Die biologische Reinigungsstufe

Von lebendigem Schlamm zu sauberem Wasser

Während der biologischen Reinigungsstufe siedeln sich Kleinstlebewesen in Kolonien auf fein verteilten Schweb- und Feststoffen an. Sie bilden Flocken, den sogenannten Belebtschlamm. Um die im Abwasser gelösten organischen Schmutzstoffe abzubauen, benötigen die Mikroorganismen Sauerstoff, der mittels Druckbelüftung in die Becken eingeblasen wird. Das Verfahren, das im Belebungsbecken stattfindet, entspricht den Selbstreinigungsmechanismen natürlicher Gewässer. Wesentlicher Unterschied ist, dass diese Reinigungsprozesse in einer technischen Kläranlage aufgrund der höheren Organismendichte intensiviert ablaufen und somit um einiges schneller sind. In den Nachklärbecken trennt sich der Belebtschlamm durch Absetzen vom gereinigten Abwasser, welches zur Naab abfließt. Ein Teil des Schlammes kommt zurück in das Belebungsbecken, um dort die Organismendichte zu erhalten (Rücklaufschlamm). Der Überschussschlamm wird zur Schlammbehandlung gepumpt.

Reinigungsstufe

Um die Gewässer zu schützen, müssen aus dem Abwasser nicht nur gelöste Kohlenstoffverbindungen, sondern auch die Pflanzennährstoffe Stickstoff und Phosphor entfernt werden, da diese bei zu hoher Konzentration ein starkes Algenwachstum auslösen.

Die Stickstoffentfernung läuft in zwei Stufen ab: Bei der Nitrifikation wird das im Zulaufwasser der Kläranlage enthaltene Ammonium (NH4) von Kleinstlebewesen unter Sauerstoffzufuhr zu Nitrat (NO3) oxidiert. Die anschließende Denitrifikation reduziert das Nitrat unter sauerstofffreien Bedingungen zu elementarem Stickstoff (N), der in die Atmosphäre (die zu 80 % aus diesem Gas besteht) abgegeben wird.

Bei der biologischen Elimination des hauptsächlich als Phosphat (PO4) im Abwasser enthaltenen Phosphors werden bestimmte Mikroorganismen durch einen Wechsel von sauerstofffreien (anaeroben) zu sauerstoff-reichen (aeroben) Bedingungen zu einer verstärkten Phosphoraufnahme veranlasst. Mit dem Überschussschlamm wird der Phosphor aus dem Kreislauf des Klärprozesses heraus-genommen. Um die biologische Phosphor-elimination zu unterstützen, wird dem biologischen Reinigungsprozess gegebenenfalls ein chemisches Fällungsmittel zudosiert. Hierbei werden die im Abwasser gelösten Phosphor-verbindungen in unlösliche Verbindungen gewandelt und setzen sich im Nachklärbecken mit dem Belebtschlamm ab.

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