Chemische Vorgänge in Klärwerken am Beispiel der Kläranlage Bayreuth

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 BSB5

3 Gliederung Klärwerk Bayreuth- Aufbau - Mechanische Reinigungsstufen
- Biologische Reinigungsstufen - Schlammbehandlung - Stromerzeugung im Klärwerk Belastung von Abwässern Deni- / Nitrifikation BSB5

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 BSB5

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 Biologische Reinigungsstufen
Abbau gelöster Stoffe bis zu 95 % Ablaufmessstaion  Überprüfung von Temperatur, pH-Wert, Phosphor, Stickstoff, Kohlenstoff, Trübung und Ablaufmenge Höchstwerte Betriebsergebnisse Pges 1 mg/l 0,3 mg/l NH4 5 mg/l 0,3 mg/l Nges mg/l 7,0 mg/l CSB mg/l ,0 mg/l

16 Gliederung Klärwerk Bayreuth- Aufbau - Mechanische Reinigungsstufen
- Biologische Reinigungsstufen - Schlammbehandlung - Stromerzeugung im Klärwerk Belastung von Abwässern Deni- / Nitrifikation BSB5

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  2.500 m³ Inhalt
 Eindickung und Absetzen des Überlaufwassers aus den Faulbehältern

21 Schlammbehandlung Sickerwasserbehälter  2.500 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 BSB5

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 BSB5

27 Belastung von Abwässern

28 Belastung von Abwässern

29 Gliederung Klärwerk Bayreuth- Aufbau - Mechanische Reinigungsstufen
- Biologische Reinigungsstufen - Schlammbehandlung - Stromerzeugung im Klärwerk Belastung von Abwässern Deni- / Nitrifikation BSB5

30 Deni- / Nitrifikation Denitrifikation
 Anoxisch (ohne gebunden Sauerstoff)  4 NO H+ + 5 C → 2 N2(↑) + 2 H2O + 5 CO2

31 Deni- / Nitrifikation Nitrifikation  Zugabe von O2 (aerob)
Bildung von Nitrit: NH3 + 1½ O2 → NO2- + H+ + H2O + Energie Bildung von Nitrat: NO2- + ½ O2 → NO3- + Energie Summe: NH3 + 2 O2 → NO3- + H+ + H2O + Energie

32 Deni- / Nitrifikation

33 Deni- / Nitrifikation

34 Gliederung Klärwerk Bayreuth- Aufbau - Mechanische Reinigungsstufen
- Biologische Reinigungsstufen - Schlammbehandlung - Stromerzeugung im Klärwerk Belastung von Abwässern Deni- / Nitrifikation BSB5

35 BSB5 Biochemischer SauerstoffBedarf in 5 Tagen
(engl. biochemical oxygen demand, BOD) 

36 BSB5

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