Stufe 1: Mechanische Reinigung
In der Kläranlage werden alle groben Stoffe mechanisch aus dem Abwasser gefiltert.
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Rechenhaus
Im Rechenhaus werden alle groben Stoffe aus dem Abwasser herausgekämmt. Dabei zeigt sich immer wieder, wie viel Abfall über die Kanalisation entsorgt wird. Das Rechengut wird mit einer Presse entwässert und von einem Verwerter entsorgt.
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Sandfang
Die Fließgeschwindigkeit des Wassers wird reduziert, schwere Stoffe wie Kies und Sand können sich so absetzen. Pumpen, die an einer fahrbaren Brücke befestigt sind, saugen den Bodensatz ab und befördern ihn In einen Trichter, wo er sich erneut setzen kann. Der entwässerte Sand wird gesammelt und entsorgt, das entsandete Wasser fließt ins Vorklärbecken.
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Vorklärbecken
Das Wasser wird beruhigt, damit sich die Feststoffe erneut absetzen
können. Schwere Stoffe sinken als Rohschlamm zu Boden, leichte
sammeln sich an der Oberfläche und bilden einen Schwimmschlamm. Vorklärbeckenräumer schieben die Schlämme langsam in einen Trichter. Von dort werden sie in die Faultürme gepumpt.
Stufe 2: Biologische Reinigung
Nachdem das Abwasser, mechanisch von allen Grobstoffen befreit wurde, wird es biologisch gereinigt. Dabei nutzen wir die Selbstreinigungskraft des Wassers. Mikroorganismen (Bakterien) bauen die Schmutzstoffe ab (besonders Nitrate) oder verändern sie so, dass andere Kleinstlebewesen sie verarbeiten können. Diese Mikroorganismen sind bereits im Abwasser enthalten. Sie bilden die Grundlage der biologischen Reinigung.
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Denitrifikationsbecken
Das Wasser aus dem Vorklärbecken fließt in das Denitrifikationsbecken. Das Abwasser und der sogenannte
Belebtschlamm werden hier mit einem Rührwerk umgewälzt und für
die biologische Reinigung vorbereitet. Dabei darf dem Schlammwasser kein weiterer Sauerstoff zugegeben werden, denn die biologische Reinigung funktioniert nur unter sauerstoffarmen
Bedingungen. Hierbei werden die Nitrate von speziellen, anaeroben Bakterien in Sauerstoff und Stickstoff umgewandelt und in die Luft abgegeben. Dabei wird der Nitratgehalt im Abwasser um 65 Prozent gesenkt.
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Belebungsbecken
In den drei Belebungsbecken werden organische und nicht organische Schmutzstoffe unter sauerstoffreichen Bedingungen von aeroben Bakterien verarbeitet oder für andere Mikroorganismen aufbereitet. Damit diese die Schmutzpartikel im Wasser leichter verarbeiten können, sorgen Walzen für Bewegung und Belüftung
des Abwassers. Die Flocken des Belebtschlamms befinden sich so im Schwebezustand und können sich nicht am Beckenboden absetzen. Daher sind sie für die Bakterien besser erreichbar.
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Nachklärbecken
Das Abwasser gelangt aus dem Belebungsbecken in zwei Nachklärbecken. Hier wird der Belebtschlamm mechanisch vom Abwasser getrennt und durch Rundräumer vom Beckenboden
und der Wasseroberfläche abgesaugt. Von dort gelangt der Schlamm teilweise als sogenannter Rücklaufschlamm in das Denitrifikationsbecken. Der überschüssige Schlamm wird in die Faultürme gepumpt.
"Woher kommen eigentlich die Bakterien in der biologischen Reinigung?"
Die Bakterien kommen bereits mit den menschlichen Ausscheidungen zu uns. Sie sind sehr wichtig. Ohne sie kann das Abwasser nicht gereinigt werden. Im Klärwerk bieten wir den Bakterien optimale Arbeitsbedingungen.
Homo Bazillus Luftikus
Die aeroben Bakterien im Belebtschlamm verhalten sich wie Menschen. Sind sie viel an der frischen Luft, bekommen sie Appetit und „futtern“ organischen Abfall. Ist der Sauerstoff knapp, werden sie ganz müde und schlafen ein. Bakterien können außerdem richtig krank werden. Und auch dann haben sie mit uns etwas gemeinsam: Sie gehen nicht zur Arbeit.
Was ist eigentlich...?
aerob, Aerobie
Lebensweise, bei der Sauerstoff benötigt wird.
anaerob, Anaerobie
Lebensvorgänge, die ohne Sauerstoff ablaufen.
Mikroorganismen
Einzeller, die mit bloßem Auge nicht zu erkennen sind.
Bakterien zählen zu dieser Gruppe.
Nitrat
Nitrat ist das Salz der Salpetersäure und wird in der
Landwirtschaft als Düngemittel eingesetzt. Zu hohe
Nitratkonzentrationen sind gesundheitsschädlich.
Stufe 3: Chemische und Biochemische Reinigung
Das Abwasser ist jetzt schon deutlich sauberer. Aber es enthält noch zu viele Nitrate und Phosphate. Das Phosphat muss mit Chemikalien gebunden werden, damit es sich herausfiltern lässt. Besonders effektiv ist unsere Biofiltration. Mindestens 85 Prozent der Stickstoffverbindungen im Abwasser werden hier abgebaut.
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Phosphatbindung
Phosphat wird durch Fällung oder
Flockung entfernt. Phosphate und
Metallsalze gehen eine unlösliche
Verbindung ein und sinken auf den
Boden des Nachklärbeckens, von wo
sie mit dem überschüssigen Schlamm
in die Faultürme gepumpt werden.
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Biofiltration
Um Nitrate und Phosphate weiter
zu verringern wird reiner Alkohol
(Ethanol) hinzugefügt. Er enthält Kohlenstoff, ein wichtiges Element bei der
Umwandlung von Nitrat in Stickstoff
und Sauerstoff. Danach befördern Pumpen das Wasser durch vier Filterbecken.
In den Becken befinden sich 2,80 Meter
hohe Filter aus Blähtonkügelchen.
Auf dem Blähton leben Mikroorganismen, die das Nitrat mit dem Ethanol
in Stickstoff umwandeln. Über ein
Reaktionsbecken gelangt das Abwasser
in vier weitere Filterbecken. Bei Bedarf
geben wir dem Wasser nochmals Metallsalz hinzu, um den Phosphorgehalt
weiter zu reduzieren.
Was ist eigentlich...?
Ph-Wert
Der ph-Wert bestimmt, wie viel Säure oder Base
(z. B. Seifenlauge) im Wasser enthalten ist. Er wird
zwischen 0 (sehr sauer) und 14 (sehr basisch) gemessen.
Als neutraler Bereich gilt ein Wert zwischen 5 und 7.
Cola hat einen ph-Wert von 4, Blut einen ph-Wert von 7.
Phosphat
Phosphat ist ein Salz der Phosphorsäure und ein
endlicher Rohstoff auf der Erde. Es wird aus Erzen
gewonnen und als Dünger, bei der Lebensmittelherstellung, in Waschmitteln und als Wasserenthärter
eingesetzt.
Das Labor: Alles unter Kontrolle
In unserem Labor messen wir regelmäßig die Wasserqualität jeder Klärstufe und überprüfen den Schadstoffgehalt. Werden Grenzwerte erreicht, erhöhen wir den Einsatz von Biomasse und Chemikalien. Außerdem zählen wir Mikroorganismen im Schlamm und bestimmen den Phosphatgehalt im Abwasser, um Metallsalze exakt zu dosieren. Denn viel hilft nicht automatisch viel. Bevor das gereinigte Abwasser in die Aller gelangt, prüfen wir, ob alle Grenzwerte eingehalten werden.
Mikroplastik, Arzneimittelrückstände & Co - Herausforderung für die Abwasserreinigung
Es sind mikroskopisch kleine Teilchen, für das bloße Auge unsichtbar: Arzneimittelrückstände im Abwasser. Nanopartikel in Kfz- und Industrieabgasen. Mikroplastik durch Reifenabrieb. Spurenstoffe sind überall. In der Luft, in Flüssen, Seen, Meeren, in unseren Lebensmitteln. Sie belasten die Umwelt und unsere Gesundheit. Und sie sind eine Herausforderung für die Abwasserreinigung. Brauchen wir also eine weitere Reinigungsstufe? Moderne Technik, und alles wird gut? So einfach ist das nicht. Kläranlagen leisten schon jetzt viel und senken die Bakterienlast erheblich. Auch eine 4. Reinigungsstufe könnte nur einen Teil der Spurenstoffe zurückhalten. Sie wäre zudem teuer, bräuchte viel Energie – und, was niemand möchte: Die Gebühren würden deutlich steigen. Das muss nicht sein! Jeder kann was tun. Bewusster einkaufen zum Beispiel. Wir alle haben es in der Hand, Spurenstoffe im Alltag zu verringern!
"Kann man geklärtes Wasser trinken?"
Nein. Das Wasser ist zwar sauber, aber nicht trinkbar. Es enthält zu viele Keime, die Durchfall verursachen können. Technisch ist es zwar möglich, aus Abwasser Trinkwasser zu machen. Mit den Abwassergebühren ist das aber nicht bezahlbar.
Verwertung und Energiegewinnung
Kraftbrühe: Aus Schlamm wird Biogas
Die Schlämme aus den Reinigungsstufen stecken voller Energie und Nährstoffe. Um diese nutzen zu können, müssen sie aufbereitet werden. Ein Teil wandert als Biomasse wieder in den Reinigungskreislauf und sorgt für ausreichend viele Bakterien in der biologischen Reinigung. Der übrige Schlamm wird als Energieträger (Biogas) weiterverarbeitet.
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Faultürme
Der Schlamm aus dem Vorklärbecken und den Nachklärbecken
wird in zwei Faultürme gepumpt. Hier
fault er bei 37 Grad bis zu 15 Tage. Dabei zersetzen
Methanbakterien den Schlamm. Es entsteht Biogas
(Methan), das in einem Gasbehälter gespeichert wird.
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Blockheizkraftwerk
Das Biogas wird im eigenen Blockheizkraftwerk
verfeuert. Es besteht aus zwei für den Gasbetrieb umgebauten
Sechszylindermotoren. Beim Verbrennen
entstehen Strom und Wärme. Mit dem Strom wird die
Kläranlage betrieben. Die Wärme beheizt die Faultürme
und das Betriebsgebäude.
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Schlammentwässerung
Der ausgefaulte und mittlerweile geruchlose
Schlamm enthält noch sehr viel Wasser. In einer Siebbandpresse
wird der Schlamm zwischen zwei parallel
laufenden Siebbändern zusammengepresst und dadurch
entwässert. Das Wasser gelangt wieder in den
Klärkreislauf, zurück bleibt der entwässerte Schlamm.
Er wird für die Nährstoffrückgewinnung (vor allem
Phosphor) in einer Monoverbrennungsanlage
weiter
verwertet.
Was ist eigentlich...?
Methan
Methan ist ein farb- und geruchloses Gas. Es ist brennbar und leichter als Luft. Biogas besteht überwiegend aus Methan (ca. 60 %) und Kohlendioxid (ca. 35 %).
Klärschlammverwertung: Gemeinsam neue Wege gehen
Klärschlamm als Dünger in der Landwirtschaft? Das war einmal. Laut Gesetz darf er nur noch sehr eingeschränkt auf die Felder gebracht werden, ab 2029 ist es verboten. Klärschlamm fällt trotzdem an. Wohin also damit? Zurzeit verbrennen wir den zertifizierten Klärschlamm in einer Monoverbrennungsanlage. Das ist aber nur ein Zwischenschritt. In Zukunft gehen wir mit weiteren niedersächsischen Abwasserbetrieben einen neuen Weg. Neun Gründungsmitglieder, eine Gesellschaft, ein gemeinsames Ziel: die sichere, nachhaltige und wirtschaftliche Verwertung von Klärschlamm sowie die Rückgewinnung von Nährstoffen (Phosphor). Die neu gegründete KNRN GmbH (Kommunale Nährstoff Rückgewinnung Niedersachen) nimmt den Betrieb Ende 2024 auf und wird ihren Sitz in Hildesheim haben.
Klärschlamm: Wertvoller Energielieferant
Klärschlamm enthält wertvolle Rohstoffe – und viel Energie. Bei der Verbrennung erzeugt er etwa so viel davon wie Braunkohle, aber ohne die enormen CO2-Emissionen.
Umwelt und Nachhaltigkeit
Mensch und Natur verbinden – unser Motto ist Auftrag und Anspruch zugleich. Denn unsere Arbeit dreht sich um die wertvollste Ressource, die wir haben: Wasser. Ob Wärmegewinnung aus Abwasser, moderne Blockheizkraftwerke oder Stromerzeugung aus Photovoltaik – wir wollen zu einer nachhaltigen Entwicklung und einem verantwortungsbewussten Umgang mit Ressourcen beitragen.
Co2 -Einsparungen der Stadtentwässerung Celle
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Energieversorgung: Aus eigener Kraft
Das Blockheizkraftwerk wurde 2017
modernisiert. Dadurch können wir die
Kläranlage komplett mit selbst erzeugter
Energie betreiben - ohne extern zugekauften
Strom. Insgesamt liefern die beiden
Module 500 Kilowattstunden elektrische
Energie. Weiterer Vorteil: Der CO2-Ausstoß
konnte um rund 360 Tonnen pro Jahr gesenkt
werden.
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Photovoltaik
Durch die Photovoltaikanlage werden seit
2016 rund 80.000 Kilowattstunden Strom
pro Jahr erzeugt und in das Stromnetz
der Kläranlage eingespeist. Der externe
Strombezug konnte dadurch entsprechend
reduziert werden.
Die Aller: Fluss mit Zukunft
Bis Mitte des 19. Jahrhunderts hatte die Aller viele Neben- und Altarme, die Ufer waren von Kies und Sandbänken eingefasst und von dichtem Schilf umschlossen. Ein wahres Paradies für die Selbstreinigungskraft des Wassers. Der Wechsel von fließendem und stehendem Gewässer, dazu Bakterien, Sand und Kiesel – eine gute Balance. Bis der Mensch immer mehr eingriff. Die Folgen: Die Selbstreinigungskraft des Wassers und die Artenvielfalt nahmen stark ab.
Durch Renaturierungsmaßnahmen hat sich die Aller mittlerweile wieder erholt. Der Fluss bekommt genug Sauerstoff bietet Flora und Fauna neuen Lebensraum. Viele Lebewesen, die früher wegen der Verschmutzung nicht mehr in oder an der Aller leben konnten, sind zurückgekommen. Auch das Celler Klärwerk leistet einen wichtigen Beitrag, die Wasserqualität des Flusses weiter zu verbessern.