Die Belastung von Oberflächengewässern durch Nährstoffe, insbesondere Stickstoff- und Phosphorverbindungen, stellt ein ernstes Umweltproblem dar. Zu hohe Phosphorkonzentrationen führen zur Eutrophierung, was ein schnelles Wachstum von Cyanobakterien und Algen, eine Verschlechterung der Wasserqualität sowie Sauerstoffmangel und dadurch das Absterben aquatischer Organismen verursacht. Im europäischen Kontext werden daher die gesetzlichen Grenzwerte für Nährstoffeinleitungen aus Kläranlagen kontinuierlich verschärft.
Tertiäre Reinigungsverfahren für Kläranlagen
Als Reaktion auf strengere Vorgaben für Nährstoffe – insbesondere Phosphor – ist die Umsetzung effizienter tertiärer Reinigungsverfahren in Kläranlagen unerlässlich. Ziel ist es, eine maximale Phosphorentfernung bei minimalen Kosten und geringem Energieverbrauch zu erreichen.
Zwei fortschrittliche Technologien mit vorgeschalteter Phosphorfällung mittels eisenhaltiger Koagulanten – Lamellenabscheider und kontinuierliche Sandfilter – stellen effiziente und praxiserprobte tertiäre Lösungen für kommunale Kläranlagen dar.
Standardmäßige biologische Reinigungsstufen entfernen Phosphor nicht ausreichend; daher muss bei höheren Anforderungen eine tertiäre Reinigungsstufe ergänzt werden. Eine bewährte Methode ist die Kombination aus separater chemischer Phosphorfällung im biologisch gereinigten Abwasser und Lamellensedimentation, die eine technisch wie wirtschaftlich effektive Lösung darstellt. Dieses Verfahren ermöglicht maximale Phosphorentfernung, stabile Nitrifikation sowie eine zuverlässige Einhaltung der Ablaufgrenzwerte.
Lamellenabscheider sind mit internen Lamellenpaketen ausgestattet, die die spezifische Absetzfläche erheblich vergrößern – je nach Lamellentyp bis zum 15-fachen im Vergleich zu einem einfachen Absetzbecken. In der Praxis wird die chemische Fällung am effizientesten im tertiären Stadium angewendet: Das Wasser aus dem Nachklärbecken wird in einen separaten Reaktor mit Koagulantdosierung geleitet. Die Sedimentation erfolgt anschließend im Lamellenabscheider, und der gebildete Schlamm wird zur Weiterverarbeitung abgezogen.
Die Ergebnisse sind:
- eine kompakte Lösung, geeignet auch für Kläranlagen mit begrenztem Platzangebot,
- erhöhte Abscheideleistung für Schwebstoffe,
- geringer Energiebedarf und niedrige Betriebskosten, da der Stromverbrauch praktisch nur auf die Chemikaliendosierung entfällt,
- Einhaltung der geforderten Phosphorgrenzwerte und deutliche Verringerung des Eutrophierungsrisikos.
Lamellenklärer können in verschiedenen Materialausführungen geliefert werden – Kohlenstoffstahl mit Schutzbeschichtung, Edelstahl oder Polypropylen – je nach Anwendung und Anforderungen an die chemische Beständigkeit.
Praxisbeispiel in einer Kläranlage
Ein Modellbeispiel ist ein realisiertes Projekt in einer Kläranlage mit 2.100 EW in einem Karstgebiet, wo äußerst niedrige Ablaufkonzentrationen von Phosphor gefordert sind. Der Lamellenklärer ist hinter der biologischen Stufe installiert und wird durch einen Koagulationsreaktor mit Koagulantdosierung und Rührwerk zur Flockenbildung vorgeschaltet. Die Mischung aus Wasser und Flocken gelangt in den Beruhigungsbereich des Lamellenklärers, wo sich die aggregierten Partikel entlang der Lamellen absetzen und in den Schlammraum sedimentieren.
Ergebnisse der Installation der tertiären Stufe
- ohne chemische Fällung und tertiäre Behandlung läge die Phosphorentfernungsleistung bei nur ~35 %,
- mit Lamellenklärer stieg die durchschnittliche Effizienz auf über 90 %,
- die Ablaufkonzentrationen des Gesamtphosphors liegen langfristig stabil unter 1 mg/l,
- langjähriger stabiler Betrieb mit nahezu null Betriebskosten.
Die Installation eines Lamellenklärers erfordert keine umfangreichen baulichen Anpassungen und kann aufgrund der hohen Abscheideeffizienz herkömmliche Absetzbecken ersetzen.
Die Kombination aus separater chemischer Fällung und Lamellensedimentation stellt eine kompakte und hochwirksame tertiäre Reinigungsmethode für Kläranlagen dar. Die Technologie minimiert sowohl Investitions- als auch Betriebskosten und reduziert gleichzeitig das Eutrophierungsrisiko in den Gewässern. Praxisanwendungen bestätigen, dass Lamellenklärer von ENVITES eine langfristig zuverlässige Lösung zur Einhaltung gesetzlicher Anforderungen und zum Schutz der Umwelt darstellen.
Kontinuierliche Sandfiltration
Eine weitere Möglichkeit für die tertiäre Behandlung ist der Einsatz von kontinuierlichen Sandfiltern, die sich besonders für hocheffiziente und kostengünstige Nachreinigung eignen – insbesondere dort, wo minimaler Energieverbrauch und einfache Wartung entscheidend sind.
Kontinuierliche Sandfilter bieten eine energieeffiziente Lösung zur Nachreinigung des Wassers und zur Reduzierung von Schwebstoffen. Das Verfahren gewährleistet die Filtration der gefällten phosphorhaltigen Flocken bei minimalem Energiebedarf und einfacher Wartung.
Kontinuierliche Sandfiltration ist eine Technologie mit extrem niedrigem Energiebedarf; diese Filter benötigen keine Spülpumpen, da die Spülfunktion bereits im Filter integriert ist.
Die von ENVITES hergestellten technologischen Einheiten stellen eine zuverlässige und bewährte Lösung dar. Mit 35 Jahren Erfahrung in der Wasseraufbereitung und Schlammbehandlung produziert ENVITES ein breites Portfolio technologischer Anlagen.
Wir bieten unseren Kunden ein umfassendes Sortiment an Produkten und technologischen Lösungen für verfahrenstechnische Anwendungen sowie für die Wasserbehandlung und -reinigung – einschließlich fachkundiger Beratung.
