Kläranlage Dillingen. Entsorgungsverband Saar Telefon: 06 81/ Postfach Saarbrücken

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1 Kläranlage Dillingen Entsorgungsverband Saar Telefon: 06 81/ Postfach Saarbrücken

2 Die Kläranlage Dillingen Die Kläranlage Dillingen des Entsorgungsverbandes Saar liegt am Rande des Dillinger Gewerbegebietes Rundwies, in unmittelbarer Nähe zur Saar. Die Ende der 70er Jahre errichtete Anlage wurde am vorhandenen Standort sukzessiv und bei laufendem Betrieb den wachsenden technischen und gesetzlichen Anforderungen an die Abwasserreinigung angepasst: Die mechanische Reinigungsstufe sowie die Schlammbehandlung wurden im Bestand saniert oder durch Neubauten ersetzt und teilweise erweitert. In den kommenden Jahren erfolgt eine umfangreiche Sanierung und Erweiterung der biologischen Reinigungsstufe, die voraussichtlich im Jahr 2017 abgeschlossen sein wird. Die zu den größeren Kläranlagen im Saarland gehörende Kläranlage Dillingen ist nach modernsten Gesichtspunkten konzipiert: So hat der EVS hier u.a. erstmalig auf einer seiner Kläranlagen eine Mikrogasturbine installiert. Die hocheffiziente Turbine erzeugt seit 2012 aus dem bei der Abwasserreinigung anfallenden Faulgas umweltfreundlich Strom und Wärme und kann damit einen großen Teil des Energiebedarfs der Kläranlage selbst decken. An die Kläranlage angeschlossen sind die Stadt Dillingen (mit den Stadtteilen Diefflen und Pachten), die Gemeinde Nalbach (mit den Ortsteilen Nalbach, Piesbach, Bilsdorf, und Körprich) sowie ein kleiner Teil der Gemeinde Saarwellingen. Darüber hinaus werden noch weitere Kapazitäten für Industrie und Gewerbe vorgehalten. Die Klär anlage Dillingen verfügt insgesamt über eine Reinigungskapazität von Einwohnergleichwerten*. Auf der Kläranlage werden bei Trockenwetter-Bedingungen täglich Kubikmeter das entspricht in etwa Badewannenfüllungen Abwasser gereinigt. Das bestens gereinigte Abwasser wird in den Haienbach geleitet, der in die Saar mündet. Abwasserreinigung auf hohem Niveau Die Kläranlage Dillingen leistet einen deutlichen Beitrag zum Gewässerschutz, denn sie erfüllt alle Anforderungen an eine moderne Abwassertechnik: Gewässerschädliche Kohlenstoff-, Stickstoff- und Phosphorverbindungen werden weitgehend entfernt und die Reststoffe, wie Schlamm, Rechengut, Sand und Fette, umweltschonend entsorgt. Sämtliche auf EU-, Bundes- und Landesebene geforderten Werte für den Kläranlagen-Ablauf werden eingehalten und nach Abschluss aller Sanierungsarbeiten sogar weit unterschritten. * Ein Einwohnergleichwert entspricht der Abwasserbelastung, die ein Einwohner am Tag verursacht. Teilansicht der Kläranlage Dillingen 2

3 Betriebssicherheit durch elektronische Steuerungssysteme Qualitätsüberwachung im Labor Regelmäßig werden aus allen Teilprozessen der Abwasserreinigung Proben entnommen und untersucht. Eine Kontrollstation sichert die Ablaufüberwachung. Sie ist ausgestattet mit einer Mengenmesseinrichtung, automatischem Probenehmer und Messgeräten, die kontinuierlich die Sauerstoffkonzentration und den ph-wert aufzeichnen. Alle Daten werden an die zentrale Leitwarte übermittelt, angezeigt und archiviert. Leitwarte Die Kläranlage Dillingen ist mit umfangreichen mess- und regeltechnischen Einrichtungen ausgestattet, um den Reinigungsprozess sicher steuern und überwachen zu können. Im Normalbetrieb wird die Kläranlage durch eine speicherprogrammierte Steuerung (SPS) automatisch betrieben. In der Leitwarte kontrollieren die Mitarbeiter den Reinigungsprozess über ein zentrales Prozessleitsystem. Das ermöglicht einen schnellen Überblick über die Betriebsabläufe und bei Bedarf das sofortige Eingreifen in wichtige Anlagenfunktionen. Die Betriebssicherheit wird außerdem durch eine 24-Stunden-Rufbereitschaft gewährleistet. Betriebslabor Die Qualität des Kläranlagenablaufs wird täglich vom Betriebspersonal analysiert und zusätzlich in regelmäßigen Abständen vom EVS-Zentrallabor und der Überwachungsbehörde, dem Landesamt für Umwelt- und Arbeitsschutz, kontrolliert. Darüber hinaus wird die Leistungsfähigkeit des Klärwerkes durch konsequente biologische Gewässergüteuntersuchungen überwacht. Damit können insbesondere längerfristige Veränderungen im Ökosystem erfasst werden. Schutz vor Lärm- und Geruchsbelästigungen Schaltzentrale Auf der Kläranlage Dillingen wurden effektive Maßnahmen zum Schutz vor Lärm- und Geruchsbelästigungen getroffen: Die in der Kläranlage eingesetzten Aggregate sind schallisoliert oder in geschlossenen Gebäuden untergebracht bzw. abgedeckt. Die Feinrechenanlage, die Sandwaschanlage, die Sandcontainer und die Schlammentwässerungs-Anlage wurden in geschlossenen Gebäuden untergebracht. Die Eindicker und der Schlammspeicher sind abgedeckt. Sämtliche Anlagenteile und Gerinne wurden zur Begrenzung von Geruchsemissionen an eine Biofilteranlage angeschlossen, die die abgesaugte Luft reinigt. 3

4 Stufenweise sauber: So wird das Abwasser in der Kläranlage Dillingen gereinigt Das Mischwasser (Abwasser und Regenwasser) aus dem Einzugsgebiet der Kläranlage Dillingen wird über die Ortskanalisation abgeleitet. Größere Kanäle, sogenannte Hauptsammler, nehmen das Abwasser auf und führen es zur Kläranlage. 1. Stufe: Mechanische Reinigung des Abwassers In der ersten, der mechanischen Reinigungsstufe werden im Abwasser mitgeschwemmte Feststoffe abgesetzt, ausgesiebt oder an die Oberfläche geschwemmt. Grob- und Feinrechen Das zugeleitete Abwasser fließt zuerst durch einen Grobrechen, der mitgeschwemmte sperrige Stoffe (Holzteile, Lappen, Dosen u. ä.) entfernt, die in der Kläranlage zur Verstopfung von Pumpen führen könnten. Danach wird das Abwasser in das Rechengebäude gepumpt und den beiden Feinrechen zugeleitet. Die Feinrechen entfernen kleinere Störstoffe (Hygieneartikel, Essensreste oder Plastikteile) aus dem Abwasser. Das Rechengut wird über Förderschnecken einer Presse zugeführt, entwässert und anschließend in Containern gesammelt und zur thermischen Verwertung abtransportiert. Sandfanganlage Nach der Rechenanlage fließt das Abwasser in den belüfteten Sandfang, der mit einem Fettabscheider ausgerüstet ist. Im Sandfang setzen sich Sand, Kies, Splitt und andere körnige Stoffe am Beckenboden ab. Der Trennungs- und Absinkvorgang wird durch eine künstlich erzeugte Strömung im Becken und durch Lufteintrag unterstützt. Durch die Luftblasen werden Fette und Öle zum Aufschwimmen gebracht und von der Wasseroberfläche zum integrierten Fettfang abgeleitet. Die am Beckenboden abgelagerten Sande werden über eine am fahrbaren Räumer hängende Pumpe abgesaugt und zum Sandwäscher geleitet. Der Sandwäscher trennt die organischen Bestandteile ab und führt sie zur weiteren Behandlung der biologischen Reinigungsstufe zu. Der gewaschene Sand wird entwässert, in Containern gesammelt und anschließend umweltgerecht verwertet. Verfahrensschema der Kläranlage Dillingen 4

5 Vorklärbecken Die letzte Station der mechanischen Reinigung ist das Vorklärbecken, in dem das Abwasser sehr langsam strömt, so dass sich feine Schwebstoffe absetzen können. Sie bilden am Beckenboden den sogenannten Primärschlamm, der zum Eindicker gepumpt und weiter behandelt wird. 2. Stufe: Biologische Reinigung und Phosphatelimination Das mechanisch vorbehandelte Abwasser wird in die vorgeschaltete Denitrifikation und anschließend in die Belebungsbecken eingeleitet. Hier bauen Kleinstlebewesen (Mikroorganismen, vor allem Bakterien), die in großer Anzahl im belebten Schlamm enthalten sind, die organischen Verunreinigungen ab. Dazu werden die Prozesse der natürlichen Selbstreinigung von Gewässern nachgeahmt, jedoch durch die Herstellung optimaler verfahrenstechnischer Randbedingungen (Sauerstoffgehalt, Temperatur, Nährstoffverhältnis) wesentlich beschleunigt. Denitrifikations- und Belebungsbecken In den Denitrifikations- und Belebungsbecken fließt das Abwasser durch belüftete und unbelüftete Kammern bzw. Becken, in denen unterschiedliche Abbauvorgänge in Gang gesetzt werden. In den belüfteten Becken wird über Gebläse Umgebungsluft angesaugt, verdichtet und über feine, am Beckenboden verteilte Membranen ausgeströmt. Dadurch werden Bakterien und Einzeller optimal mit Sauerstoff versorgt und können sich stark vermehren. Die mit Schwebstoffen zu Belebtschlammflocken zusammengeballten Bakterien und Einzeller bauen vorrangig sämtliche Kohlenstoffverbindungen ab. Zudem sind manche Bakterien in der Lage, Ammonium-Stickstoff zu Nitrat umzuwandeln. Dieser Prozess wird als Nitrifikation bezeichnet. Der nitrathaltige Belebtschlamm wird rückgeführt zu den unbelüfteten Becken und mit Rührwerken durchmischt, damit er sich nicht am Beckenboden absetzt. Durch den Mangel an Sauerstoff werden spezielle Bakterienstämme veranlasst, den im Nitrat chemisch gebundenen Sauerstoff ersatzweise aufzunehmen. Der bei diesem Prozess (Denitrifikation) entstehende gasförmige Stickstoff entweicht in die Atmosphäre, in der er sowieso Hauptbestandteil ist, so dass es zu keiner Umweltbeeinträchtigung kommt. Becken der biologischen Reinigungsstufe und der Nachklärung 5

6 Phosphat-Elimination In der biologischen Reinigungsstufe werden auch die Phosphate aus dem Abwasser entfernt. Die Grundlage der biologischen Phosphatelimination ist die Fähigkeit bestimmter Bakterienarten, Phosphor aufzunehmen und auf diese Weise in einen festen Zustand zu überführen. In der sich anschließenden Nachklärung werden die Phosphate mit dem überschüssigen Schlamm aus dem Abwasser entfernt. Um ganzjährig eine niedrige Phosphatkonzentration im Ablauf sicherstellen zu können, reicht die biologische Phosphatelimination aber nicht aus. Es werden daher zusätzlich im Einlaufbereich der biologischen Stufe Eisensalze ins Abwasser gegeben. Die Eisensalze verbinden sich mit Phosphor und bilden Flocken, die sich absetzen und in der später folgenden Nachklärung mit dem Schlamm entfernt werden können. Nach dem Aufenthalt in den Belebungsbecken fließt das Abwasser weiter in die Nachklärbecken. Nachklärbecken In den Nachklärbecken setzt sich der Belebtschlamm durch eine Verlangsamung der Fließgeschwindigkeit des Wassers am Beckenboden ab. Nachklärbecken Ein Teil des Belebtschlammes wird in die Belebungs becken zurückgepumpt, um den Bakterienbestand zu sichern; der Überschussschlamm wird abgezogen und wiederum gesondert behandelt. Das gereinigte Abwasser wird durch getauchte Ablaufrohre von der Beckenoberfläche über einen Messschacht zum Auslauf der Kläranlage geleitet; von dort fließt es in den Haienbach, der in die Saar mündet. Bei starken Niederschlägen läuft alles (etwas) anders Bei starken bzw. anhaltenden Niederschlägen werden der Kläranlage neben Schmutzwasser große Mengen an Regenwasser zugeführt. Um die Anlage zu entlasten, wird ein Teil dieses Mischwassers nach der mechanischen Grobreinigung im Regenüberlaufbecken zwischengespeichert. Ungelöste Schmutzstoffe setzen sich dabei am Beckenboden ab und werden zeitverzögert der biologischen Reinigungsstufe zugeleitet. Ist das Regenüberlaufbecken gefüllt, wird das mechanisch vorgereinigte, unbelastete Wasser über einen Überlauf direkt in den Haienbach abgeleitet. 6

7 Und was passiert mit dem Klärschlamm? Effektive Energiegewinnung durch Einsatz einer Mikrogasturbine Aus dem energiereichen Methangas, das bei der Klärschlammfaulung entsteht, wird auf der Kläranlage Dillingen Strom und Wärme für den Kläranlagen-Betrieb erzeugt. Anstatt eines herkömmlichen Blockheizkraftwerkes wird zur Energieerzeugung eine Mikrogasturbine eingesetzt, die aufgrund ihrer Effektivität, des geringeren Platzbedarfs sowie der vergleichsweise niedrigen Instandhaltungskosten eine echte Alternative zu herkömmlichen Blockheizkraftwerken darstellt. Klärschlammentsorgung Der bei der Abwasserreinigung anfallende Schlamm - Überschussschlamm aus der biologischen Stufe und Primärschlamm aus der Vorklärung besteht überwiegend aus Wasser und ist nur teilstabilisiert, d. h. es finden weiterhin organische Abbauprozesse statt. Um den Klärschlamm kostengünstig und ökologisch sinnvoll verwerten zu können, ist daher eine mehrstufige Schlammbehandlung erforderlich. Auf der Kläranlage Dillingen wird der Schlamm aus der Vorklärung im Schlammsilo, dem sogenannten Voreindicker, mechanisch entwässert. Der Überschussschlamm wird mit Zentrifugen eingedickt. Anschließend werden die eingedickten Schlämme im Faulturm bei einer Temperatur von 38 C unter Luftabschluss von Bakterien zersetzt. Bei diesem Abbauprozess entstehen Methangas (Faulgas), Kohlendioxid, Wasser und stabilisierter Schlamm, der weitgehend geruchsfrei ist. Das Wasser wird in den Reinigungskreislauf zurückgeführt. Der stabilisierte Klärschlamm wird mit Hilfe von Zentrifugen weiter entwässert. Nach der Schlammbehandlung nutzt der EVS unterschiedliche Möglichkeiten, den Klärschlamm zu verwerten: Er wird beispielweise in Kraftwerken verbrannt oder als Zusatzstoff für Rekultivierungsmaßnahmen eingesetzt. In flüssiger und entwässerter Form wird Klärschlamm auch als Düngemittel in der Landwirtschaft eingesetzt. Im Dauerbetrieb erzeugt die Mikrogasturbine bei Volllast bis zu Kilowattstunden Strom pro Monat und deckt damit rund 30 Prozent des Strombedarfs der Kläranlage Dillingen. Die Abwärme der Mikrogasturbine reicht aus, um den Eigenbedarf der Kläranlage vollständig zu decken, so dass keine Fremdwärme bezogen werden muss. Darüber hinaus leisten auch die Fotovoltaik-Anlagen auf den zwei großen Betriebsgebäuden der Kläranlage Dillingen einen Beitrag dazu, den externen Energiebezug zu senken. Insgesamt werden durch die Maßnahmen zur Energiegewinnung die CO 2 -Emmisionen der Kläranlage um Kilogramm pro Jahr reduziert. Fotovoltaik-Anlage und Gasspeicher 7

8 Technische Daten der Kläranlage Dillingen Ausbaugröße: Einwohnerwerte (EW) Angeschlossene Einzugsgebiete: Stadt Dillingen: (mit Stadtteilen Pachten und Diefflen) Gemeinde Nalbach: (mit den Ortsteilen Nalbach, Piesbach, Bilsdorf, und Körprich) Teil der Gemeinde Saarwellingen: Kapazitäten für Industrie und Gewerbe: Verfahrenstyp: Entwässerungssystem im Sammlernetz: EW EW EW EW Belebungsverfahren mit Nitrifikation, vorgeschalteter Denitrifikation, simultaner Phosphatfällung und Schlammfaulung überwiegend Mischverfahren Hydraulische Belastung: Zulaufmenge Trockenwetter: 737 m³/h Zulaufmenge Mischwasser: m³/h Regenwetterzufluss maximal: m³/h Schmutzfrachten im Zulauf: CSB: kg/d BSB5: kg/d Stickstoff: 554 kg/d Phosphor: 83 kg/d Überwachungswerte für den Kläranlagen-Ablauf : BSB5 < 20 mg/l CSB5 < 90 mg/l Ammoniumstickstoff < 10 mg/l Stickstoff gesamt < 18 mg/l Phosphor gesamt < 2 mg//l 8

9 Verfahrenstechnischer Aufbau der Anlage Zulaufkanal vor Kläranlage: DN 2000 mit Stauraumkanal m 3 Mechanische Stufe: Grobrechen: 2-straßig, Stababstand 60 mm Mischwasserpumwerk: 4 trocken aufgestellte Kreiselpumpen, davon eine Reserve, Pumpen leis tung je 450 m³/h, 11,6 m Förderhöhe, Motor leistung 45 kw Feinrechenanlage: 2-straßig (Lochblech: 6 mm) und Rechengutpresse Belüfteter Langsandfang: 2-straßig, Länge 30 m, Breite je 4 m, Höhe 4 m, mit Fettfang und Sandpumpe à 30 m 3 /h Sandwäscher: max. Zulaufmenge 60 m³/h Vorklärbecken: 2-straßig, Volumen: à 400 m 3 Regenwasserbehandlung: zwei Regenwetterpumpen à Liter pro Sekunde Regenüberlaufbecken, Volumen m 3 Biologische Stufe: Denitrifikationsbecken: 2-straßig: Länge: 27 m, Breite: 7 m, Volumen je 800 m³ Belebungsbecken (Nitrifikation): 4-straßig mit je 5 Kaskaden, Länge 23 m, Breite 8 m, Volumen je 750 m³ Fällmitteldosieranlage: Volumen Lagerbehälter: 30 m³ Nachklärbecken: 4-straßig, Volumen: je m³ Gebläsestation: je 3 Gebläse pro Beckengruppe, davon jeweils eine Reserve Gebläseleistung: je 40 Nm³ pro Stunde (eingeblasene Luft), Drehkolbengebläse à 75 kw Schlammbehandlung: Schlammanfall: ca. 70 m³ Nassschlamm am Tag Voreindicker: Durchmesser: 8 m, Volumen: 220 m³ Faulturmanlage: Durchmesser 16 m (Konus oben und unten), Volumen m³ Gasspeicher: Gasspeicher: m³ Gasverwertung: Heizungsanlage, Gasfackel, Gasaufbereitung und Mikrogasturbine mit 65 kw elektrischer und 130 kw thermischer Leistung Nacheindicker: Durchmesser: 8m, Volumen: 220 m³ Schlammspeicher: Durchmesser: 16 m (Konus unten), Volumen: 1175 m³ Maschinelle Überschussschlammeindickung: Zentrifuge Maschinelle Schlammentwässerung: Zentrifuge Abluftreinigungsanlage mit Biofilter: Betriebsgebäude: angeschlossen sind die abgedeckten Eindicker der Schlammbehälter und das Schlammentwässerungsgebäude mit zentraler Leitwarte, Schaltanlage, Heizungsanlage, Lagerräumen, Werkstatt und Sozialräumen 9

10 Einzugsgebiet der Kläranlage Dillingen 10

11 Lageplan der Kläranlage Dillingen 11

12 Verfahrensschema der Kläranlage Dillingen Kläranlage Dillingen Röntgenstraße Dillingen Broschüren-Stand: Juli