Gruppenkläranlage Leiwen - Rundgang
Zulauf-Übergabeschacht (1)
Die Abwässer aus den beiden Druckleitungen I (aus Köwerich) und II (aus Leiwen) werden im Zulauf-Übergabeschacht zusammengeführt und über einen Freispiegelkanal zum Rechengebäude (2) weitergeleitet. Das Weinbau-Abwasser der Firma Reh wird im Bereich des Übergabeschachtes hinsichtlich seiner Menge und Schmutzfracht gemessen, bevor es mit den übrigen Abwässern zusammengeleitet wird.
Mechanische Abwasserreinigung
Rechengebäude (2)
Vom Zulauf -Übergabeschacht fließt das Abwasser der Rechenanlage zu, die zur Vermeidung von Geruchs- und Geräuschemissionen sowie von winterlichen Witterungseinflüssen komplett überbaut ist.
Zur Entnahme vom Grob- und Faserstoffen aus dem Abwasserstrom ist im offenen Gerinne ein Feinrechen eingebaut. die entfernten Stoffe werden in eine Rechengut-Wasserpresse abgeworfen, mit der durch die Auswaschung des Rechengutes die organischen Bestandteile wieder dem Abwasser zugeführt werden und durch die Pressung das Volumen des Rechengutes erheblich verringert wird. Der Abwurf des zu deponierenden Restrechengutes erfolgt über eine Absackvorrichtung in einem Container.
Im Rechengebäude ist außerdem ein Sandwaschklassierer untergebracht, mit dem die organischen Anteile des Abwasser-Sand-Gemisches aus dem Sandfang ausgewaschen und wieder dem Abwasserstrom zugeleitet werden und die mineralischen Bestandteile (Sand) in einen 2. Container gefördert werden.
Weiterhin ist im Rechengebäude eine Fäkalannahmestation aufgestellt. Hier werden Fäkalien aus Hausklärgruben des Verbandsgemeindegebietes maschinell vorgereinigt und in einen Fäkalspeicher (16) weitergeleitet.
Belüfteter Sandfang (3)
Im Sandfang, mit einem Nutzvolumen von 90 m³, werden mineralische Abwasserbestandteile, im wesentlichen Sande, zurückgehalten. Durch Einblasen von Druckluft wird die Längsströmung des Abwassers in eine spiralförmige Strömung umgewandelt und gleichzeitig eine Auffrischung des Abwassers erzielt. Die Sandanteile sinken zu Boden, während die leichteren organischen Stoffe im Abwasserstrom verbleiben und der nachgeschalteten biologischen Abwasserreinigung zugeführt werden. Der sich in der Bodenrinne absetzende Sand wird durch einen schienengebundenen Längsräumer in einen Zulauf befindlichen Trichter geschoben. von dort aus wird mit Hilfe eines Drucklufthebers das Abwasser-Sand-Gemisch in den Sand-Wasch-Klassierer im Rechengebäude gefördert. Die Gebläse zur Drucklufterzeugung im Sandfang sind im Betriebsgebäudekeller aufgestellt.
Eine parallel zum Sandfang angeordnete Beckenkammer wird durch Ausnutzung der Spiralbewegung des Abwassers im Sandfang als Fettfang genutzt. Hier sammeln sich außer Fetten auch andere Schwimmstoffe, die gezielt dem Abwasserstrom entnommen und über die Fäkalienannahmestation gepumpt werden.
Zulaufmessschacht (4)
Am Ende des Sandfanges wird die Abwassermenge induktiv gemessen. Hier ist auch eine Probenahmestation zur Bestimmung der Abwasserqualität installiert. Neben der ankommenden Schmutzfracht werden auch die Parameter pH-Wert, Temperatur und Leitfähigkeit kontinuierlich gemessen und aufgezeichnet.
Verteilerbauwerk Belebung/ Rücklaufschlammpumpwerk (5)
Das Verteilerbauwerk dient zur Mischung des mechanisch vorgereinigten Abwassers mit dem Rücklaufschlamm aus dem Nachklärbecken und zur Verteilung des Abwasser-Belebtschlammgemisches auf die beiden Belebungsbecken.
Im Verteilerbauwerk ist das Rücklaufschlammpumpwerk integriert. Dessen Aufgabe ist die Förderung des zur Aufrechterhaltung des Feststoffgehaltes in den Belebungsbecken erforderlichen Belebtschlammes. Der Rücklaufschlamm wird in den Mischschacht des Verteilerbauwerks geleitet.
Im Rücklaufschlammpumpwerk sind 3 Tauchmotorpumpen eingebaut mit einer Gesamtförderungsleistung von 600 m³/h. Der Rücklaufschlamm aus den Trichterspitzen der Nachklärbecken gelangt über Rohrleitungen in den Pumpensumpf des Pumpwerks. Auf dem Wege dorthin werden die Schlammströme induktiv gemessen und mittels Regelschiebern in Abhängigkeit von der dem Klärwerk zufließenden Abwassermenge gleichmäßig aus beiden Nachklärbecken abgezogen.
Biologische Abwasserreinigung
Kombinationsbecken I und II
Die Kombinationsbecken bilden das biologische Zentrum der Abwasserreinigung. Jedes Becken ist in kompakter Bauweise mit einem äußeren Ring, dem Belebungsbecken (6) erstellt, der um ein rundes, horizontal durchströmtes Nachklärbecken (8) angeordnet ist.
Belebungsbecken I/II (6)
Vom Verteilerbauwerk gelangt das Abwasser - vermischt dem Belebtschlamm - in die Belebungsbecken I und II, die zusammen ein Nutzvolumen von 6.600 m³ aufweisen.
Die Belebungsbecken sind mit einer feinblasigen Flächenbelüftungseinrichtung ausgerüstet, über die gezielt Luftsauerstoff in das Abwasser eingeblasen wird.
Durch die aeroben, d. h. luftreichen Verhältnisse, werden für Mikroorganismen ideale Lebensbedingungen geschaffen. Die Kleinlebewesen überführen die organischen Verunreinigungen des Abwassers, die in gelöster und kolloidealer Form enthalten sind, in eine flockige, absetzbare Form. Bei der Formumwandlung bauen die Mikroorganismen nicht nur die organischen Kohlenstoffe des Abwassers ab, sondern wandeln auch den für die Gewässer giftigen Ammonium-Stickstoff in Nitrat-Stickstoff um. Dieser Vorgang wird als "Nitrifikation" bezeichnet.
Der für die Nitrifikation benötigte Luftsauerstoff wird mit Verdichtergebläsen, die im Keller des Betriebsgebäudes (19) aufgestellt sind, auf den erforderlichen Betriebsdruck gebracht und über ein Rohrleitungssystem an die Flächenbelüftungseinrichtung in den Becken geführt.
Geregelt über eine Nitratmesseinrichtung in Verbindung mit Sauerstoffmessungen wird die Belüftungseinrichtung in den Belebungsbecken in Intervallen abgeschaltet. Zur Vermeidung von unerwünschten Absetzvorgängen des Abwasser-Belebtschlammgemisches werden in dieser unbelüfteten Phase 2 Rührwerke je Belebungsbecken betrieben. Während dieser unbelüfteten Phase wird die "Denitrifikation" des Abwassers erreicht. Durch die Zusammenführung von kohlenstoffhaltigem Abwasser aus der mechanischen Vorreinigung und weitestgehend stickstofffreiem Rücklaufschlamm mit dem im Belebungsbecken stark nitrathaltigem Abwasser-Belebtschlammgemisch, der während der belüfteten Phase (Nitrifikation) erzeugt wurde, wird unter anoxischen, d. h. sauerstofffreien Verhältnissen der Nitratstickstoff von Bakterien verbraucht.
Es kommt zur Oxidation des leicht abbaubaren Kohlenstoffes mit dem Nitratsauerstoff. Dabei entsteht gasförmiger Stickstoff, der somit aus dem Abwasser entfernt wird und in die Atmosphäre entweicht.
Nach erfolgter Stickstoffentfernung aus dem Abwasser wird erneut die belüftete Phase eingeleitet. Mit dieser intermittierenden Betriebsweise der Belebungsbelüftung und den zugehörigen Messeinrichtungen ist ein stabiler Reinigungsprozess des Abwassers möglich.
Verteilerbauwerk Nachklärung (7)
Vom Ablauf der Belebungsbecken gelangt das Abwasser-Belebtschlammgemisch erneut in ein Verteilerbauwerk, von wo aus die beiden Nachklärbecken gleichmäßig beaufschlagt werden. Mit diesem Verteiler und dem in Wasserweg vorher angeordneten Verteilerbauwerk Belebung (5) ist es möglich, im Störfall sowohl ein Belebungsbecken als auch ein Nachklärbecken zeitweise außer Betrieb zu nehmen.
Nachklärbecken I/II (8)
Vom Verteilerbauwerk Nachklärung fließt dsd Abwasser-Belebtschlammgemisch über Dükerleitungen und das Zentralbauwerk in der Mitte jeden Kombinationsbeckens in die beiden horizontal durchströmten Nachklärbecken von je 22 m Durchmesser und einem Gesamtnutzvolumen von 3.200 m³.
Die Nachklärbecken haben die Aufgabe, den Belebtschlamm, bestehend aus absetzbaren Schlammflocken, vom gereinigten Abwasser zu trennen.
Auf dem Fließweg vom Mittelbauwerk zu den am Beckenumfang angeordneten Ablaufrinnen setzt sich der flockige Belebtschlamm an der Beckensohle ab und wird mit einem Rundräumer kontinuierlich in den Mitteltrichter geräumt. Von hier aus fließt er als Rücklaufschlamm mittels Überdruck zum Rücklaufschlammpumpwerk (5), um dann in den Belebungsbecken erneut seine "biologische Arbeit" zu verrichten.
Bei diesem biologischen Prozess wird durch die Umsetzung von Schmutzstoffen mehr Belebtschlamm erzeugt als für die Rückführung erforderlich ist. Dieser sogenannte Überschussschlamm wird aus dem Kreislauf dosiert abgezogen und der weiteren Schlammbehandlung zugeführt.
Über die außenliegenden Ablaufrinnen der Nachklärbecken wird das gereinigte Abwasser gesammelt und zum Ablaufmessschacht geleitet.
Ablaufmessschacht (9)
In der Ablaufleitung ist ein Messschacht angeordnet, in dem die in die Mosel abfließende, gereinigte Abwassermenge induktiv gemessen wird. Hier ist auch eine Analysenstation aufgestellt, über die automatisch Abwasserproben zur Eigenkontrolle der Reinigungsleistung des Klärwerks entnommen werden. Weiterhin wird hier die Abwassertemperatur und der pH-Wert der abfließenden Wassermenge kontinuierlich gemessen.
Überschussschlammentwässerung (10)
Der beim biologischen Reinigungsprozess des Abwassers anfallende Überschussschlamm wird im Schlammentwässerungsgebäude mit Spezial-Siebtrommeln vorentwässert. Damit wird die Menge des anfallenden Schlammes auf ca. 10-15 % reduziert. Das abgeschiedene Filtratwasser wird direkt in den Zulauf zur biologischen Abwasserreinigungsstufe geleitet. Diese Schlammvorentwässerung mit seiner erheblichen Mengenreduzierung ermöglicht eine Verkleinerung der nachfolgenden Bauteile (Investitionseinsparung).
Schlammspeicherbecken I-III (11)
Der vorentwässerte Schlamm wird direkt in eines der drei Schlammspeicherbecken gepumpt, die ein Gesamtvolumen von 4.500 m³ aufweisen. Damit ist eine Speicherkapazität von ca. 6 Monaten vorhanden. Die Speicherung erfolgt während der Jahreszeiten, in denen kein Schlamm landwirtschaftlich aufgebracht werden darf.
Die Becken sind mit langsam laufenden Rührwerken, sogenannten "Krählwerken", ausgerüstet, die mit ihren senkrecht angeordneten Stäben dem kapillar gebundenen Schlammwasser die Möglichkeit bieten, an die Schlammoberfläche zu gelangen. Dieses Wasser kann dann gezielt über Abzugsvorrichtungen aus den Speicherbecken entfernt werden. Damit wird die Schlammmenge eingedickt und im Volumen weiter reduziert.
Die Krählwerke sind an den Beckenwänden mit schwimmenden Reinigungseinrichtungen ausgerüstet, die bei einer Beckenentleerung die Wandbereiche über Spüldüsen reinigen. Über Bodenschaber an den Krählwerken wird zum einen der Schlamm in die Mitteltrichter gefördert, zum anderen dienen diese auch der Beckenbodenreinigung.
Zwischen den Schlammspeicherbecken ist das Schlammpumpwerk II (12) angeordnet. Dieses Pumpwerk hat mehrere Funktionen. Zum einen kann der Schlamm von einem Speicher in einen anderen umgepumpt werden. Weiter kann eine Nassschlammabgabestation am Schlammentwässerungsgebäude mit den Pumpen beschickt werden.
Als weitere Funktion kann über das Pumpwerk der Nassschlamm aus den Schlammspeichern in den Schlammvererdungsteich abgelassen werden.
Letzendlich kann der Nassschlamm aus den Speicherbecken in Richtung Schlammentwässerung gepumpt werden. Eines der Becken ist zusätzlich mit 2 Rührwerken ausgerüstet, die zur Vermischung und Homogenisierung von Schlämmen dienen.
Am Pumpwerk befindet sich eine 2. Nassschlammabgabestation, über die Fahrzeuge den ausgefaulten Schlamm aus den Speicherbecken absaugen und anschließend der landwirtschaftlichen Wiederverwertung zuführen.
Schlammentwässerung (13)
Sollte der Schlamm landwirtschaftlich nicht nutzbar sein, wird der Schlamm mit einer Kammerfilterpressanlage entwässert. Hierzu wird der Schlamm aus den Schlammspeichern unter Zugabe von Kalkmilch und Eisensalzen konditioniert, d. h. die Entwässerbarkeit des Schlammes wird optimiert.
Schlammvererdungsteich (14)
Auf dem Klärwerksgelände ist ein Schlammveredlungsteich angeordnet, in den Nassschlamm aufgebracht wird. Der Teich hat ein Volumen von 1.750 m³ und ist gegen den Untergrund mit einer Folie abgedichtet. Der Schilf-Bewuchs im Teich entzieht dem Nassschlamm die Feuchtigkeit, so dass das Schlammvolumen um 90 % und mehr reduziert wird.
Das Institut für Bodenkunde der Landes-, Lehr- und Versuchsanstalt für Landwirtschaft, Weinbau und Gartenbau in Trier sieht in diesem Verfahren ein ökologisches System, bei dem die Selbstreinigungskraft des Bodens genutzt wird. Sie ist überzeugt, dass das "Produkt" der Klärschlammvererdung später wieder dem Boden - und damit dem Naturkreislauf - zugeführt werden kann.
Trübwasserbecken (15)
Im Bereich der Schlammbehandlungsanlagen fallen verschiedene Trübwasser an, die organisch hoch belastet sind. So handelt es sich um Schlammwasser aus den Schlammspeichern (11) und im Filtratwasser aus der Kammerfilterpresse. Diese Wässer werden tagsüber im Trübwasserbecken zwischengespeichert und in belastungsarmen Nachtstunden dem Abwasserreinigungsprozess zugegeben. Das Becken dient somit zur Entlastung von Abwasserspritzen durch interne Betriebswässer und damit zur Stabilisierung der einzuhaltenden Abwasserreinigungswerte.
Fäkalspeicher (16)
Am Rechengebäude (2) können Fäkalschlämme aus Kleinkläreinrichtungen, z. B. Hausklärgruben, genommen werden, die nach einer Grobvorreinigung im Fäkalspeicher zwischengespeichert werden. Auch hier werden die Fäkalschlämme in belastungsarmen Nachstunden dem Abwasserreinigungsprozess zugegeben, so dass das Speicherbecken ebenfalls der Vergleichmäßigung der Abwasserbelastung dient.
Schwimmschlammschacht (17)
Anfallende Schwimmschlämme aus den Nachklärbecken werden über Räumeinrichtung in den Becken gesammelt und einem zentralen Schwimmschlammschacht zugeleitet. Von hier werden die Schlämme vor die Rechenanlage gepumpt und durch die Abwasservorreinigung (z. B. Rechen, Sandfang) aus dem Kreislauf entfernt.
Sonstige Betriebseinrichtungen
Betriebsgebäude (19)
Schlammentwässerungsgebäude (22)