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Chemische Vorgänge in Klärwerken am Beispiel der Kläranlage Bayreuth.

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Präsentation zum Thema: "Chemische Vorgänge in Klärwerken am Beispiel der Kläranlage Bayreuth."—  Präsentation transkript:

1 Chemische Vorgänge in Klärwerken am Beispiel der Kläranlage Bayreuth

2 Gliederung  Klärwerk Bayreuth- Aufbau - Mechanische Reinigungsstufen - Biologische Reinigungsstufen - Schlammbehandlung - Stromerzeugung im Klärwerk  Belastung von Abwässern  Deni- / Nitrifikation  BSB 5

3 Gliederung  Klärwerk Bayreuth- Aufbau - Mechanische Reinigungsstufen - Biologische Reinigungsstufen - Schlammbehandlung - Stromerzeugung im Klärwerk  Belastung von Abwässern  Deni- / Nitrifikation  BSB 5

4 Klärwerk Bayreuth- Aufbau  Mechanische Reinigungsstufen  Rechengebäude  belüfteter Sandfang und Fettabscheider  Vorklärbecken

5 Mechanische Reinigungsstufen  ca. 30% aller organischen Stoffe werden abgebaut - Rechengebäude  Rechen mit 6 mm Stababstand  Rechengutanfall ca. 3 m³ am Tag

6 Mechanische Reinigungsstufen  ca. 30% aller organischen Stoffe werden abgebaut - Sandfang ( belüfteter Teil )  Durch einblasen von Luft setzt sich der Sand am Boden ab  Sandwäsche im Rechengebäude  ca. 2 m³ Abfallstoffe pro Tag

7 Mechanische Reinigungsstufen  ca. 30% aller organischen Stoffe werden abgebaut - Fett – Ölabscheider ( unbelüfteter Teil )  Flüssige Verunreinigungen an der Oberfläche werden in die Faulbehälter gepumpt

8 Mechanische Reinigungsstufen  ca. 30% aller organischen Stoffe werden abgebaut - Vorklärbecken  Absetzbare Stoffe (Rohschlamm) setzen sich am Boden ab  Rohschlamm wird in die Faulbehälter gepumpt (ca. 120 m³ / Tag)  Trockenwetter (1.450 m³)  Regenwetter ( m³)

9 Gliederung  Klärwerk Bayreuth- Aufbau - Mechanische Reinigungsstufen - Biologische Reinigungsstufen - Schlammbehandlung - Stromerzeugung im Klärwerk  Belastung von Abwässern  Deni- / Nitrifikation  BSB 5

10 Klärwerk Bayreuth- Aufbau  Biologische Reinigungsstufen  Phosphorelimination  Denitrifikationsbecken  Nitrifikationsbecken  Nachklärbecken  Ablaufmessstation

11 Biologische Reinigungsstufen  Abbau gelöster Stoffe bis zu 95 % - Phosphatelimination und Denitrifikation  4 Straßen / Gesamtvolumen m³  Abbau von Phosphat und Stickstoff durch Bakterien und Mikroorganismen  Phosphatelimination ( anerob )  Stickstoffeliminierung ( anoxisch )

12 Biologische Reinigungsstufen  Abbau gelöster Stoffe bis zu 95 % - Nitrifikation (aerob)  3 Straßen / Gesamtvolumen m³  Biologische Oxidation von Ammonium in Nitrat mit Bakterien und Mikroorganismen  gelöster Sauerstoff wird in die Becken eingeblasen (ca m³/h)

13 Biologische Reinigungsstufen  Abbau gelöster Stoffe bis zu 95 % - Nachklärbecken  3 Nachklärbecken (2 x m³; 1 x m³)  Schlamm setzt sich am Beckenboden ab und wird in die Biologie zurückgeführt  Abwasser gelangt über Ablaufrinnen zur Ablaufmessstation

14 Biologische Reinigungsstufen

15  Abbau gelöster Stoffe bis zu 95 % - Ablaufmessstaion  Überprüfung von Temperatur, pH-Wert, Phosphor, Stickstoff, Kohlenstoff, Trübung und Ablaufmenge HöchstwerteBetriebsergebnisse P ges 1 mg/l0,3 mg/l NH 4 5 mg/l0,3 mg/l N ges 13 mg/l7,0 mg/l CSB 65 mg/l 28,0 mg/l

16 Gliederung  Klärwerk Bayreuth- Aufbau - Mechanische Reinigungsstufen - Biologische Reinigungsstufen - Schlammbehandlung - Stromerzeugung im Klärwerk  Belastung von Abwässern  Deni- / Nitrifikation  BSB 5

17 Klärwerk Bayreuth- Aufbau  Schlammbehandlung  Gasspeicherung  Schlammwasserbehälter  Sickerwasserbehälter  Faulbehälter

18 Schlammbehandlung  Gasspeicherung - Niederdruckbehälter  Gesamtinhalt bis m³  Klärgas: Zwischenspeicherung von ca m³/Tag

19 Schlammbehandlung  Gasspeicherung - Hochdruckbehälter  4 Tanks mit je 250 m³ Volumen  Speicherung von Klärgas: m³ bei max. 10 atü ~ 9 bar

20 Schlammbehandlung  Schlammwasserbehälter  m³ Inhalt  Eindickung und Absetzen des Überlaufwassers aus den Faulbehältern

21 Schlammbehandlung  Sickerwasserbehälter  m³ Inhalt  Zwischenspeicherung von Sickerwasser (täglich ca. 100 m³)  Direkte Einleitung in das Nitrifikationsbecken

22 Schlammbehandlung  Faulbehälter (anerob)  2 Stück mit je m³ Inhalt  tägliche Zugabe von 120 m³ Rohschlamm (Vorklärbecken) und ca. 200 m³ Überschussschlamm  Erhitzung auf rund 37 °C  Ausfaulung bei kontinuierlicher Durchmischung  Entstehung von Klärgas (ca m³/Tag) mit ~ 67% Metangehalt

23 Gliederung  Klärwerk Bayreuth- Aufbau - Mechanische Reinigungsstufen - Biologische Reinigungsstufen - Schlammbehandlung - Stromerzeugung im Klärwerk  Belastung von Abwässern  Deni- / Nitrifikation  BSB 5

24 Klärwerk Bayreuth- Aufbau  Stromerzeugung im Klärwerk  Gasspeicher  Faulbehälter  Blockheizkraftwerk

25 Stromerzeugung im Klärwerk  Blockheizkraftwerk  1 Gasmaschine für kW ( ~ PS)  2 Gasmaschinen für je 350 kW ( ~ 475 PS)  Erzeugung von rund kWh Strom (Jahresverbrauch einer 5-köpfigen Familie)  Durch die Abwärme werden das Betriebsgebäude und der Faulbehälter beheizt

26 Gliederung  Klärwerk Bayreuth- Aufbau - Mechanische Reinigungsstufen - Biologische Reinigungsstufen - Schlammbehandlung - Stromerzeugung im Klärwerk  Belastung von Abwässern  Deni- / Nitrifikation  BSB 5

27 Belastung von Abwässern

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29 Gliederung  Klärwerk Bayreuth- Aufbau - Mechanische Reinigungsstufen - Biologische Reinigungsstufen - Schlammbehandlung - Stromerzeugung im Klärwerk  Belastung von Abwässern  Deni- / Nitrifikation  BSB 5

30 Deni- / Nitrifikation  Denitrifikation  Anoxisch (ohne gebunden Sauerstoff)  4 NO H C → 2 N 2 (↑) + 2 H 2 O + 5 CO 2

31 Deni- / Nitrifikation  Nitrifikation  Zugabe von O 2 (aerob)  Zugabe von O 2 (aerob) Bildung von Nitrit: NH 3 + 1½ O 2 → NO H + + H 2 O + Energie Bildung von Nitrat: NO ½ O 2 → NO Energie Summe: NH O 2 → NO H + + H 2 O + Energie

32 Deni- / Nitrifikation

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34 Gliederung  Klärwerk Bayreuth- Aufbau - Mechanische Reinigungsstufen - Biologische Reinigungsstufen - Schlammbehandlung - Stromerzeugung im Klärwerk  Belastung von Abwässern  Deni- / Nitrifikation  BSB 5

35 BSB 5  Biochemischer SauerstoffBedarf in 5 Tagen (engl. biochemical oxygen demand, BOD) 

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