ABWASSERBESEITIGUNGSANLAGE

Kläranlage Pellingen
 


Kläranlagenbeschreibung


a. Allgemein

Das Abwasser der Ortsgemeinde Pellingen wurde bisher in der alten mechanisch - biologischen Klär- anlage, ausgelegt für 800 EW, gereinigt.


Emscherbecken

Emscherbecken
     
Tropfkörper
Die Anlage aus dem Jahre 1968 bestand aus Sandfang, Emscher-becken, Tropfkörper und Schlammtrockenbeeten.
Tropfkörper
                                                      

Zur Situationsverbesserung wurde im Jahre 1994 bereits ein neuer Feinrechen installiert, der aber nur
im mechanischen Bereich eine Entlastung bringen konnte.

Durch Überlastung und gestiegene Anforderungen an die Reinigungs-leistung sowie aufgrund des sich verschlechternden Bauzustandes der Altanlage genügte die Kläranlage nicht mehr den heutigen Notwendigkeiten und musste jetzt durch den Neubau einer vollbiologischen Reinigungsanlage ersetzt werden.

Gewässerschutz

Bereits im Jahre 1981 wurden Überlegungen angestellt, die Anlage zu erneuern, wobei nach dem damaligen Abwasserzielplan des Landes Rheinland-Pfalz eine gemeinsame Kläranlage für Pellingen und Franzenheim im Franzenheimer Tal errichtet werden sollte.

Die Verbandsgemeinde Konz teilte diese Auffassung des Landes nicht und legte Widerspruch ein. Es konnte über eine Wirtschaftlichkeitsberechnung bewiesen werden, dass eine eigene Anlage für die Ortslage Pellingen die günstigere Lösung darstellte und nur hierdurch flexibel auf die Gemeindeentwicklung eingegangen werden kann.

Aufgrund der topografischen Gegebenheiten und dem nach in Richtung Franzenheim engerwerdenden Talbereich konnte der Neubau der Kläranlage nur am Standort der alten Anlage erfolgen.

Das von Pellingen in 2 Freispiegelkanälen ankommende Schmutz- und Regenwasser wird kurz vor einem neu errichteten Regenüberlaufbecken zusammengeführt.


Kläranlage Pellingen während der Bauphase
Der Neubau der Abwasserreinigungs-anlage erfolgte unmittelbar neben der alten Kläranlage. Nach Inbetrieb- nahme der neuen Anlagenteile wurde die alte Kläranlage außer Betrieb gesetzt und abgerissen.
Es trat somit keine Beeinträchtigung des Reinigungsvorganges ein und es konnte auf technisch komplizierte und unwirtschaftliche Zwischenreinigungs- stufen verzichtet werden.
Kläranlage Pellingen während der Bauphase



b. Bauteile der neuen Anlage:

    • Zulaufkanäle mit Regenüberlaufbecken als Stauraumkanal mit Mess- und Drosseleinrichtung vor der Kläranlage, neben der Zufahrt
    • Rechenanlage, einzig erhaltenes Bauteil der alten Anlage 
    • Ausbau des vorhandenen Sandfanges mit geruchsdichter Abdeckung
    • Betriebsgebäude mit Gebläsestation, Betriebswasserversorgung, Schaltwarte/Labor, WC, Lagerraum und P-Fällmittelstation
    • Kompaktbecken, bestehend aus einem ringförmigen Belebungsbecken, um ein rundes Nachklärbecken in Trichterform
    • Rück- und Überschussschlammpumpwerk
    • Ablaufmessschacht mit Messeinrichtungen Schlammspeicher mit Abdeckung und Biofilter
    • Nassschlammentnahmestation incl. Mengenmesseinrichtung (bei Abgabe in Landwirtschaft)
    • Klärschlammvererdung mit Sickerwasserpumpschacht
    • Kanal- und Leitungsbau
    • Ausrüstung und Installation der maschinen- und elektrotechnischen Anlagen
    • Straßenbau-/Pflasterarbeiten
    • Einzäunung unter Einbeziehung der vorhandenen Toranlage
    • Bepflanzung





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    Der Weg des Abwassers in der Anlage


    a. Zulauf und Regenüberlaufbecken
    Bei Trockenwetter fließen der Klär- anlage durch das Regenüberlauf-becken (RÜB) maximal 7,1l/s Misch-wasser zu.
    Bei Regenwetter kann sich die Zu- laufmenge aus den Ortskanälen auf
    ca. 1.100l/s erhöhen.
    Da durch den vorhandenen MID (Magnetisch induktiver Durchfluss-messer) und den Regelschieber nur max. 12,1l/s ins Klärwerk weiter-geleitet werden dürfen, füllt sich der Stauraum auf und die Überschuss- menge wird abgeschlagen, wobei sich die Feststoffe, die der erste Spülstoß im Kanal mitbringt, im Becken abgesetzt haben. Die MID (Durch-flussmessung) dient gleichzeitig als Zulaufmessung der Kläranlage.
    Stauraum und Zufahrt im Bau
    Bauarbeiten an dem Stauraum


    b. Kläranlagenfunktion
    Die Kläranlage arbeitet hinsichtlich der in der Kanalisation erfassten Schmutzstoffe nach dem Prinzip der Selbstreinigung eines Gewässers. In der Rechenanlage und dem an- schließenden Sandfang werden dem Abwasser Grob-, Sink- und Schwimmstoffe (Rechengut, Sand und Öle/Fette) entnommen und diese einem Container zugeführt. Nicht absetzbare, sowie halb und echt gelöste Schmutzstoffe werden mit Hilfe von Mikroorganismen auf biologischem Wege in der nachfolgenden Belebungsstufe entfernt. Hierbei werden unter Zufuhr von Luftsauerstoff, durch die Stoffwechseltätigkeit von Kleinstlebewesen (vornehmlich Bakterien), verschiedene Abwasserinhaltsstoffe als Nahrung zum Aufbau von körpereigener Bakteriensubstanz und zur Vermehrung verarbeitet. Die über das in den Belebungsbecken benötigte Maß hinaus produzierten Schlammmengen werden abgezogen. Der Überschussschlamm wird im Schlammspeicher eingedickt (im Winter), zwischengelagert und der Klärschlammvererdungsanlage zugeführt.
    Durch variable verfahrenstechnische Betriebsweisen, z.B. wechselnde (intermittierende) Luftzufuhr, lassen sich im Rohabwasser enthaltene Stickstoffverbindungen zu elementarem, d.h. gasförmigem Stickstoff umwandeln. Phosphat wird durch die Zugabe eines Fällmittels (Eisensalze) entfernt. Die nachzuweisenden Ablaufwerte unterschreiten auch bei Spitzenbelastung die seitens der Genehmigungsbehörde im wasserrechtlichen Erlaubnisbescheid vorgeschriebenen Überwachungswerte.





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    Mechanische Abwasserreinigung


    a. Rechen
    Feinrechen
    Das ankommende Abwasser durchfließt als erstes den Rechen. Dieser wurde, da bereits vor Jahren erneuert, als einziger Bauteil der alten Anlage beibehalten.
    Hier ist ein Feinrechen von 3 mm Loch- durchmesser in das Gerinne einge- baut, mit dem Grobstoffe aus dem Abwasserstrom entfernt werden. Hierbei wird das Rechengut zur Mengen- und Gewichtsreduzierung gepresst und entwässert. Anschließend wird die Restmenge zur Geruchsminimierung in PE-Schläuche eingehüllt und mittels Kleincontainer zur Deponie gebracht.
    Rechengut nach dem Feinrechen


    b. Sandfang
    Anschließend gelangt das Abwasser in den Sandfang. Das Abwasser wird zur Auffrischung und besseren Trennung von Fäkalien und Sand belüftet. Die Abluft wird beim Durch-strömen des Biofilters vollständig geruchsfrei. Der Sand wird anschließend zur Mengen-reduzierung auf dem Klärwerk Saarmündung nachbehandelt (gewaschen).



    c. Belebungsbecken
    Die biologische Reinigung des Abwassers erfolgt in einer schwach-belasteten Schlammbelebungsanlage mit Schlammstabilisierung bei einem Gesamtnutzvolumen von 460 m³.
    Der überwiegende Teil der Schmutz-fracht ist in halb- bzw. gelöster Form im Abwasserstrom enthalten. Die im Schlamm-/ Wassergemisch des Belebungsbeckens in großen Mengen enthaltenen Bakterien und Kleinst-lebewesen werden durch die im Ab- wasser gelösten organischen Stoffe und den Luftsauerstoff versorgt. Dabei erfolgt eine starke Vermehrung der Bakterien. Durch diesen Prozess wird die gelöste, organische Schmutzfracht in absetzbare Stoffe umgewandelt.
    Kombibecken
    Kombibecken (Belebungs- und Nachklärbecken)



    Nitrifikation/Denitrifikation

    Im zeitlichen Wechsel, d.h. intermittierend, wechseln sauerstoffhaltige und anoxische bzw. anaerobe Phasen ab. Unter Zugabe von Luftsauerstoff, über feinblasige Belüftungs-einrichtungen, bauen die Mikroorganismen nicht nur die organischen Kohlenstoffe des Abwassers ab, sondern wandeln auch Amoniumstickstoff (fischgiftig) in Nitratstickstoff um. Dies wird als Nitrifikation bezeichnet.

    Der in der Nitrifikationsphase eingeblasene Luftsauerstoff wird mit Verdichtergebläsen, die im Gebläseraum des Betriebsgebäudes aufgestellt sind, über ein Leitungssystem, nach Erreichen des notwendigen Betriebsdruckes, den Belüftungsbecken zugeführt. Dies wird über Sauerstoffmessungen überwacht, so dass immer ein konstanter, für die Bakterien ausreichender Sauerstoffgehalt gewährleistet ist.

    Messwertübersicht SchaltwachteMesswertübersicht im Betriebsgebäude
    (Blindschaltbild)

    Bei Abschalten der Belüftung und gleichzeitigem Zulauf von kohlenstoffhaltigem Abwasser wird der Nitratsauerstoff von den Bakterien verbraucht. Bei dem dann weiteren Abbau der Kohlenstoffe mit Nitratsauer- stoff erfolgt die Umwandlung des Nitratsauerstoffes in elementaren Stickstoff, der dann in die Atmosphäre entweicht. Dieser Vorgang wird als Denitrifikation bezeichnet. Während der unbelüfteten Phase sind Rühr- werke in Betrieb, die unerwünschte Absetz- vorgänge im Belebungs-becken verhindern.



    Phosphatelimination
    In einer anaeroben Prozessphase geben die Bakterien, in einer Stresssituation zur Aufrechterhaltung ihres Stoffwechsels und bei weiterem Kohlenstoffabbau, einen Teil ihres gespeicherten Phosphates wieder ab.
    Dies ist eine Voraussetzung, um in der folgenden Prozessphase um so mehr Phosphat wieder aufnehmen zu können. Das auf diese Weise in vermehrtem Ausmaß in der Bakterienzelle eingelagerte Phosphat wird ebenso wie ein Teil des für den Zellaufbau benötigten Stickstoffs, mit dem Überschussschlamm aus dem Abwasser entfernt. Ein weiter-gehender Phosphatrückhalt erfolgt durch die Zugabe von FeCl III als Fällmittel.Zufahrt zur Kläranlage
    Zufahrt zur Kläranlage

    d. Nachklärbecken

    Das senkrecht durchströmte Becken hat einen Nutzinhalt von 140 m³. Im Nachklärbecken erfolgt die Trennung von gereinigtem Abwasser und belebtem Schlamm. Durch Absetzen des flockigen Schlammes in der Trichterspitze während des Fließweges vom Mittelbauwerk zu den gelochten Ablaufrohren ist ein gleichmäßiger Überlauf von Klarwasser gegeben. Der im Trichter sedimentierte Schlamm wird in das Rücklaufüberschussschlammpumpwerk gedrückt. Die Förderung erfolgt über Pumpen als Rücklaufschlamm direkt in das Belebungsbecken bzw. als Überschussschlamm in den Schlammspeicherbehälter.



    e. Probenahme- und Messschacht
    Bevor das gereinigte Abwasser durch den Ablaufkanal dem Franzenheimerbach zugeleitet wird, durchfließt es den Probenahme- und Messschacht. Hier wird die Ablaufmenge, die Temperatur und der pH-Wert kontinuierlich gemessen.



    f. Schlammspeicher
    Schlammspeicher
    Schlammspeicher
    Der anfallende, im Schlammspeicher voreingedickte Überschussschlamm wird der Klärschlammvererdungsanlage zugeführt bzw. kann auch in die Landwirtschaft zu Düngezwecken abgegeben werden. Für die Speicherung während der vegetations- armen Zeit ist eine Lagerkapazität von 6 Monaten vorhanden. Der Schlamm- speicher hat ein Volumen von 250m³. Zum geruchsarmen Betrieb wird die Abluft über einen zentralen Biofilter geführt.
    Das bei der Eindickung entstehende Trübwasser fließt wieder über die Belebung in den Reinigungsprozess zurück.


    g. Klärschlammvererdung
    Im Klärschlammvererdungsbecken wird der Schlamm während der Vegetationsphase täglich in dünnen Schichten aufgebraucht. Durch die im Klärschlamm wachsenden Schilf-pflanzen erfolgt im Laufe der Zeit eine Umwandlung des Schlammes in Humus / Erdsubstrat.
    Das nicht verarbeitete Sickerwasser wird wieder in den Reinigungsprozess zurückgepumpt. Die Vererdung hat eine Fläche von 535 m² und ein Nutz- volumen von 1.585 m³, was einer Laufzeit von ca. 25 Jahren entspricht.
    Hiernach wird das Erdsubstrat her- ausgenommen, als Mutterboden genutzt und die Anlage wieder in Betrieb gesetzt.
    Klärschlammvererdungsanlage
    Ansicht der Klärschlammvererdungsanlage vom
    Wohngebiet Werkstückern aus gesehen



                                                                

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    Systemschnitt


    Systemschnitt der Kläranlage


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    Systemgrundriß


    Systemgrundriß der Kläranlage


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    Betriebsgebäude


    Im Betriebsgebäude sind untergebracht:
    • Schaltwarte
    • Die Betriebsabläufe werden durch Automatisierungstechnik gesteuert und überwacht. Das heißt, dass z.B. bei Veränderung des Sauer-stoffgehaltes im Belebungsbecken automatisch Zu- und Ab- schaltungen von Lufterzeugern vorgenommen werden. Diese Vor- gänge, sowie alle anlagen-spezifischen Messwerte werden vor Ort und zusätzlich im zentralen Rechner im Klärwerk Saarmündung, Konz, dokumentiert, dargestellt und überwacht.
      Dies hat den Vorteil, dass bei auf- tretenden Störungen oder notwendigen Prozesseingriffen von der Zentrale in Konz aus sofort in das Anlagengeschehen eingegriffen werden kann, ohne das hierzu ein Anfahren der Anlage Pellingen not- wendig wird.
    • Laboreinrichtung
    • Sanitäre Einrichtung
    • Gebläseraum
    • Lager- / Geräteraum
    Betriebsgebäude der Kläranlage
    Betriebsgebäude



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    Landschaftspflegerische Maßnahmen


    Kläranlagenzufahrt
    Kläranlagenzufahrt
    Die Kläranlage befindet sich in einer Talsohle in direkter Nachbarschaft zu dem darüberliegendem Wohngebiet “In den Werkstückern” und ist somit von diesem aus völlig einsehbar. Hauptzielpunkt der Pflanzung war dementsprechend nicht nur, die Anlagen in die umgebende Landschaft optimal einzubinden, sondern auch einen kurzfristig sowie auch dauerhaft funktionierenden ganzjährigen Sichtschutz zu bieten. Nach diesem Grundsatz wurde auch die Pflanzen-auswahl für die sehr aufwendige und umfangreiche Hecken- und Baum- pflanzung getroffen, welche aus- schließlich aus standortgerechten, heimischen Gehölzen zusammengesetzt sind.


    So wurden nördlich der Kläranlage rasch-wüchsige Pappeln höherer Qualitäten gepflanzt und mit Ahorn und Vogelkirschen durchsetzt.
    Haben sich letztere zu einem funktionier- enden Sichtschutz entwickelt, so werden erstere wieder entfernt, sodass sich hier ein längerfristiges, stabiles Ökosystem mit ausdauernden Pflanzenarten ent- wickeln kann.
    Aussenanlagen der Kläranlage
    Aussenanlagen
    (Blickrichtung Ortslage)


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    Reinigungsleistung der Kläranlage


    • Bemessungsgrundlagen 
    • Baukosten

    Auslegung der Kläranlage: 1.500 EW

    Abwassermenge,



    Trockenwetterzufluß:max. =255 m³/d=   7,10 l/s
    Regenwetterzufluß:max. =43,50 m³/h= 12,10 l/s
    Jahresschmutzwassermengemax. =50.000 m³/a


    Ankommendes Schmutzwassergenehmigte
    Werte
    tatsächlich
    erreichte Werte
    Biochemischer SauerstoffbedarfBSB5 :90 kg/d = 353 mg/l20 mg/l 2 mg/l
    Chemischer Sauerstoffbedarf
    CSB :180 kg/d = 706 mg/l90 mg/l 22 mg/l
    StickstoffNges :16,5 kg/d = 65 mg/l18 mg/l 9 mg/l
    PhosphorP :3,75 kg/d=14,7 mg/l
    2 mg/l1,5 mg/l





    Kanalumbau und RegenüberlaufbeckenGesamtinvestition
    rund1.457.000 €
    Kläranlage allein

    rund1.247.500 €
    Kosten pro Einwohnerwert1.247.500 € / 1.500 EW

    831 € / EW




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    Eigenbetrieb der Verbandsgemeinde Konz

    Wassertropfen

    W A S S E R 
    U N S E R 
    K O S T B A R S T E S
    L E B E N S M I T T E L

    RUND UM DIE UHR IM DIENST FÜR DEN BÜRGER
      Notrufnummern