Klärwerk EIN PRODUKT DER FREHNER CONSULTING. Verbraucht in den Kanal - frisch und sauber in den Bodensee

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1 Klärwerk EIN PRODUKT DER FREHNER CONSULTING Verbraucht in den Kanal - frisch und sauber in den Bodensee

2 Stadt Friedrichshafen Stadtentwässerung / Klärwerk Am Klärwerk Friedrichshafen Telefon: PC-Fax: d.schandelmeier@friedrichshafen.de Impressum: Frehner Consulting GmbH Deutschland Unternehmensberatung für PR Herausgeber: Frehner Consulting GmbH Deutschland Postfach 1652, D Füssen info@frehner-consulting.de Redaktionsleitung: Ulrike Martin Texte: Ulrike Martin Fotos: Agentur FreyGeist, Klärwerk Friedrichshafen Projektkoordination Klärwerk Friedrichshafen: Dieter Schandelmeier Marketing und Verlag: Frehner Consulting GmbH Deutschland Tel: +49 (0) / Fax +49 (0) / Gestaltung: Agentur FreyGeist D Füssen Ein Produkt der Frehner Consulting GmbH Deutschland. Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit schriftlicher Genehmigung der Frehner Consulting. Stand: Herbst 2008

3 Klärwerk Vorwort Eine aktive Umweltschutzpolitik ist gerade in heutiger Zeit unverzichtbar. Nach hal tig keit im Umgang mit der Natur erfordert einen kritischen Blick auf die Nutzung von Rohstoffen, deren Quelle nicht unerschöpflich ist. Im Unterschied zu Ressourcen wie Öl, Gas oder Kohle kann Trinkwasser, eine un serer elementaren Lebensgrundlagen, durch Reinigung des gebrauchten Wassers er neuert werden. Im Einzugsgebiet des Bodensees, dem größten eu - ro päischen Trinkwasserspeicher, zählt das Klär werk Friedrichshafen zu den großen Kläranlagen. Das Kanalnetz erstreckt sich von Fischbach über Ra de - rach, Ailingen bis nach Ettenkirch. Die Reini - gungsanlage ist derzeit auf Einwohnerwerte ausgelegt, die Jahresmengen an zu reinigendem Ab - wasser liegen zwischen 8 und 10 Millionen Ku bik - meter. An die Leistungen des Klärwerks werden auf grund der Größe besondere Anforderungen gestellt. Kon ti nu ierlich wird die Anlage an die Um - weltbelastung, Ge biets erweiterungen und gesetzlichen Rahmen be dingungen sowie an den Stand der Technik angepasst. So gab es 2008 wieder einen Grund zu feiern: Die Maschinenhalle für das neue Block heiz kraft werk konnte eingeweiht werden, eine Gas moto ren anlage in dritter Generation, die die Zunahme von eigens erzeugtem Strom von 30 % auf 50% gewährleistet. So konzentrieren sich die Umwelt verbessernden Maßnahmen nicht nur auf die Kern pro zesse der Abwasserbehandlung, auch die Energie bi lanz wird ständig verbessert. Hinter der enormen Entwicklung der Kläranlage Friedrichshafen seit ihrer Inbetriebnahme im Jahr 1965 stehen Menschen, die mit fachlicher Kom - petenz und Einsatzbereitschaft dafür sorgen, dass seitdem klares, sauberes Wasser in den Bodensee fließt. Wir danken den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern für ihr großes persönliches Engage - ment und ihren wertvollen Beitrag zum Schutz und Erhalt unserer Umwelt. Dr. Köhler Erster Bürgermeister der Stadt Friedrichshafen

4 Verbraucht in den Kanal - frisch und sauber in den Die mechanische, biologische und chemische Reinigung des Abwassers Das gesamte Abwasser der Stadt Friedrichshafen wird über die Kanalisation zum Klärwerk geleitet. Hier wird es vom Einlaufhebewerk mittels Schneckenpumpen 8,5 m angehoben, damit es im freien Gefälle durch die Anlage fließen kann. Die Grobstoffe werden in der Rechenanlage durch ein endlos umlaufendes Filterband mit Mit - nahmehaken aus dem Abwasserstrom herausgefiltert und durch eine rotierende Bürstenwalze in den Trichter der Rechengut-Waschpresse geworfen. In der Waschpresse werden die im Rechengut befindlichen organischen Bestandteile mittels Dü sen ausgewaschen. Anschließend wird das Rechen gut in der Pressschnecke entwässert und für den Ab trans - port zur Entsorgung in einem Container zwi schen - ge lagert. Bei stärkeren Niederschlägen wird das ankommende Abwasser in das Regenüberlaufbecken ge - pumpt und dort vorübergehend gespeichert. Da - durch kann der erste Schmutzstoß aufgefangen werden. Die Sinkstoffe setzen sich im Becken ab, während Schwimmstoffe durch Tauchwand und Re - chen zurückgehalten werden. Bei länger anhaltendem Regen wird das im Überlaufbecken durch Ab - setzung und Schwimmstoffrückhalt vorgereinigte Mischwasser in den Bodensee abgeschlagen. Die Fließgeschwindigkeit wird im Sandfang soweit vermindert, dass Sand und ähnliche mineralische Fest stoffe absinken können. Die Konstruktion be - wirkt aufgrund einseitig aufsteigender Luftblasen eine Drehbewegung, wodurch das Abwasser den Sandfang schraubenartig durchfließt. Zusätzlich unterstützt der Lufteintrag das Aufschwimmen von Aus der Zentrale läßt sich jede Pumpe im gesamten Einzugs gebiet steuern Ölen und Fetten in der Fettfangzone. Um Ne ben - strömungen zu vermeiden, ist der Fettfang durch eine Tauch- und Lamellenwand von der Sand fang - zone getrennt. Der sogenannte Schwimmschlamm wird vom Räu - mer zur Fettfangklappe geführt und von dort zum Siebbandrechen gepumpt. Der abgesetzte Sand Einlaufhebewerk Rechenanlage Sand-/Fettfang Fließschema Abwasserbehandlung Rechenanlage Einlaufhebewerk Sand- / Fettfang Schneckenpumpe Feinsiebrechen Rechengutwaschpresse Zulauf Klärwerk

5 Klärwerk Bodensee wird vom Bodenräumschild zum Trichter geschoben und gelangt mittels einer Mammutpumpe zum Sand klassierer. Im Vorklärbecken wird ein Großteil der absetzbaren Stoffe durch Sedimentation aus dem Roh - wasser abgetrennt. Die Fließgeschwindigkeit wird soweit beruhigt, dass sich auch die feinen Par tikel absetzen. Ein stetig und ganz langsam um lau fender Räumer schiebt den abgesetzten Schlamm in den Mitteltrichter des Rundbeckens. Dieser Pri mär - schlamm wird aus der Trichterspitze abgezogen und zur weiteren Behandlung in den Faulbehälter ge - pumpt. Zusätzlich kann der Schwimmschlamm, der nicht vom Sandfang/Fettfang zurückgehalten wurde, über eine Schwimmschlammtasche abgezogen werden. Das Grundprinzip des Verfahrens im Bele bungs - becken ist die Optimierung der natürlichen Vor - gänge beim Abbau und der Umwandlung von gelösten Abwasserinhaltsstoffen durch Mikroorga nis - men. In Gewässern wird dieser natürliche Prozess als Selbstreinigungsvermögen bezeichnet. Durch Zugabe von Luftsauerstoff werden ideale Le - bensbedingungen für die Kleinstlebewesen geschaffen. Neben dem Abbau von organischen Kohlen - stoffen erfolgt als weitergehende Abwasser rei ni - gung auch der Abbau von Stickstoff verbindungen. Dies ge schieht unter Nutzung verschiedener belüfteter und unbelüfteter Becken zonen und durch Rück füh rung von Mikroorganismen (Rücklauf - schlamm). Dabei entsteht gasförmiger Stickstoff, der an die Atmosphäre abgeben wird. Das im Belebungsbecken erzeugte Schlamm-Was - ser-gemisch wird im Nachklärbecken abgetrennt. Dieser Vorgang läuft ähnlich ab wie die Ent - schlammung des Rohabwassers im Vorklär becken. Der abgesetzte Schlamm wird mit einem Rund räu - mer in den Mitteltrichter geräumt und als Rück lauf - schlamm in das Belebungsbecken zurückgepumpt. Damit im System genügend Biomasse vorhanden ist, um die Reinigungsleistung zu gewährleisten, wird kontinuierlich der in den Nachklärbecken ab - gesetzte Belebtschlamm über das Rücklauf- und Überschuss-Schlamm pump werk in das Bele - bungs becken zurückgeführt. Da sich die Mikroorganismen bei dem biologischen Abbauprozess ständig vermehren, muss ein Teil des im Nachklärbecken abgetrennten Belebtschlammes dem System entzogen werden. Diesen Zuwachs bezeichnet man als Überschussschlamm, der als Teil strom aus dem Rücklaufschlamm der Schlamm - be hand lung zugeführt wird. In der Flockungsfiltration wird das von den Nach klärbecken ablaufende Ab wasser auf die Filterzellen gepumpt und durchströmt abwärts eine aus Quarz sand und Hydroanthrazit bestehende Fil - terschicht. Durch Zugabe von Fäll mitteln und einer Kohlenstoffquelle werden Phosphatverbindungen im Filter zurückgehalten und der Stickstoff biologisch abgebaut. Vorklärbecken Belebungsbecken Nachklärbecken Flockungsfiltration Vorklärbecken Belebungsbecken Nachklärbecken Flockungsfiltration Zum Faulbehälter Rücklaufschlammpumpwerk

6 Die zurückgehaltene Verschmutzung wird durch Filterspülungen entfernt und der Klär an lage wieder zugeführt. Im SBR Verfahren wird das Zentrat aus der Schlammentwässerung (Zen - trifuge) und das Faul wasser aus der Schlammstabilisierung (Faulturm) zum Stick stoffabbau un ter Verwendung von belebtem Schlamm behandelt. Hierbei wird nur ein Becken verwendet, in dem nacheinander folgende Betriebs zu - stände eingestellt werden: Füllphase, Belüftungsphase, Misch phase, Absetzphase und Entleerungsphase. Die Anlage arbeitet im Chargenbetrieb. Der Zulauf erfolgt nur während der Füll phase, der Ablauf nur nach der Ablaufphase. Um einen kontinuierlichen Be - trieb zu gewährleisten, ist ein Pufferbecken vorgeschaltet. Im Faulbehälter erfolgt mittels Bakterien und oh ne Sauerstoffzufuhr der Ab - bau organischer Sub stan zen und Verbindungen mit dem Ziel der Ver ringerung der Schlammfeststoffe, der Verbesserung der Entwässerbarkeit und der Ver - minderung von Krankheitserregern. Vorklärbecken Nacheindicker Faulbe- Fliesschema Schlammbehandlung Vorklärbecken Faulbehälter Voreindicker

7 Klärwerk Als Nebenprodukt entsteht Faulgas, das im We sent - lichen aus Methan und Kohlenstoffdioxid besteht. Das anfallende Gas wird im Gasbehälter zwischengespeichert, bis es energetisch verwertet werden kann. Der Gasbehälter besteht aus Stahlwell blech rin - gen und einem innen liegenden Speicherballon, der das im Faulbehälter anfallende Klärgas aufnimmt. Der Gasspeicher arbeitet ohne Druck, die Spei - cherung erfolgt durch reine Volumenänderung des Speicherballons. Da kein Druck vorhanden ist, muss nach der Entnahme des Gases eine Gas druck er - höhungsanlage eingesetzt werden. Im Blockheizkraftwerk wird mittels zweier Gas - motoren das im Faulbehälter anfallende Faulgas zur Erzeugung von Energie genutzt. Die erzeugte Be - we gungsenergie wird mittels eines Generators in Strom umgewandelt. Die Stromproduktion deckt etwa 50 % des Eigenbedarfs der Kläranlage. Gleich - zeitig wird die Abwärme der Gasmotoren für die Beheizung der Betriebsgebäude, der Faulbehälter und für die Warmwasserbereitung verwendet. Die Schlammentwässerung dient der Ver min de - rung des Wassergehaltes von Schlämmen. Der zu ent wässernde Klärschlamm wird axial in eine Zen - trifuge gepumpt, wo er aufgrund der hohen Dreh - zahl an die Außenwand geschleudert wird. Durch die Fliehkraft werden die schweren Feststoffe nach außen und das leichte Wasser nach innen verdrängt. Zur besseren Abtrennung werden dem Klär - schlamm Flockungshilfsmittel hinzugefügt. Der me - chanisch entwässerte Schlamm wird in der thermischen Verwertung entsorgt. Damit aus dem Schmutzwasser wieder klares, sauberes Wasser wird, ist ein Aufenthalt von 8 bis 38 Stunden in der Kläranlage erforderlich. Hierbei legt das zu reinigende Abwasser einen Weg von fast einem Kilometer zurück. Das saubere Wasser wird am Ende des Reinigungsprozesses durch eine 800 Meter lange Seeauslassleitung in 8 Meter Tiefe un - terhalb des Niedrigwasserspiegels in den Bo den see eingeleitet. Im Labor werden die chemischen und biologischen Vor - aussetzungen zum Funktionieren der Anlage überwacht. hälter zur Verbrennung Gasbehälter Blockheizkraftwerk Fließschema Methangasverwertung Gasbehälter vom Vorklärbecken Fackel Faulbehälter Gasgebläse Zur Verbrennung Heizung Blockheizkraftwerk SBR-Anlage

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