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Abwasser » Abwasserverband » Anlagen » KA Marburg - Cappel

Kläranlage Marburg - Cappel

Gelände Kläranlage Marburg - Cappel
Gelände Kläranlage Marburg - Cappel

Die größte Kläranlage im AVM ist die Kläranlage Marburg - Cappel.

Ausbaugröße: 155.000 EW

Belastung: ca. 125.000 EW

Trockenwetterzufluss: 16.600 m³/d

Regenwetterzufluss: 867 l/s

Mechanische Reinigung

Zulaufpumpwerk

Hebeschnecken
Hebeschnecken

Förderschnecken heben das zufließende Abwasser um ca. 5 m an, sodass es im freien

Gefälle bis in die Nachklärbecken gelangt.

Förderhöhe 5,04 m

2 Schneckenpumpen mit je 500 l/s

2 Schneckenpumpen mit je 400 l/s

Rechenanlage

2 Rechenstraßen
2 Rechenstraßen

Rechenstäbe mit einem Abstand  von 40 mm in Grobrechen und von 3 mm in Feinrechen halten Steine, Papier, Slipeinlagen, Textilien, Zigarettenkippen oder Essensreste zurück.

Das zurückgehaltene Rechengut wird gewaschen und gepresst in Containern zu einer Deponie oder Verbrennungsanlage abgefahren.

2 Grobrechen 40 mm Spaltweite, 2,00 m Gerinnebreite

2 Feinrechen    3 mm Spaltweite, 1,60 m Gerinnebreite

Feststoffgehalt des Rechengutes gewaschen und gepresst 38%

Sand- und Fettfang

Sand von Straßen und Baustellen würde sich im Klärwerk an ungünstigen Stellen absetzen oder Pumpen und Rohrleitungen zerstören. Deshalb entnimmt man ihn in speziell ausgebildeten Becken. Dabei lassen sich auch Öle und Fette zurückhalten. 

2 belüftete Langsandfänge mit Fettkammern und Räumeinrichtung
2 belüftete Langsandfänge mit Fettkammern und Räumeinrichtung

2 belüftete Langsandfänge mit Fettkammern

Breiten je 2,60 m und 1,68 m

Länge                                                    31,75 m

Wassertiefe                                            3,25 m

Nutzvolumen                                         480 m³

Durchflusszeit TW/RW                            16/9 min

2 Druckluftheber zu den 2 Sandwaschklassieren

Förderleistung je                                     46 m³ / h 

Belüftung des Sandfangs mit grobblasiger Belüftung

2 Drehkolbengebläse, Luftleistung je        117/325 m³/ h

2 Fettpumpen je                                      10 m³ / h

Vorklärbecken

Hier fließt das Abwasser so langsam, dass sich die noch mitgeführten festen Stoffe absetzen können. Es entsteht zum ersten Mal im Klärprozess Klärschlamm, der zur weiteren Behandlung abgepumpt wird. Der mechanische Teil ist damit beendet, rund 30 % der organischen Verschmutzung ist entfernt. 

 

2 Vorklärbecken in Rechteckform
2 Vorklärbecken in Rechteckform

2 Rechteckbecken                                4,00 m x 8,00 m x 2,05 m

Nutzvolumen                                         1450 m³

Durchflusszeit TW/RW                            50/28 min

Biologische Reinigung

Belebungsbecken

Das mechanisch behandelte Abwasser enthält noch fein verteilte oder gelöste Stoffe.

Man kann sie drei Gruppen chemischer Stoffe zuordnen: Verbindungen des Kohlenstoffs, des Stickstoffs und des Phosphors. 

Die biologische Reinigung nutzt gezielt die Fähigkeit von Bakterien und anderen Mikroorganismen, die drei Gruppen so umzuwandeln, dass sie entweder als Stoffwechselprodukte aus dem Abwasser ausgasen oder in Bakterienzellenmasse aufgenommen und mit dieser aus dem Abwasser entfernt werden können. Die Kunst der Abwassertechnik versteht es, unter der Vielzahl im Abwasser lebender Bakterienarten einen Selektionsdruck auszuüben. Sie fördert die benötigten Bakterien in ihrer Lebensfähigkeit und Vermehrung und zwingt sie, an der richtigen Stelle die verlangte Leistung zu erbringen.

Die Belebungsbecken bestehen deshalb aus einer Vielzahl von Kammern mit und ohne Belüftungseinrichtungen, Rührwerken oder Pumpen. Messseinrichtungen für Sauerstoff, Nitrat oder Ammonium in Verbindung mit einem Prozessleitsystem sind die Vorraussetzungen für eine maximale Leistung der biochemischen Prozesse bei geringst möglichem Energieeinsatz. 

Becken 1 und 2 :

6 Belebungsbecken mit Gesamtvolumen 11.000 m³
6 Belebungsbecken mit Gesamtvolumen 11.000 m³

mit vorgeschalteter Denitrifikation                                      45,75 x 8,1 x 4,17 m

mit je 8 Kaskaden

Nutzvolumen                                                                 3010 m³

Sauerstoffeintrag feinblasig über 300 Membranbelüfter

Je 1 Rezirkulationspumpe frequenzgeregelt für 210 % Qt ( +90% RS)

Becken 3 bis 6:

Als Umlaufbecken mit intermittierender Denitrifikation             45,70 x ( 4,15 + 4,15) x 4,60 m

Nutzvolumen                                                                 7220 m³

Sauerstoffeintrag feinblasig über 1296 Membranbelüfter

8 Rührwerke je 4 kW

Gesamtnutzvolumen einschl. anox. Verteilerrinne           11000m³

Durchflusszeit TW/RW                                                    6,3h/3,5h

 

 

Gebläsestationen 1 und 2

3 Drehkolbengebläse für BB 1 + 2 mit Schallschutzhauben, Luftleistung 1x fest, 2 x frequenzgeregelt.

Ansaugleistung je                                              (500) – 2000 Nm³/h

Motorleistung je                                                55 kW

3 Turboverdichter für BB 3 – 6,

Luftleistung stufenlos regelbar über Verstelldiffusror

Ansaugleistung je                                              3000 – 7460 Nm³/h

Motorleistung je                                                321/136/160 kW

1 Drehkolbengebläse

(Reserve) 3970 Nm³/h                                        110 kW

Nachklärbecken

Die Bakterien und Mikroorganismen verlassen die Belebungsbecken als Schlammflocke zusammen mit dem gereinigten Abwasser. In den Nachklärbecken setzen sie sich als Schlamm nach unten ab. Dieser Schlamm wird in die Belebungsbecken zurückgepumpt oder als Überschussschlamm in den Schlammpfad weitergeleitet.

4 Nachklärbecken, Nutzvolumen 12.000 m³
4 Nachklärbecken, Nutzvolumen 12.000 m³

2 Rundbecken, Durchmesser                                 27 m

Nutzvolumen                                                      3318 m³

1 Rundbecken, Durchmesser                                 39 m

Nutzvolumen                                                      3210 m³

1 Rundbecken, Durchmesser                                 39 m

Nutzvolumen                                                      5529 m³

Nutzvolumen NB 1 - 4                                          12057 m³

Durchflusszeit TW/RW                                           6,9 h / 3,9 h

Oberfläche NB 1 - 4                                             3445 m²

Oberflächenbeschickung TW/RW                             0,51 / 0,91 m/h

Biofilter

Die vorhandenen Belebungs- und Nachklärbecken in Marburg müssten wesentlich größer sein, damit sie immer die geforderten Reinigungsleistungen garantieren. Deshalb wird ein äußerst kompakter und höchst leistungsfähiger Biofilter nachgeschaltet. In zwei Filterstufen erfolgt eine Restnitrifikation und Restdenitrifikation. Außerdem wird bei Bedarf weiterer Phosphor entfernt und die letzten Schwebstoffe zurückgehalten.

Nachgeschalteter Festfilter "Biopur"
Nachgeschalteter Festfilter "Biopur"

Nitri- und Deni-Stufe,

bestehend aus je 9 Filterkammern                            10,12 x 2,88 m

Oberfläche je Filterkammer                                     29 m²

NH4-N Spitzenfracht TW/RW                                   36/49 kg/h

NO3-N Spitzenfracht TW/RW                                   35/60 kg/h

Hydraulische Beschickung

(n-1) TW/RW                                                         9,0/15,1 m/h

9 Zulaufpumpen je                                                 440 m³/h

4 Prozessluftgebläse für Nitri-Stufe je                         1500 Nm³/h

2 Spülluftgebläse je                                               2200 Nm³/h

4 Spülwasserpumpen je                                          730 Nm³/h

Spülwasserbecken, Volumen                                    550 m³

Schrägplattenklärer für Spülwasser                            100 m³

Methanoldosierung, Tankvolumen                               40 m³

Prozesswasserbecken, Volumen                                320 m³

Ablauf

Das gereinigte Abwasser passiert vor der Einleitung in die Lahn eine automatische Analysenstation. Ständig gemessen und aufgezeichnet werden die Durchflussmenge sowie CSB, Ammonium, Nitrat, Nitrit und Phosphat. Ein automatischer Probennehmer sammelt Proben für das Betriebslabor.

Schlammbehandlung

Voreindicker

Der Klärschlamm aus den Vorklärbecken besteht aus 4% Feststoffen und 96% Wasser. Im Voreindicker lassen sich die Feststoffe durch Absetzen auf 5% erhöhen, das Volumen reduziert sich dabei immerhin um ein Fünftel.

Durchmesser                                                            12 m

Wassertiefe                                                              4,49 m

Nutzvolumen                                                             475 m³

Mit Krählwerk und automatischem Trübwasserabzug, Kunststoffabdeckung und Abluftabsaugung.

Überschussschlammeindicker

Aus der biologischen Reinigung (Belebungsbecken und Biofilter) müssen täglich bis zu 1300 m³ Überschussschlamm ausgeschleust werden. Mit zwei rotierenden Siebtrommeln lässt sich das Volumen auf rund 130 m³ mit 6% Feststoffen verringern.

2 Siebtrommeln zur Überschussschlammeindickung
2 Siebtrommeln zur Überschussschlammeindickung

2 Siebtrommeln mit Schlammkonditionierung

Beschickungsmenge je                                                60 m³/h

Trockensubstanz Eingang                                             0,6 %

Trockensubstanz Ausgang                                            0,6 %

Faultürme

Die Klärschlämme enthalten organische Stoffe, die unter Luftabschluss durch Faulbakterien zu Säuren und anschließend zu Kohlendioxid, Methan und Wasser umgewandelt werden können. Dies geschieht in den Faultürmen bei ca. 36° C und einer Verweildauer von 24 Tagen.

2 Faultürme je 3000 m³
2 Faultürme je 3000 m³

2 Faultürme

Durchmesser                                                              14,30 m

Nutzvolumen je                                                           3000 m³

Nacheindicker

Bei der Schlammfaulung entsteht aus Feststoffen Faulgas, der Klärschlamm ist deshalb danach "dünner" als vorher. Er wird zuerst unter Vakuum entgast und anschließend unter Rühren auf 6% Feststoffgehalt eingedickt. Sein Volumen halbiert sich dabei.

2 Nacheindicker

Durchmesser                                                              10 m

Nutzvolumen  je                                                          254 m³

Mit Krählwerk und automatischem Trübwasserabzug, Kunststoffabdeckung und Abluftabsaugung.

Schlammentwässerung

Nach der Einmischung von Konditionierungsmitteln gibt der Klärschlamm unter hohem Druck in einer Kammerfilterpresse weiteres Wasser ab. Hierbei reduziert sich sein Volumen auf ein Fünftel. Seine Konsistenz wird "erdig". Er tritt seinen Weg zur Verwertung in der Landwirtschaft oder zur Rekultivierung von Brachflächen in ehemaligen Tagebaugebieten an.

Kammerfilterpresse
Kammerfilterpresse

1 Kammerfilterpresse mit Schlammkonditionierung

Beschickungsmenge                                                   212 m³ / d 5

Austragsmenge                                                          30 m³ / d 5

Trockensubstanzgehalt Austrag                                     25 - 30%

Klärschlammverladesilo
Klärschlammverladesilo

Klärschlammverladesilo mit ca. 100 t Speichervolumen. Beschickung aus der Kammerfilterpresse über horizontal und vertikal fördernde Trogkettenförderer. Abholung erfolgt durch Sattelzüge, die hier beladen werden können.

Gasbehälter

Das Faulgas aus den Faultürmen ist ein hochwertiger Energieträger. Der Gasbehälter dient der Zwischenspeicherung.

Gasspeicher 2500 m³
Gasspeicher 2500 m³

1 druckloser Gasbehälter mit Kunststoffblase

Volumen                                                                     2500 m³

Gasanfall                                                                    2550 m³ / d

Gasfackel

Blockheizkraftwerk

Die Verwertung des Klärgases erfolgt in einem Blockheizkraftwerk (BHKW). Mit dem neuen BHKW (ab 2012) sollen bis zu 60% des benötigten Stroms auf der Kläranlage über die Gasmotoren und Stromgeneratoren selbst erzeugt werden.

Blockheizkraftwerke (BHKW) 2 x 120 kWel
Blockheizkraftwerke (BHKW) 2 x 120 kWel

2 Module

1 Modul alt mit elektrischer Leistung                             120 kW

thermische Leistung                                                   170 kW

1 Modul neu mit elektrischer Leistung                            260 kW

thermische Leistung                                                    255 kW

Betreib auch zur Notstromversorgung