kohlenstoffverbindungen (z.B. Kohlenhydrate, Eiweißstoffe). Durch den Eintrag von Druckluft werden aerobe Verhältnisse im Belebungsbecken geschaffen, so daß die Kohlenstoffverbindungen zu Kohlendioxid, Wasser und körpereigener Substanz der Bakterien u.a. Mikroorganismen (Belebtschlamm) umgesetzt werden. Aerobe Verhältnisse im Abwasser sind durch die Anwesenheit von gelöstem Sauerstoff gekennzeichnet.
In einem weiteren Schritt werden unter aeroben Bedingungen mittels der Nitrifikation die Stickstoffverbindungen im Abwasser durch spezielle Mikroorganismen zu Mitrat oxidiert. Danach wird der Belebtschlamm durch Ausschalten der Belüftung gezwungen, bei der Denitrifikation anstelle des gelösten Sauerstoffs den chemisch gebundenen Sauerstoff des Nitrats zu veratmen. Dabei wird gasförmiger Stickstoff an die Atmosphäre abgegeben. Die Stickstoffentfernung mittels Nitrifikation und Denitrifikation vermindert die unerwünschte Düngewirkung des Stickstoffs im Gewässer und führt zu einer wirtschaftlichen Ausnutzung der eingeblasenen Druckluft.
Der ständig nachwachsende Belebtschlamm muss anteilig aus dem Belebtschlammbecken abgeführt werden, um die zulässige Schlammkonzentration nicht zu überschreiten. Der abgeführte Überschussschlamm ist in einer technisch faulfähigen Form abzugeben. Die Schlammstabilisierung erfolgt hier aerob simultan, d.h. gleichzeitig mit der biologischen Abwasserreinigung. Dies wird verfahrenstechnisch mittels einer langen Verweilzeit bzw. Belüftungsdauer des Belebtschlammbeckens erreicht.
Das Belebungsbecken ist als Rundbecken mit feinblasiger Druckbelüftung mittels Belüftungskerzen ausgeführt. Es sind zwei Tauchmotorrührwerke zur Durchmischung des Schlammes installiert. Die Druckluft wird von vier Gebläsen geliefert, welche im Keller des Betriebsgebäudes aufgestellt sind. Die Gebläseleistung wird automatisch über das Prozessleitsystem gesteuert.
Nachklärbecken
Das Gemisch von gereinigtem Abwasser und Belebtschlamm-Flocken gelangt über eine Dükerleitung in das Mittelbauwerk des Nachklärbeckens, wird gleichmäßig verteilt und fließt strahlenförmig in Richtung Beckenrand. Dabei sinkt der Belebtschlamm auf die nach innen geneigte Beckensohle. Von hier wird der Schlamm mittels Räumschild in den mittigen Schlammtrichter geschoben.
Aus dem Schlammtrichter erfolgt der Zulauf zum Schlammpumpwerk, in dem die Rücklauf-und Überschussschlammpumpen aufgestellt sind. Das biologisch gereinigte Abwasser fällt über die umlaufende Zahnschwelle in die Ablaufrinne und fließt in den Ablaufkanal.
Ablauf
Der Ablaufkanal ist mit einem Messschacht versehen, welcher Einrichtungen zur Mengenmessung und zur automatischen Probenahme enthält. Diese Anlagenteile dienen der gesetzlich vorgeschriebenen Eigenüberwachung der Reinigungsleistung der Kläranlage.
Der Ablaufkanal bindet nach Durchlaufen des Hochwasserpumpenschachtes in die Weiße-Elster ein.
Schlammpumpwerk
Der Schlamm aus dem Schlammtrichter des Nachklärbeckens wird mittels der Rücklaufschlammpumpen in das Belebungsbecken zurückgefördert. So wird die benötigte Konzentration des Belebtschlammes aufrechterhalten. Ebenso kann hier regelmäßig der Überschussschlamm zur Eindickung abgezogen werden.
Eindicker
Das Ziel der Eindickung ist der Wasserenzug aus dem Überschussschlamm mittels Schwerkraftwirkung (Absetzen). Der Eindicker ist mit einem langsam laufenden Krählwerk ausgerüstet, dass zur Verbesserung der Absetzeigenschaften des Schlammes und zur Sohlräumung dient. Das anfallende Trübwasser wird in die biologische Reinigung zurückgeführt. Der eingedickte Schlamm wird an der Trichtersohle des Eindickers abgezogen.
Schlammsiloanlage
Die Schlammsiloanlage hat vor allem die Aufgabe, den eingedickten Überschussschlamm bis zur Abfuhr und Verwertung zu speichern. Die beiden Silos sind mit Einrichtungen zur Umwälzung des Schlammes sowie zur Befüllung von Güllefahrzeugen ausgestattet.
Infolge der Struktur des Einzugsgebietes der Kläranlage liegt ein für die landbauliche Verwertung gut geeigneter Klärschlamm vor. Eventuelle Schadstoffbelastungen durch Schwermetalle oder Kohlenwasserstoffe sind infolge nicht vorhandener industrieller Abwassereinleiter nicht zu erwarten. Wegen seines Gehaltes an organischer Substanz und Pflanzennährstoffen eignet sich der Klärschlamm bei richtiger Anwendung zur Düngung und Verbesserung der Bodenstruktur. Die angestrebte stoffliche Verwertung entspricht dem Gebot zur Abfallvermeidung und trägt zu einem geschlossenen Stoffkreislauf bei. Das Aufbringen von Klärschlamm auf landwirtschaftlich genutzte Flächen und die begleitenden Laboranalysen sind in der Klärschlammverordnung geregelt.
Das Verteilerpumpwerk der Schlammsiloanlage ist so ausgerüstet und verrohrt, dass die in Frage kommenden Schlamm-und Trübwasserströme innerhalb der Kläranlage auch in Hinblick auf eine mobile oder später zu errichtende stationäre Schlammentwässerung optimal geführt werden können. Eine Schlammentwässerung wird zur weiteren Verringerung des Wasseranteils im Schlamm und damit zur Volumenreduzierung benötigt.
Betriebsgebäude
Im Betriebsgebäude sind alle für einen ordnungsgemäßen Betrieb der Kläranlage erforderlichen Räume und Anlagen enthalten. Neben dem Aufenthaltsraum und den sanitären Anlagen für das Betriebspersonal sind Schaltwarte, Büro und Labor sowie Werkstatt und Lager untergebracht. Weiterhin ist die Heizungsanlage, die Niederspannungshauptverteilung und weitere elektrische Anlagen sowie die Gebläsestation aufgestellt.
In der Schaltwarte laufen alle Informationen über die Betriebszustände der Anlagenteile zusammen. Hier befindet sich die Bedienungsebene des Prozessleitsystems.
Das Prozessleitsystem hat folgende Hauptfunktionen zu erfüllen:
- Steuern und Regeln
- Anlagenbedienung
- Erfassen von Daten automatisch / Handeingabe
- Darstellen erfasster Daten
Wichtige Funktionen wie z. B. die Belüftung werden automatisch gesteuert. Die Darstellung der Systemfunktionen und des Betriebszustandes der Anlagenteile erfolgt am Bildschirm. Der Betreiber kann mittels Tastatur und Maus in die Funktionen eingreifen. Weiterhin werden die gesetzlich vorgeschriebenen Protokolle zur Eigenüberwachung und zum Betrieb der Kläranlage automatisch ausgedruckt (Betriebstagebuch).
