Das sollte man wissen: Alles über Abwasserreinigung und Kleinkläranlagen (3)

Tropfkörperanlagen

Tropfkörperkläranlagen haben eine lange Tradition und sind seit etwa 30 Jahren bekannt. #Behältergrößen und #Einbautiefen sind im Verhältnis zu den meisten anderen Systemen relativ hoch. Die technische Ausstattung besteht aus 2-3 Pumpen und 1-2 Schwimmerschaltern. Tropfkörperanlagen gehören zu den Systemen, die zur biologischen Reinigung einen Biofilm aufbauen. Die #Reinigungsleistung beschränkt sich in der Regel auf die #Ablaufklasse C (#Kohlenstoffabbau).

Besondere Systemmerkmale
Bei einer #Tropfkörperanlage erfolgt die biologische Reinigung des Abwassers durch #Mikroorganismen. Der #Tropfkörper bzw. #Biofilmträger besteht meist aus einer Schicht grobkörnigen Granulats aus Kunststoff oder Lavaschlacke. Diese Füllung liegt auf einem Rost, hat eine Mindestfüllhöhe von 1,50 m und ist nicht getaucht, sondern wird vom Wasser durchrieselt. Auf diesen Tropfkörpern vermehren sich die Bakterien, die zur Reinigung des Abwassers gebraucht werden.

Das Abwasser aus der #Vorklärung (#Faulgrube) gelangt über eine Tropfrinne gleichmäßig auf die Oberfläche der Tropfkörper. Zur besseren Verteilung auf der Oberfläche wird das Wasser dabei schwallweise aufgebracht. Dies geschieht meist über eine Kipprinne, die den Inhalt bei Befüllung mit Wasser schwallartig in die Tropfrinne entleert. Unterhalb des Tropfkörpers wird das Wasser schließlich aufgefangen und über eine Pumpe in ein #Nachklärbecken gefördert.

Ein Teil des Wassers aus dem Nachklärbecken wird schließlich in die Vorklärung zurückgepumpt und der Kreislauf beginnt von neuem. Da die Pumpe am Boden des Nachklärbeckens steht, wird gleichzeitig der hier abgelöste Bioschlamm in die Vorklärung gefördert, während das überschüssige Wasser als gereinigtes Abwasser aus dem Nachklärbecken abfließt. Einige Anlagen fördern einen Teil des abgetropften Wassers über eine Sprüheinrichtung nun wieder auf die Oberfläche der Füllung.

Was sollte besonders beachtet werden?

• Es muss darauf geachtet werden, dass keine Grobstoffe und Schlamm aus der Vorklärung auf den Tropfkörper gelangen. Es liegt eine Verschlammung vor, wenn sich auf der Tropfkörperoberfläche Pfützen bilden. Da die #Biomasse mit Luftsauerstoff versorgt werden muss, kann eine Verschlammung zu Faulprozessen und zum Absterben der Biomasse führen.
• Der optimalen Verteilung des Abwassers auf der Oberfläche kommt besondere Bedeutung zu, da das Überleben des biologischen Bewuchses auf dem Füllmaterial von einer gleichmäßigen Nährstoffzufuhr abhängig ist. Um die Versorgung des Biofilms mit Luftsauerstoff zu sichern, muss eine natürliche Lüftung in allen Bereichen sichergestellt werden.
• Auf dem Tropfkörperboden kann sich Schlamm ansammeln, der bei Bedarf vom Wartungsdienst entfernt werden muss.

Wie sehen Kontrollen aus?

• Der Betreiber sollte monatlich die Funktion der Kippeinrichtung kontrollieren und auf eventuellen #Feststoffabtrieb aus der Vorklärung achten.
• Die gesetzlich vorgeschriebenen Kontrollen müssen durchgeführt werden.

Getauchte Festbettanlagen

Bei getauchten #Festbettanlagen ist der #Biofilm ständig im Wasser getaucht. Die erforderliche Druckluft wird mit einem Verdichter erzeugt und über gelochte #Membranbelüfter durch das #Festbett (#Aufwuchskörper) geleitet. Der Luftverdichter wird im Gebäude oder in einen Freiluftschrank eingebaut. Die Reinigungsleistung beschränkt sich meist auf die Ablaufklasse C (Kohlenstoffabbau).

Besondere Systemmerkmale
Als Aufwuchskörper werden gitterartige Rohre oder lamellenartige Kunststoffblöcke verwendet, auf deren Oberflächen sich der Biofilm bildet. Die Menge des Biofilms ist dabei abhängig von der Größe der Bewuchsfläche. Diese wiederum bestimmt das Volumen des Behälters. Eine Verringerung des erforderlichen Behältervolumens durch größere Bewuchsflächen bedingt eine Verkleinerung der Zwischenräume des Aufwuchskörpers. Deshalb muss bei der Auswahl der Aufwuchskörper darauf geachtet werden, dass die Zwischenräume nicht zu klein werden, da der Biofilm dieser Zwischenräume leicht zuwachsen kann.

Das #Abwasser wird über eine Vorklärung (#Absetzgrube) im freien Gefälle in den #Bioreaktor geleitet. Unter dem Block des Aufwuchskörpers im Bioreaktor sind die Membranbelüfter angeordnet. Die Druckluft durchströmt die Aufwuchskörper und nimmt gleichzeitig ein Teil des Wassers mit nach oben. Der Biofilm wird so mit Nährstoffen und Luftsauerstoff versorgt. Das Wasser strömt seitlich am Block wieder nach unten, so dass eine Wasserwalze entsteht. Der Luftstrom sorgt auch dafür, dass die Biomasse die Hohlräume nicht verstopfen kann. Das gereinigte #Wasser gelangt in das Nachklärbecken, in dem die abgestorbene Biomasse zurückgehalten wird. Eine luftbetriebene #Mammutpumpe sorgt dafür, dass dieser Schlamm in die Vorklärung gefördert wird.

Was sollte besonders beachtet werden?

• Es muss darauf geachtet werden, dass keine Grobstoffe aus der Vorklärung in den Bioreaktor gelangen. Grobstoffe setzen mit der Zeit die Hohlräume im Aufwuchskörper zu. Die Wasserwalze kann sich nicht mehr aufbauen und es kommt zur vollständigen #Verschlammung des Aufwuchskörpers. Der Biofilm baut sich ab und die Anlage ist nicht mehr funktionsfähig. Um die Funktion wiederherzustellen, muss das #Festbett meist ausgebaut, gesäubert und wieder eingebaut werden. Der Aufwand für diese Arbeiten ist sehr hoch.
• Wird die Belüftungseinrichtung zu klein ausgelegt oder die Anlage zeitweise außer Betrieb gesetzt, können die Hohlräume mit Biomasse zuwachsen. Auch hier ist eine aufwendige Reinigung erforderlich.

Wie sehen Kontrollen aus?

• Der Betreiber sollte darauf achten, dass keine Feststoffe aus der Vorklärung austreten. Die ordnungsgemäße Durchströmung des Festbetts muss ebenfalls kontrolliert werden. Dies kann an der Veränderung des Blasenbildes beurteilt werden. Ursache für eine mangelhafte Durchströmung können Feststoffe aus der Vorklärung, Alterung der Membranbelüfter und Verschleiß am Verdichter sein.
• Die gesetzlich vorgeschriebenen Kontrollen müssen durchgeführt werden.

Wirbel-Schwebebett-Anlagen

Der Biofilm in dieser Anlage ist ständig getaucht, jedoch nicht fest eingebaut, wie beim getauchten Festbett. Als Aufwuchskörper wird ein Kunststoffmaterial eingesetzt, dessen spezifisches Gewicht etwa dem des Wassers entspricht. Die erforderliche Druckluft wird mit einem Luftverdichter erzeugt und über gelochte Membranbelüfter in den Bioreaktor geleitet. Der Verdichter wird in ein Gebäude oder in einen Freiluftschrank eingebaut. Die Reinigungsleistung beschränkt sich in der Regel auf die Ablaufklasse C (Kohlenstoffabbau).

Besondere Systemmerkmale
Die Aufwuchskörper haben eine kugelförmige oder zylindrische Form mit einem Durchmesser von 1-2 cm. Die Aufwuchskörper haben eine lamellenartige Struktur, auf der sich an den Innenflächen der Biofilm bildet. Durch die Druckbelüftung werden die Aufwuchskörper in der Schwebe gehalten und gleichzeitig mit Nährstoffen aus dem Abwasser und durch die Druckbelüftung mit Luftsauerstoff versorgt.

Das Abwasser wird über eine Vorklärung (Absetzgrube) im freien Gefälle in den Bioreaktor geleitet und dort behandelt. Das gereinigte Wasser gelangt in das Nachklärbecken, in dem Schlammpartikel aus dem Bioreaktor zurückgehalten werden. Eine luftbetriebene Mammutpumpe sorgt dafür, dass dieser Schlamm in die Vorklärung gefördert wird.

Was sollte besonders beachtet werden?
Da das #Schwebebett sich frei im Wasser bewegen kann, müssen Zu- und Abläufe mit einem Gitter versehen werden. Damit es bei Überflutung der Anlage durch Rückstau nicht zum Abtrieb des Schwebebetts kommt, muss der Bioreaktor lückenlos mit einem Netz abgedeckt sein.

Wie sehen Kontrollen aus?

• Bei der #Schlammentsorgung kann das Netz oder die Gitter an Zu- und Abläufen beschädigt werden.
• An der Veränderung des Blasenbildes kann beurteilt werden, ob ein Defekt am Verdichter oder am Membranbelüfter vorliegt. Ursache einer mangelhaften Belüftung können Alterung der Membranbelüfter und Verschleiß am Verdichter sein.
• Die gesetzlich vorgeschriebenen Kontrollen müssen durchgeführt werden.

Weitere landläufige Verfahren und Anlagentypen gibt’s auch noch einmal im nächsten Teil unserer Serie, bevor es im fünften und letzten Teil dann zu den Verfahren und Systemen geht, die in Zeiten des Wasser- und Klimaschutzes „State of the Art“ sind. Bleiben Sie also dran - es lohnt sich!