Das Klärwerk der Stadt Barsinghausen (Stadtentwässerung Barsinghausen) Vom Bau bis zur Funktion

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1 Das Klärwerk der Stadt Barsinghausen (Stadtentwässerung Barsinghausen) Vom Bau bis zur Funktion

2 Die Vorgeschichte Im Jahr 1959 wurde in Barsinghausen eine Kläranlage mit einer Kapazität von EW errichtet. Die Kapazität dieser Anlage am nördlichen Ortsrand von Barsinghausen reichte Anfang der 70er Jahre nicht mehr aus, so das eine größere und leistungsfähigere Kläranlage gebaut werden musste.

3 Die Planung 1973 bekam die Planungsgemeinschaft für Ing. Bau in Hannover (heute PFI Planungsgemeinschaft) den Auftrag zur Planung des neuen Gruppenklärwerkes.

4 Was wird gebaut? Barsinghausen erhält eine moderne Abwasserreinigungsanlage mit mechanisch- biologischer Reinigung. Die Vorklärung wurde als Flotationsanlage ausgelegt. Dieses Verfahren, das eine bessere Vorklärung verspricht, war der Technik neuester Stand und noch bei keinem Klärwerk auf deutschen Boden verwirklicht

5 Von damals bis heute Zufahrt zur Kläranlage 2006 Zufahrt zur Kläranlage vor Baubeginn 1974

6 Der Baubeginn 1974 war der Baubeginn für das Gruppenklärwerk. Das ausführende Unternehmen war die Tiefbaufirma Reuter.

7 Die Bevölkerung wurde mit einer Tafel informiert

8 Der Ort des Geschehens Der topografisch günstigste Ort für den Bau der Kläranlage hat sich in dem Ortsteil Nordgoltern unterhalb der B65 gefunden. Ein zunächst geplanter Anschluss beanchbarter Nachbarkommunen kam bis auf einen Ortsteil der Gemeinde Wennigsen nicht zustande.

9 Die Kosten, Teil 1 Zum Bauende 1976 hat das Klärwerk von der bautechnischen Seite rund 5.6 Millionen DM gekostet. Der maschinelle und elektrische Teil schlug mit weiteren 4.4 Millionen DM zu Buche. Doch damit ist nur ein Teil der Gesamtkosten für die Entwässerung der Stadt mit den Ortsteilen gedeckt.

10 Die Kosten, Teil 2 Des weiteren wurden 9 Zwischenpumpwerke 17.5 Km Transportkanäle 20.2 Km Druckrohrleitungen über 100 Km Ortsnetzkanäle für 37 Millionen DM gebaut.

11 Die Kosten, Teil 3 Über 47 Millionen DM sind also an Investitionen in Barsinghausen erforderlich gewesen, um eine einwandfreie Klärung der Abwässer sicher zustellen.

12 Die Ausbaugröße Das Gruppenklärwerk wurde zu Baubeginn für Einwohner ausgelegt.

13 Die Modernisierung, Teil wurde das Gruppenklärwerk für 1.3 Millionen DM um eine Phosphatfällungsanlage und einer Stickstoffelimination erweitert. Durch diese Änderung, bei der teilweise vorhandene Bauwerke genutzt wurden, verringerte sich die Ausbaugröße auf Einwohner.

14 Die Modernisierung, Teil 2 In den Jahren wurde dann die Elektrotechnik erneuert. Eine moderne Mess- und Regeltechnik ermöglicht nun ein schnelles reagieren auf mögliche Veränderungen im Abwasser. Die Kosten hierfür betrugen rund Millionen Euro

15 Vor und nach der Modernisierung Die Bilder, aufgenommen aus der selben Perspektive, zeigen die Zentrale vor und nach der Modernisierung.

16 Die Schaltanlage Die Schaltanlage, aufgenommen aus der selben Perspektive, während der Modernisierung und im Aktuellen Zustand.

17 Die Funktion Das Klärwerk verfügt über mechanische-, biologische- und chemische Reinigungsstufen

18 Am Anfang der Kläranlage steht das Zulaufbauwerk. In diesem befinden sich der Rechen, das Zulaufpumpwerk und Gebläse für die Sandfangbelüftung. Zulaufbauwerk

19 Der Rechen Dieser arbeitet wie ein Sieb. Hier werden Grobstoffe dem zufließenden Abwasser entnommen. Dieses so genannte Rechengut wird dann gewaschen und per Container abgefahren, um es danach auf einer Kompostierungsanlage zu verwerten.

20 Rechenanlage

21 Zulaufpumpwerk Das durch den Rechen grob gesiebte Abwasser wird über das Zulaufpumpwerk auf die nächste Bearbeitungsebene um rund 5 m angehoben. Die installierte Pumpenleistung beträgt max m³/h. Diese reicht aus, um die Jahresschmutzwassermenge von ca. 2.4 Millionen m³ Abwasser zu fördern.

22 Der Pumpenkeller Der Blick in den Pumpenkeller zeigt die unterschiedlich groß ausgelegten Abwasserpumpen. Dieses ist nötig, um bei jedem Zufluss die wirtschaftlichste Pumpenleistung vorzuhalten.

23 Der Sandfang Die nächste Station des Abwassers ist der Sandfang. Hier werden alle Schmutzstoffe mit einer Dichte >= 1g/cm³, und einen Durchmesser > 0,3 mm dem Abwasser entzogen. Der Sandanfall beträgt ca. 40t/a.

24 Das Bauwerk Sandfang Der Sandfang ist als belüfteter Kurzsandfang ausgelegt. Durch die Belüftung wird das Abwasser spiralförmig durch den Sandfang geführt, was den Fließweg künstlich verlängert und ein besseres Absetzen ermöglicht.

25 Vorklärbecken Der letzte Teil der mechanischen Reinigungsstufe ist das Vorklärbecken. Hier werden nun die Teilchen dem Abwasser durch Herabsetzen der Fließgeschwindigkeit entzogen welche eine Dichte >1 g/ml und einem Durchmesser < 0,3 mm besitzen. Der dort anfallende Schlamm wird dann der Schlammentwässerung zugeführt. Die Jahres- Schlammmenge beträgt ca m³

26 Die Schlammräumung Der sich absetzende Schlamm wird mit Schlammräumer in einen Schlammtrichter geschoben, wo er dann dem Becken entnommen werden kann.

27 Besonderheit Flotation Das Vorklärbecken kann auch als Flotationsanlage betrieben werden. Hier wird eine Technik eingesetzt welche das Abwasser mit Luft komprimiert und gesteuert wieder entspannt. Bei dem Entspannen lösen sich die Luftblasen wieder aus dem Abwasser und es entsteht ein Effekt der dem Öffnen einer Mineralwasserflasche gleicht. Die kleinen Luftblasen steigen auf und Schlammteilchen, die sich in der Schwebe befinden, haften sich an den Bläschen fest und schwimmen mit nach oben. Auf der Wasseroberfläche bildet sich ein Schlammteppich der mit dem vorher gezeigten Räumerwagen abgeschoben werden kann.

28 Der Maschinenkeller Im Maschinenkeller befinden sich die zur Komprimierung des Abwassers nötigen Aggregate. Die Technik wird nur nach Bedarf genutzt, da sie sehr energieaufwändig ist.

29 Das Ende der mechanischen Hier verlässt das Abwasser die mechanische Reinigungsstufe und fließt dem Zwischenpumpwerk zu. Reinigungsstufe

30 Das Zwischenpumpwerk Das Zwischenpumpwerk hat zwei Aufgaben. 1.) Das mechanisch gereinigte Abwasser der Belebungsanlage zuzuführen. 2.) Den Rücklaufschlamm aus der Nachklärung wieder in die Biologie zu fördern.

31 Die Belebungsanlage (Biologie) Die Biologie besteht aus zwei Bereichen, einem oxischen (mit Sauerstoffzugabe) und einem anoxischen (ohne Sauerstoffzugabe).

32 Der oxische Bereich Durch Umwälzen mit Belüfterkreiseln wird Luftsauerstoff in das Becken eingetragen. Eine positive Nebenwirkung ist, das sich durch die Bewegung nichts auf dem Boden absetzt und es eine gleichmäßige Durchmischung des Mediums gibt

33 Die Funktion im oxischen Bereich Im oxischen Bereich der Biologie werden Eiweiße in Stickstoffe umgewandelt, sowie die meisten organischen Kohlenstoffverbindungen abgebaut. Für diese Umwandlung benötigen die Bakterien Sauerstoff.

34 Der anoxische Bereich Im anoxischen Bereich sorgt ein Rührwerk für gute Durchmischung und verhindert die Ablagerung des Belebtschlammes

35 Die Funktion im anoxische Bereich Hier darf kein zusätzlicher Luftsauerstoff in die biologische Masse eingetragen werden. Dadurch werden die Bakterien in eine Zwangslage versetzt und spalten die Stickstoffverbindungen, welche in dem oxischen Bereich produziert wurden, wieder auf. Die Bakterien nutzen den am Stickstoff gebundenen Sauerstoff zum atmen und der Stickstoff selber steigt auf und geht in die Umgebungsluft über.

36 Der Ablauf der Belebung Nach ca. 24 h Aufenthaltsdauer verlässt der Belebtschlamm, eine Mischung aus Abwasser und biologischer Masse, das Belebungsbecken...

37 ... und verteilt sich auf zwei Nachklärbecken mit einem Gesamtvolumen von m³ Die letzte Stufe

38 Wozu dienen Nachklärbecken? In den Nachklärbecken wird das gereinigte Abwasser von der biologischen Masse getrennt. Das Becken wird durch die Mitte befüllt. Auf dem Weg zum äußeren Rand setzt sich die schwerere biologische Masse auf dem Boden der Nachklärung ab und wird, als so genannter Rücklaufschlamm, über das Zwischenpumpwerk wieder der Belebung zugeführt. Ein Teil des Rücklaufschlammes wird als Überschussschlamm dem Strom entnommen und dem Zulauf der Kläranlage zugegeben.

39 Das Ergebnis ist sauberes Wasser Wenn das Abwasser die Kläranlage nach einer Gesamtreinigungszeit von 51 Stunden in Richtung Vorfluter verlässt, ist dieses zu ca. 98% aufgereinigt.

40 Die Phosphatfällung Das Phosphat (PO4) wird in der Biologie durch Zugabe von Eisensulfat (FeSO4) ausgefällt ( FeSO4 + PO4 -> FePO4 + SO4). Das schwere FePO4 setzt sich als Schlamm auf dem Boden der Nachklärung ab und kann dann über den Überschussschlamm der Anlage entzogen werden. Die ungefährlichen Sulfate (SO4) verbleiben im Abwasser und werden dem Vorfluter mit zugegeben.

41 Die Chemikalie wird in Barsinghausen in kristalliner Form angeliefert und in einem speziellen Gebäude bedarfsgerecht mit Wasser in Lösung versetzt. Diese Lösung kann dann der Biologie zur Phosphatfällung zugegeben werden Das Eisensulfat

42 Zugabe der Lösung Schlauchpumpen fördern die Eisensulfatlösung bedarfsgesteuert in das Belebungsbecken.

43 Der Frischschlamm Der in der Vorklärung anfallende Frischschlamm, bestehend aus Primärschlamm (stammt direkt aus dem zufließendem Abwasser) und Sekundärschlamm (das ist der Überschussschlamm welcher dem Rücklaufschlamm entnommen wird) werden in einen Schlammsammelbunker gefördert.

44 Der Frischschlammtransport Mit Excenterschneckenpumpen wird der Frischschlamm aus dem Schlammsammel- Bunker durch die Konditionierungsanlage in die Eindicker gepumpt.

45 Die Konditionierung Der Frischschlamm aus dem Schlammsammelbunker muss zur weiteren Bearbeitung konditioniert, d.h. mit Chemikalien vermischt, werden. Das ist erforderlich um ihn hygienisch unbedenklich zu machen und besser entwässern zu können.

46 Die Konditionierungsmittel Konditioniert wird in Barsinghausen mit Eisenchlorid und Kalkhydrat

47 Nach dem Konditionieren kommt der Schlamm dann in die Eindicker. Hier wird durch Absetzen Wasser von Schlamm getrennt. Der Eindicker

48 Vom Eindicker in die Entwässerung Wenn der Schlamm eine gewisse Zeit in den Eindickern bearbeitet wurde, wird er mit leistungsstarken Pumpen und einem Druck von 15 bar...

49 Die Kammerfilterpresse... in die eigentlichen Entwässerungsfilter gedrückt. Hier wird auf mechanische Weise der Schlamm auf eine Trockensubstanz von ca. 40% gebracht.

50 Das Produkt der Entwässerung Nach einer maschinellen Entwässerungszeit von rund 2 h sind aus 25m³ Frischschlamm ca. 4,5 t entwässerter Schlamm, genannt Filterkuchen, geworden.

51 Der Filterkuchen Der Filterkuchen wird auf eine hauseigene Zwischenlagerstätte gebracht und bis zur Verwertung dort gelagert. Die Verwertung erfolgt zu 100% durch die Landwirtschaft. Es fallen rund t/a Filterkuchen an.

52 Bei Stromausfall Um einer Katastrophe vorzubeugen ist auf der Kläranlage in Barsinghausen ein Diesel betriebenes Ersatzstromaggregat mit einer Leistung von 200 KW installiert. Damit können alle wichtigen Maschinen auch bei einem längeren Stromausfall betrieben werden. Ein wöchentlicher Probebetrieb unter Lastbedingungen sichert die Einsatzbereitschaft.

53 In der Werkstatt der Kläranlage werden die Reparaturen der Maschinen und Aggregate selber durchgeführt, um einen reibungslosen Verlauf in der Abwasserreinigung ohne Zeitausfall sicher stellen zu können. Reparaturen

54 Die Ablaufqualität Damit immer eine hohe Reinigungsleistung der Kläranlage gewährleistet ist, wird das Abwasser mehrfach täglich im hauseigenen Labor durch einen Mitarbeiter auf diverse Parameter untersucht.

55 Onlinemessung Um auch nach Dienstende die vorgeschriebenen Ablaufwerte einzuhalten, ist eine kontinuierliche Messung installiert, die bei Abweichungen der Abwasserqualität einen in Bereitschaft befindlichen Mitarbeiter über ein Störmeldesystem alarmiert.

56 Die Bedienung und Steuerung der Anlage, sowie Störmeldealarmierung nach Dienstschluss erfolgt über ein modernes Prozessleitsystem. Die Zentrale

57 ENDE

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