Abwasserbehandlung
So funktioniert die ARA
Funktionsschema aus der Dokumentation über die ARA Sensetal .
Dreistufige, moderne ARA
Bis zu 750 Liter pro Sekunde kann die ARA in ihren dreistufigen Reinigungsprozess aufnehmen. Fällt bei Regen mehr Wasser an, fliesst ein Teil in das Regenklärbecken (1), wo sich feiner Schlamm absetzt und schwimmende Teile entfernt werden.
Mechanisch
Das Abwasser wird in die ARA gepumpt (2). Die beiden Grobrechen (3) halten feste Bestandteile zurück, die als Kehricht verbrannt werden. Die Sandfänge (4) entfernen mitgeschwemmten Sand. In den Vorklärbecken (5) setzt sich feiner Schlamm ab, der über einen Sammeltrichter und die Schlammsiebung in die Vorentwässerung (6) gelangt. Nach der Vorklärung fliesst das Abwasser von rund 30 Prozent der darin enthaltenen Schmutzstoffe gereinigt in die biologische Stufe.
Biologisch
In den Anoxbecken (7) und den belüfteten Umlaufbecken (8) bauen Mikroorganismen (Bakterien, Kleinlebewesen) über 90 Prozent der noch vorhandenen organischen Stoffe ab. Ammonium-Stickstoff, ein für Fische giftiger Stoff, wird in Nitrat-Stickstoff und davon 60 Prozent weiter in Luftstickstoff umgewandelt. Das Gemisch aus Wasser und Belebtschlamm trennt sich im Nachklärbecken (9). Aus dem Nachklärbecken wird der abgesetzte Belebtschlamm in die Biologiebecken zurückgeführt; ein kleiner Teil als so genannter Überschussschlamm zur Schlammbehandlung. Das gereinigte Abwasser fliesst in die Saane.
Chemisch
Phosphat belastet die Gewässer, weil es das Algenwachstum fördert. Es wird deshalb während der biologischen Reinigung (8) mit Eisensulfat ausgefällt und mit dem Überschussschlamm der Schlammbehandlung zugeführt.
Schlamm: Energie, Abfall
Der in der Vorentwässerung (6) eingedickte Schlamm gärt während zwei bis drei Wochen in den Faulräumen (11). Das entstandene Faulgas (Methangas) gelangt in den Gas speicher (12). Mit dem Faulgas wird das Blockheizkraftwerk (13) betrieben.Nach der Gärung wird der Schlamm entwässert und zwischengelagert, bis er zur Verbrennung abtransportiert wird (14).
Die ARA Sensetal ist eine 3-stufige Kläranlage, zweistrassig ausgelegt mit:
1. Mechanischer Reinigung
2. Biologischer Reinigung
3. Phosphatfällung
1. Mechanische Reinigung
Sie entfernt absetzbare, schwimmende und feste Stoffe.
Grobrechen
Sperrstoffe wie Lumpen, Slipeinlagen, Gemüsereste usw. werden zurückgehalten. Der Rechen wird laufend von diesem Abfall befreit, welches der Kehrichtverbrennungsanlage zugeführt werden muss. Wir bitten Sie um Mithilfe, denn der Aufwand hierfür ist gross.
Sandfänge
Mit dem Abwasser angeschwemmter Sand stört den Betrieb der Kläranlage. Um ihn zu entfernen folgen der Rechenanlage zwei Sandfänge. Damit sich leichtere organische Stoffe nicht absetzen wird das Abwasser durch einblasen von Luft in Bewegung gehalten. Der Sand wird periodisch abgepumpt und in eine Deponie geführt.
Mischbecken
Das Mischbecken erlaubt eine optimale Zulaufverteilung zur Biologie bezüglich Abwassermengen und Frachten sowohl im ein– und zweistrassigen Betrieb der Vorklärbecken.
Vorklärbecken und Schlammsiebung
Hier setzen sich jene Feststoffe ab, die weder durch den Grobrechen noch durch die Sandfänge zurückgehalten wurden. Der am Boden abgesetzte Schlamm wird durch zwei Räumer in einen Schlammsammeltrichter geschoben.
Vorentwässerung
Der Frisch- und Ueberschussschlamm wird in der Vorentwässerungsanlage mengenmässig reduziert. Es kann somit bei der Hygienisierung des Schlammes wertvolle Wärmeenergie eingespart werden. Zudem bietet die Anlage die Möglichkeit dünnen Faulschlamm einzudicken.
2. Biologische Reinigung
Die noch vorhandenen organischen Stoffe werden hier abgebaut.
Ammoniak-Stickstoff, welcher in den Gewässern stark sauerstoffzehrend wirkt, wird in weniger gefährlichen Nitrat-Stickstoff umgewandelt (Nitrifikation). Eine teilweise Umwandlung des Nitrat-Stickstoffes in gasförmigen Stickstoff findet in der Anox-Zone statt (Denitrifikation).
Belebtschlammbecken
Mikroorganismen, die sich beim Belüften des Abwassers selbst bilden, sorgen für den restlichen Abbau der organischen Stoffe. Zudem wandeln sie den Ammonium-Stickstoff in Nitrat-Stickstoff um (Nitrifikation). In 6 Umlaufbecken wird dem Abwasser mittels Tiefenbelüftung gezielt Luft-Sauerstoff zugeführt. Langsam laufende Horizontal-Rührwerke verhindern bei schwacher oder abgestellter Belüftung eine Absetzung des Belebtschlammes.
In zwei Anoxbecken wird (ohne Sauerstoff) ein Teil des Nitrat-Stickstoffes (20-50 %) in gasförmigen Stickstoff umgewandelt (Denitrifikation). Je nach Belastung und Temperatur des Abwassers können Umlaufbecken, die für den organischen Abbau und Nitrifikation nicht gebraucht werden, ebenfalls zur Denitrifikation eingesetzt werden.
Nachklärbecken
Das Wasser-Belebtschlamm-Gemisch gelangt anschliessend in vier längsdurchströmte Nachklärbecken. Das gereinigte Abwasser fliesst ca. 30 cm unter dem Wasserspiegel durch gelochte Ablaufrohre und Ablaufkanäle in die Saane. Schwimmschlamm wird mit mechanischen Räumern entfernt und über die Vorklärung der Schlammbehandlung zugeführt. Der abgesetzte Belebtschlamm wird mit Kettenräumern in Schlammtrichter geschoben. Er wird grösstenteils als Rücklaufschlamm wieder in die Belebtschlammbecken gepumpt.
3. Phosphatfällung
Durch menschliche Ausscheidungen und Waschmittel gelangen grosse Mengen von Phosphaten ins Abwasser. Sie werden in der mechanischen und biologischen Reinigungsstufe ungenügend beseitigt. Sie müssen dem Abwasser mit einem Spezialverfahren, der Phosphorelimination, entzogen werden. Phosphor ist ein Pflanzennährstoff, er fördert das Algenwachstum und führt zu Sauerstoffarmut in unseren Gewässern.
Die ARA Sensetal betreibt eine Simultanfällung. Eisensulfatlösung wird kontinuierlich dem Belebtschlamm zudosiert. Das gefällte Phosphat gelangt mit dem Überschussschlamm in die Schlammbehandlung um dann als Klärschlamm in einer Verbrennungsanlage thermisch verwertet zu werden.