Funktion einer Kläranlage

Mechanische Stufe

Rechenanlage:
Mit der Rechenanlage werden die störenden Grobstoffe mit sehr hohem Wirkungsgrad aus dem Abwasser entfernt.

Sand- und Schwimmstofffang:
Hier erfolgt mittels unterschiedlicher Systeme die Entnahme von Sand und Schwimmstoffen (u. a. Fett). Ohne dieses Bauteil würde es zu höherem Verschleiß an Pumpen und unerwünschten Ablagerungen oder Schwimmdecken in den Becken und Behältern mit Störungen des Reinigungsprozesses kommen.

Vorklärbecken:
Im Vorklärbecken werden die durch ihr Eigengewicht auf die Beckensohle absinkenden organischen Feststoffe als Schlamm aus dem Abwasser entfernt.

Biologische Stufe

Belebungsbecken:
Im Belebungsbecken erfolgt die eigentliche Reinigung des Abwassers durch Mikroorganismen in Form von Belebtschlamm. Das Belebtschlamm-Abwasser-Gemisch im Becken wird mittels Gebläsen künstlich belüftet. Durch den Abbau der Verschmutzung vermehren sich die Mikroorganismen. In der Belebung erfolgt auch der Stickstoffabbau, der in zwei Stufen abläuft:

1. Nitrifikation: Der Pflanzennährstoff Stickstoff ist in Form von Ammonium bzw. Ammoniak stark sauerstoffzehrend und fischgiftig und daher aus dem Abwasser möglichst weitgehend zu entfernen. In ausreichend großen Belebungsbecken wandeln spezielle Bakterien Ammonium/Ammoniak mit Sauerstoff zu Nitrat um (Stickstoffoxidation).
2. Denitrifikation: Durch Herstellung sauerstoffarmer, unbelüfteter Zonen im Belebungsbecken sind es wiederum Bakterien, die das Nitrat in Sauerstoff und gasförmigen Stickstoff aufspalten und somit ausschließlich auf biologischem Wege den Stickstoffabbau bewirken.

Nachklärbecken:
In dem an das Belebungsbecken anschließenden Nachklärbecken trennt sich der Belebtschlamm vom gereinigten Abwasser durch Absinken auf die Beckensohle. Von dort aus wird er als "Rücklaufschlamm" zurück ins Belebungsbecken gefördert sowie durch die Vermehrung von Mikroorganismen entstandener "Überschussschlamm" aus dem System entnommen. Das gereinigte Abwasser mit nur noch sehr geringer Restverschmutzung fließt zum Vorfluter ab.

Chemische Stufe

Phosphorelimination:
Der Pflanzennährstoff Phosphor wird vor allem durch die Zugabe von Fällmitteln in das Belebungsbecken (in der Regel Eisensalze) durch chemische Reaktionen gemeinsam mit dem Überschussschlamm aus dem Abwasser entnommen.

Klärschlamm und Schlammbeseitigung

Der bei der Abwasserreinigung entstehende Klärschlamm ist ordnungsgemäß zu beseitigen bzw. zu verwerten. Im Ostalbkreis fallen derzeit ca. 21.500 t entwässerter Klärschlamm an mit einer Trockenmasse von ca. 7.400 t. Um die zu transportierende und zu entsorgende Menge zu reduzieren, werden inzwischen auf 3 Kläranlagen auch solare Trocknungsanlagen betrieben, die den Wassergehalt im Schlamm nochmals erheblich verringern.

Klärschlamm enthält eine Vielzahl an Schadstoffen mit unbekannten Auswirkungen auf die Natur und den Menschen, er gilt als Schadstoffsenke der im Rahmen der Abwasserreinigung entnommenen Stoffe. Das Land Baden-Württemberg favorisiert aus diesem Grunde eindeutig die thermische Entsorgung des Klärschlamms unter Vermeidung einer Boden bezogenen Verwertung. Der in den kommunalen Kläranlagen des Ostalbkreises anfallende Schlamm wird aus o. g. Gründen fast ausschließlich (zu mehr als 99 %) thermisch entsorgt, d. h. in Kraftwerken usw. verbrannt.

Andererseits enthält der Klärschlamm neben Humus bildenden Stoffen auch Pflanzennährstoffe wie Stickstoff und insbesondere Phosphor, der in seinen natürlichen Lagerstätten nicht unbegrenzt zur Verfügung steht. Es laufen daher auch Untersuchungen, den Phosphor mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand aus dem Klärschlamm zu gewinnen und wieder als Dünger einzusetzen.

Die direkte landwirtschaftliche Verwertung des Klärschlamms auf Basis der Klärschlammverordnung wird in Deutschland sehr kontrovers diskutiert, Baden-Württemberg sieht in der thermischen Entsorgung unter Berücksichtigung aller Belange die sinnvollste, der Umwelt am ehesten gerecht werdende Lösung.