Steckbrief Kläranlage Königswinter
Erbaut: 1974 – 1976
(Spatenstich am 29.08.1973)
Erweiterung: 1993 – 1996
Ausgelegt für 42.000 EW
Belastung 24.954 EW
Menge des gereinigten Abwassers 2020
ð 1.566.970 m³
Stromverbrauch
Die Kläranlage benötigt viel Strom zum Transport und Reinigung des Abwassers. Die Drucklufterzeugung für die biologische Reinigungsstufe ist der größte Einzelstromverbraucher im Klärwerk.
- Strombedarf: 953.007 kWh/a (2020)
- BHKW (Eigenproduktion): 442.404 kWh/a (2020)
- Strombedarf einer vierköpfigen Familie: 4.000 – 5.500 kWh/a
Reinigungsleistung der Kläranlage Königswinter:
Die Reinigungsleistung ergibt sich aus der Differenz der Konzentration von (Schad-)stoffen von Zulauf zu Ablauf.
Ergebnisse 2020:
- Chemischer Sauerstoffbedarf: 91,7 %
- Stickstoff (gesamt): 72,3 %
- Phosphat (gesamt): 86,0 %
- Ammonium: 97,3 %
Reststoffanteil:
Bei der Abwasserreinigung fallen drei Arten von Reststoffen an: Das Rechengut aus dem Zulauf, die mineralischen Stoffe aus dem Sandfang sowie als mit Abstand größte Position der Klärschlamm aus Vorklärung und biologischer Stufe.
- Rechengut: 20,96 t/a (2020)
- Sandfang: 44.42 t/a (2020)
- Klärschlamm: 1.223 t/a (2020)
Abwassersammelgruben:
In Abwassersammelgruben wird das Abwasser gesammelt wenn kein Anschluss an den Kanal besteht. Diese Gruben müssen mit einem Saugwagen entleert werden. Der Saugwagen transportiert dann das Abwasser zur Kläranlage.
- Angeliefertes Abwasser (Fäkalien): 480 m³ (2020)
Mechanische Abwasserreinigung
Das Abwasser passiert zunächst einen Rechen, der groben Unrat (Papier, Flaschen, Äste, Konservendosen und so weiter) zurückhält und mit einem automatischen Abstreifer entfernt.
Im Sandfang verringert sich die Geschwindigkeit des weiter fließenden Abwassers und grobe Stoffe wie Kies und Sand, die schwerer als Wasser sind, können sich am Boden ablagern.
Im Vorklärbecken wird das Wasser zurückgehalten. In diesem großen, rechteckigen Becken können sich die feinen Schwebstoffe als Schlamm am Boden absetzen. Dieser Rohschlamm wird abgepumpt und in den ersten Faulturm befördert. Sogenannte Leichtstoffe, die zur Wasseroberfläche aufgetrieben werden (Fette und so weiter) werden in einen sogenannten Fettfang gesammelt und entsorgt.
In der Nachklärung setzten sich die Schlammflocken ab und werden entweder noch einmal in das Belebungsbecken zurückgepumpt oder zwecks Schlammbeseitigung eingedickt und in den Faulturm befördert.
Biologische Abwasserreinigung
In der biologische Reinigung, macht man sich einen durchaus natürlichen Vorgang zunutze, indem man in einem Belebtschlammbecken durch Sauerstoffzufuhr günstige Lebensbedingungen für Kleinstlebewesen schafft, die in der Lage sind, gelöste organische Abwasserstoffe in Verbindung mit Luftsauerstoff als Nahrung aufzunehmen und in den eigenen Organismus einzubauen.
Weitergehende Abwasserreinigung – Chemische Fällung
Im Ablauf des Belebungsbeckens wird Fällmittel dem Abwasser hinzugegeben. Dieses Fällmittel reagiert chemisch mit den Phosphaten zu einer wasserunlöslichen Verbindung. Der Restschmutz "flockt" aus und kann sich in einem Nachklärbecken als Schlamm absetzen, der - eingedickt - dem Faulturm zugeführt wird.
Das gereinigte Wasser kann anschließend als Brauchwasser (kein Trinkwasser) in den Rhein eingeleitet werden.
Faulung
Im Faulturm herrscht eine konstante Temperatur von 41 Grad Celsius. Diese Temperatur wird benötigt, damit eine Faulung stattfinden kann.
In den Faulbehälter läuft die Faulung in 4 Schritten ab.
1. Schritt: Lange Moleküle bestehend aus Fetten, Eiweißen und Kohlehydraten werden durch Bakterien in kurze Bruchstücke aufgespalten.
2. Schritt: Diese Bruchstücke werden von anderen Bakterienarten in Kohlendioxid, organische Säuren, Essigsäuren und Alkohole umgewandelt.
3. Schritt: organische Säuren und Alkohole werden zu Essigsäure
4. Schritt: Methanbildende Bakterien wandeln die entstandene Essigsäure zu Methangas um.
Durch die Faulung reduziert sich das Volumen des Schlammes. Dadurch fallen weniger Entsorgungskosten an. Da bei der Faulung weitesgehends alle im Schlamm enthaltenen organischen Stoffe verarbeitet werden, stinkt der ausgefaulte Schlamm nicht mehr. Ein "Abfallprodukt" der Faulung ist Methangas. Dieses brennbare Gas wird in Blockheizkraftwerken verbrannt. Ein Blockheizkraftwerk ist ein LKW Motor, der auf Gasbetrieb umgestellt wurde. Dieser Motor treibt einen Generator an, der auf der Kläranlage fast die Hälfte der benötigten elektrischen Energie erzeugt.