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Kläranlage

Verfahrenstechnik

Zulauf Bergisch Gladbach und Zulaufpumpwerk Bensberg

Das Abwasser wird der Kläranlage über zwei getrennte Sammelkanäle zugeführt.

  • Der Zulauf aus dem Bereich Bergisch Gladbach erfolgt im Freigefälle.
  • Der Zulauf aus dem Bereich Bensberg wird mit Schneckenpumpen auf das zur Weiterbehandlung erforderliche Geländeniveau gehoben. In einer gemeinsamen Zulaufrinne fliessen beide Teilströme der mechanischen Reinigungsstufe zu.

Mechanische Reinigungsstufe (Vorreinigung)

In der Rechenanlage werden alle Grobstoffe sowie das Schwimmgut, z. B. Papier, Holz, Gemüsereste und Textilien aus dem Abwasser entfernt. Das Rechengut wird gewaschen und gepresst und in Containern für eine Verwertung oder Entsorgung weggefahren.
Im nachfolgenden Sandfang setzt sich durch Verringerung der Fließgeschwindigkeit der mitgeführte Sand ab. Das Sandfanggut wird gereinigt und in Containern entsorgt.
Anschließend gelangt das Abwasser zu den rechteckigen Vorklärbecken bzw. Zwischenklärbecken, wo die Fließgeschwindigkeit so weit verringert ist, das sich im Gegensatz zum Sandfang auch die leichten Schwebstoffe auf dem Beckenboden absetzen können. Eventuell auftretender Schwimmschlamm (z. B. Fett) kann in den Vorklärbecken ebenfalls abgeschieden werden.

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Biologische Reinigungsstufe

Das zufließende Abwasser enthält neben teils gelösten, teils mitschwim-menden biologisch abbaubaren Stoffen eine Unmenge von Organismen, die bereits in der Kanalisation, auf dem Wege zum Klärwerk für einen ersten Um- und Abbau von Schmutzstoffen sorgen.
In der biologischen Reinigung werden optimale Lebensbedingungen für die Mikroorganismen geschaffen.
Hier erfolgt in verschiedenen Beckenzonen und Verfahrensschritten, durch intensive Durchmischung und zum Teil mit und ohne Sauerstoffeintrag, der weitergehende Abbau der gelösten Kohlenstoff-, Stickstoff- und Phosphat-verbindungen im wesentlichen zu Kohlendioxid und Wasser oder wird in die Bakterienmasse, den Belebtschlamm, eingebaut.
Die Entfernung des Stickstoffs erfolgt aerob über die Nitrifikation (NH4-N zu NO3-N) und anoxisch über die Denitrifikation (NO3-N zu Nel).
Die Phosphatelimination erfolgt anaerob mit Bakterien und ergänzend mit chemischen Fällungsmitteln.
Das Belebungsverfahren der biologischen Reinigungsstufe kann als die Umsetzung der natürlichen, in Gewässern ablaufenden Selbstreinigungs-prozesse in einem technisches Konzept verstanden werden.
Im Klärwerk Beningsfeld kann die Biologische Reinigung wahlweise einstufig in der Belebungsanlage mit Trübwasserbewirtschaftung oder im sog. A-B-Verfahren mit hochbelasteter A-Stufe und schwachbelasteter B-Stufe erfolgen.

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Nachklärung

In den Nachklärbecken trennt sich der Belebtschlamm vom Wasser.
Infolge geringer Fließgeschwindigkeit setzt er sich auf der Beckensohle ab und wird, da er erneute Reinigungsarbeit leisten soll, teilweise über das Rücklaufschlamm-Pumpwerk wieder in das Belebungsbecken zurückgeführt.
Da die Biomasse aufgrund der Zellvermehrung im Belebungsbecken kontinu-ierlich anwächst, muß ein Teil des abgeschiedenen Belebtschlammes als Überschußschlamm aus dem System entfernt werden.
Der zeitweise auftretende unerwünschte Schwimmschlamm wird ebenfalls aus dem System entfernt.

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Filteranlage (Flockungsfiltration)

Während bei kleineren Anlagen die Nachklärung die letzte Behandlungsstufe darstellt, wurde im Klärwerk Beningsfeld eine zusätzliche 3. Reinigungsstufe in Form einer Flockungsfiltrationsanlage realisiert.
Hier erfolgt die Entfernung von Schwebstoffen und die nahezu vollständige Beseitigung von Phosphatverbindungen durch Zugabe von chemischen Fällungs- und Flockungsmitteln.

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Ablaufbauwerk

Aus der Filtrationsanlage fließt das gereinigte Abwasser durch das Aus-laufbauwerk in den Rhechtsrheinischen-Kölner-Randkanal (RRKRK) und nach ca. 15 km in den Rhein (bei Köln-Stammheim).
Im Hochwasserfall bei einem Waserspiegel im RRKRK von höher als 59,40 mNN wird der normale Abfluss abgeschiebert und der Ablauf wird über das Hochwasserpumpwerk realisiert.

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Schlammbehandlung

Der in der Vorklärung abgeschiedene Primärschlamm bzw. der in der Nach-klärung abgeschiedene Überschußschlamm werden in Voreindickern bzw. maschinellen Vorentwässerungszentrifugen teilentwässert und wahlweise getrennt oder zusammen in die Faulbehälter gepumpt.
Dort erfolgt unter Luftabschluß und bei einer Temperatur von ca. 38 °C der Abbau von energiereichen organischen Substanzen. Es entsteht Faulgas bzw. Klärgas (Methan und Kohlendioxid im Verhältnis von ca. 65:35), welches im Blockheizkraftwerk (BHKW) zu Strom und Wärme umgesetzt wird.
Das anfallende Trübwasser kann in einer sog. Prozesswasseranlage zwischengestapelt und vorbehandelt werden, bevor es dem Abwasserstrom wieder zugeführt wird.

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Schlammentwässerung

Der ausgefaulte Schlamm wird nach Abzug aus den Faulbehältern und Teil-entwässerung in Nacheindickern mit Hilfe einer chemischen Konditionierung in Kammerfilterpressen maschinell entwässert.
Der entwässerte Schlamm verfügt über einen hohen Nährstoffgehalt. Er wird mit einem Trockensubstanzgehalt von ca. 30-35% in Containern abtrans-portiert und i.d.R. landwirtschaftlich oder auch thermisch verwertet.
Die Einhaltung der vom Gesetzgeber vorgeschriebenen Grenzwerte, insbe-sondere die Schwermetallkonzentrationen entsprechend der Klärschlamm-verordnung, werden durch aufwendige Laboranalysen gewährleistet.
Das mit Nährstoffen hochbelastete Trübwasser wird zunächst zur Vorbe-handlung der Trübwasseranlage und dann dem Abwasserstrom dosiert zugeführt.

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Energienutzung

Das bei der Schlammfaulung entstehende Faulgas wird als Brennstoff zur Beheizung der Faulbehälter und der Klärwerksgebäude sowie zur Stromer-zeugung in einem Blockheizkraftwerk (Kraft-Wärme-Kopplung) eingesetzt. Dadurch können die Hälfte des Strombedarfs und der gesamte Wärmebedarf des Klärwerks selbst erzeugt werden.

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Abluftreinigungsanlagen

Zur Minimierung der Geruchsemission sind die geruchsintensiven Anlagenbe-reiche der Kläranlage abgedeckt und gekapselt. Die geruchsbelastete Abluft wird abgesaugt und einer Abluftbehandlungsanlage (Kompost-Bio-Filter) zu-geführt.