KA Rheinhausen

K L Ä R A N L AG E R H E I N H AU S E N
LINEG
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Linksniederrheinische Entwässerungs-Genossenschaft
Körperschaft des öffentlichen Rechts
Friedrich-Heinrich-Allee 64 · 47475 Kamp-Lintfort
Telefon 02842/960-0 · Telefax 02842/960-499
Die Kläranlage Rheinhausen
Der Weg des Abwassers – Schritt für Schritt.
[email protected]
www.lineg.de
LINEG – Verantwortung für die Umwelt
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Allgemeines
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Der Weg des Abwassers
in der Kläranlage Rheinhausen
Die Kläranlage Rheinhausen ist die zweitgrößte der sieben kommunalen
Kläranlagen der LINEG. Sie nahm 1959 ihren Betrieb auf. Damals bestand
die mechanische Abwasserbehandlungsanlage aus Rechen, Sandfang,
einem Vorklärbecken und einem Faulbehälter mit Maschinenhaus und
Schlammtrockenbeeten. 47.000 Einwohner aus Rheinhausen waren angeschlossen. Als 1968 die erste Erweiterung fertiggestellt wurde, kamen
11.000 weitere Einwohner aus dem damaligen Homberg-Essenberg hinzu.
Gut zehn Jahre später, Ende 1979, wurden
nigungsverfahren wurde die biologische
die Bauarbeiten für die zweite Erweiterung
Reinigung in einer zweistufigen Belebt-
aufgenommen. Die Ergänzung des LINEG-
schlammanlage gewählt.
Bauplans – Teilentwurf Abwasser vom 02.10.
1972 – sah vor, an mehreren Stellen am
Bis 1983 dauerten die Bauarbeiten an. Da-
Rhein zentrale biologische Kläranlagen zu
nach blieben 12 baufreie Jahre. Die nächste
erstellen, um die kleineren Gewässer von
große Anpassung wurde wegen neuer ge-
der Aufnahme des gereinigten Abwassers
setzlicher Anforderungen zur weitgehen-
zu entlasten. Dieser Zielsetzung entsprach
den Nährstoffentfernung aus dem Abwasser
die Erweiterung des Einzugsgebietes der
und des Bedarfs der Kommunen an mehr
Kläranlage Rheinhausen um die Kanalisa-
Kapazitäten für künftig anzuschließende
tionsgebiete von Neukirchen-Vluyn, Moers-
Haushalte und Gewerbebetriebe nötig. Drei
Kapellen, Moers-Asberg und dem Duisbur-
Jahre, von September 1995 bis Oktober 1998,
ger Stadtteil Rumeln-Kaldenhausen.
musste wiederum neben dem alltäglichen
ordnungsgemäßen Kläranlagenbetrieb eine
Daraus erwuchs auch die Ausbaugröße von
Fülle großer baulicher Aktivitäten durchge-
192.000 EW (EW = Summe der angeschlos-
führt werden. Auch in der Folgezeit gab es
senen Einwohner und der auf Einwohner
immer wieder Baumaßnahmen, um die An-
umgerechneten Gewerbebetriebe). Als Rei-
lage zu optimieren. So erfolgte in den Jah-
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Allgemeines
D e r We g d e s Wa s s e r s
Rechen
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Einlaufgebäude/Schneckenpumpwerk
Rechenanlage
Sand- und Fettfang
Trübwasserbehandlung/-bewirtschaftung
Belebungsbecken und Zwischenklärung
Betriebsgebäude und Zwischenpumpwerk
Verteilerbauwerk
Belebungsbecken
Nachklärbecken
10.
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12.
13.
14.
15.
16.
17.
Rücklaufschlammpumpwerk
Faulbehälter
Gasbehälter
Eindicker
Stapelbehälter
Schlammentwässerung mit MÜSE
Schlammlagerplatz
Mischwasserbehandlung
18.
19.
20.
21.
Fällmitteldosieranlage
Energiestation
Hochwasserpumpanlage Rheinhausen
Hochwasserpumpanlage Diergardt-Mevissen
04
belüfteter Sandfang und Fettfang
02
ren 2010 bis 2013 der Bau neuer Flockmittelanlagen für die Entwässerung sowie einer
MÜSE (Maschinelle Überschussschlammeindickung) mit dem dazugehörigen Pumpwerk und der Bau eines Rücklaufschlammpumpwerkes mit Schnecken.
Die heutige Kläranlage Rheinhausen hat
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Ablauf zum Rhein
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Schneckenpumpwerk
eine Anschlussgröße von 220.000 EW.
Zulauf von Essenberg
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01.
Einlaufgebäude
03.
Rechen
04.
Belüfteter Sandfang und Fettfang
Das Abwasser aus den Bereichen Rheinhau-
Das ankommende Schmutzwasser muss
Danach durchfließt das Abwasser einen be-
sen fließt der Kläranlage in freiem Gefälle
zunächst von den groben Feststoffen befreit
lüfteten Sandfang. In dem langgestreckten
zu. Das Abwasser aus den Bereichen Hom-
werden. Es passiert daher ein Lochblech
Bauwerk wird die Fließgeschwindigkeit so
berg-Essenberg, Neukirchen-Vluyn, Moers-
mit 6 mm Löchern. Durch eine Höhen-
weit verringert, dass sich Sand, Schlacke,
Kapellen, Moers-Asberg und Rumeln-Kalden-
standsmessung gesteuert, werden die fest-
Glas, Asche und ähnliche Stoffe absetzen.
hausen wird der Kläranlage über externe
gehaltenen Stoffe automatisch abgestreift
Diese werden geräumt und am Ende des
Pumpanlagen zugeführt.
und einer Rechengutwaschpresse zuge-
Sandfanges abgepumpt.
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führt. Hier werden die Feststoffe zunächst
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von Fäkalienteilen befreit und anschließend
In einem Sandklassierer werden anhaften-
entwässert. Damit werden Volumen und
de organische Bestandteile ausgeschwemmt.
Gewicht des Rechengutes verringert, bevor
Nach einer weiteren Behandlung durch eine
es thermisch entsorgt wird.
Spezialfirma kann der Sand wiederverwer-
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02.
Schneckenpumpwerk
tet werden.
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Das ankommende Schmutzwasser wird
Zulauf von Duisburg-Rheinhausen
Zulauf von Neukirchen-Vluyn,
Moers-Kapellen und Moers-Asberg
über ein Schneckenpumpwerk gehoben.
Fett und andere aufschwimmende Stoffe
Die Höhenlagen sind so gewählt, dass das
werden in einem Schacht gesammelt und
Abwasser die 1. Bio-Stufe in freiem Gefälle
ordnungsgemäß entsorgt.
durchfließen kann.
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D e r We g d e s Wa s s e r s
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Bypass
Hochlastbelebung
Zwischenklärung
06
Schwachlastbelebung
Nachklärung
08
Zwischenpumpwerk
07
Überschussschlamm
08.
Schwachlastbelebung und
Nachklärung
05.
Verteilerbauwerk 1
Das aus dem Sand- und Fettfang abgeleitete
einen Teil der Schmutzstoffe. Der von
Tauchpumpen in die Hochlastbelebung zu-
Die 2. biologische Stufe besteht aus vier
Durch gezielte Lüftungsbereiche und lüf-
Den Belebungsbecken sind fünf runde Nach-
Abwasser läuft in das Verteilerbauwerk 1
ihnen benötigte Sauerstoff wird feinblasig
rückgepumpt. Das weitgehend schlamm-
Umlaufgräben mit einem Gesamtvolumen
tungsfreie Zonen wird sowohl den Belangen
klärbecken mit einem Durchmesser von je
und wird von dort je nach Betriebsweise
über ein Belüftungsgitter, das sich auf der
freie Abwasser fließt im freien Gefälle zum
von 32.000 m³ Inhalt, in denen das Abwas-
der Nitrifikation als auch denen der Denitri-
38,8 m und einem Gesamtvolumen von
auf die Hochlastbelebung verteilt. Ein Teil
Beckensohle befindet, eingetragen.
Zwischenpumpwerk.
ser fast einen Tag durch die Rührwerke in
fikation Rechnung getragen, so dass eine weit-
16.400 m³ nachgeschaltet, in denen der Be-
Fließbewegung gehalten wird. Intensive
gehende Stickstoffentfernung auf Ablaufkon-
lebtschlamm vom gereinigten Abwasser
Die Umwälzung des Belebtschlammes er-
feinblasige Lufteinträge verschaffen den
zentrationen von kleiner 10 mg/l (Nanorg) er-
durch Sedimentation getrennt wird. Die
folgt in erster Linie durch den Lufteintrag,
Mikroorganismen auch hier bestmögliche
reicht wird.
Becken sind mit Räumerbrücken für den
des Rohabwassers wird über das Bypasswehr
direkt in die Schwachlastbelebung gegeben.
kann aber auch durch Tauchmotorrührwerke unterstützt werden. In der Hochlast-
06.
Hochlastbelebung und
Zwischenklärung
belebung werden ca. 50 % der organischen
07.
Zwischenpumpwerk/
Verteilerbauwerk 2
Verschmutzung und knapp 50 % des Phosphors entfernt, der Stickstoff bleibt jedoch
Das aus der 1. biologischen Stufe ablaufen-
hier noch weitgehend im Abwasser erhalten.
de Wasser und das Wasser, das über den
Die Hochlastbelebung besteht wahlweise
Abzug des Schlammes ausgerüstet.
Voraussetzungen. Die in der 1. Biostufe beschriebenen Vorgänge wiederholen sich.
Ebenfalls in der 2. Stufe wird durch biolo-
Nach diesem Arbeitsgang sind zwischen
gische Vorgänge und Simultanfällung die
Im neuen Rücklaufschlammpumpwerk sind
95 und 97 % der organischen Schmutzstoffe
Phosphorelimination vorgenommen. Hier-
zwei frequenzgeregelte Schnecken installiert,
abgebaut.
zu werden dem Abwasser Eisensalze zuge-
die den Rücklaufschlamm in die Schwach-
geben, die das gelöste Phosphat in eine
lastbelebung zurückfördern. Überschüssiger
Bypass abgeschlagen wurde, fließt in einen
In den Becken der 2. biologischen Stufe
feste Form überführen. Dabei bilden sich
Schlamm wird entnommen und der Schlammbehandlung zugeführt.
aus zwei Rundbecken, von denen ein Be-
Durch Öffnungen in der Betonwand fließt
Schacht am Betriebsgebäude. Von dort wird
erfolgt auch die Umwandlung des Ammo-
Flocken, die mit dem überschüssigen Be-
cken zur Trübwasserbewirtschaftung genutzt
das Abwasser-Belebtschlamm-Gemisch in
es mit Pumpen in Verteilerbauwerk 2 geför-
niums in Nitrat (Nitrifikation) und die an-
lebtschlamm aus dem Abwasser entfernt
werden.
wird. Das Abwasser wird in das zweite Be-
die außenliegende Zwischenklärung. Der
dert. Hier wird das Abwasser mit Rücklauf-
schließende Aufspaltung des Nitrates in
cken gefördert. In ihm verzehren Milliarden
Schlamm setzt sich zu Boden ab und wird
schlamm gemischt und auf die vier Bele-
gasförmigen Stickstoff und Sauerstoff (De-
fälle über die Ablaufmessstation in den Ab-
Mikroorganismen – der Belebtschlamm –
von an den Räumerbrücken angehängten
bungsbecken der 2. Bio-Stufe verteilt.
nitrifikation).
laufsammler zum Rhein.
Das gereinigte Abwasser fließt im freien Ge-
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Trübwasser
Eindicker/MÜSE
Faulbehälter
Stapelbehälter
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Schlammentwässerungsgebäude
Schlammlagerplatz
Faulgasbehälter
Blockheizkraftwerk
Überschussschlamm
09.
Schlammbehandlung
10.
Schlammentwässerung
11.
Energie/Faulgasverwertung
Energieanalyse
Der in der 1. biologischen Stufe angefallene
Nach der Faulung wird der Schlamm
Bei der Schlammfaulung entsteht ein ener-
2010 wurde für die Kläranlage Rheinhausen
Diese Maßnahmen reichen von der Aus-
sehr wasserreiche Schlamm wird zur Volu-
in einem Stapelbehälter gesammelt und
giereiches Gas, das in den Gasmaschinen
eine Energieanalyse durchgeführt. Ziel einer
wechslung von Leuchtmitteln, über den
menreduzierung in den Eindicker gepumpt.
maschinell entwässert. Der entwässerte
genutzt wird, um die Generatoren zur Strom-
solchen Analyse ist es, Optimierungspoten-
Ersatz durch energieeffizientere Motoren
Der Überschussschlamm der 2. biologischen
Schlamm wird in einer externen Verbren-
versorgung anzutreiben (Blockheizkraft-
ziale für Strom und Wärme aufzuspüren.
bis hin zur kompletten Neuausrichtung der
Stufe wird maschinell eingedickt. Anschlie-
nungsanlage thermisch verwertet.
werk – BHKW). Damit lässt sich der Bezug
ßend gelangt der eingedickte Rohschlamm
Faulgasverstromung.
von elektrischer Energie für die Kläranlage
Hierzu wurden Verbrauchsmessungen über
in die Faulbehälter, um darin unter Luftab-
Das Becken 1 der Zwischenklärung kann
Rheinhausen deutlich reduzieren. Die Ab-
mehrere Monate durchgeführt, um die tat-
schluss bei einer Temperatur von etwa
zur Trübwasserbewirtschaftung verwendet
wärme wird zur Beheizung der Faulbehäl-
sächlichen Verbräuche der einzelnen Anla-
37° C knapp 25 Tage zu verbleiben. Mikro-
werden. Dabei wird das Zentrat der Ent-
ter und der Betriebsgebäude genutzt. Eine
genteile zu ermitteln.
organismen sorgen für den Abbau der or-
wässerung in den Tagstunden gesammelt
Zweitgasversorgung über Propan steht be-
ganischen Substanzen.
und in den Nachtstunden bei niedriger Be-
reit, um bei Faulgasmangel den Betrieb der
Aus diesen Erkenntnissen wurden Maßnah-
lastung zudosiert.
BHKW-Anlage abzusichern. Zusätzlich zur
men erarbeitet, die entweder sofort, mittel-
Notstromversorgung durch die BHKW ist
fristig oder erst in Abhängigkeit von anderen
ein Notstromdieselaggregat vorhanden, das
Maßnahmen umgesetzt werden können.
bei Stromausfall eingesetzt wird.
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Leistungsdaten
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LEISTUNGSDATEN
Einzugsgebiet
Stadt Duisburg
Rheinhausen, Rumeln-Kaldenhausen, Essenberg
Stadt Moers
Kapellen, Asberg, Schwafheim
Neukirchen-Vluyn
Gemeinde Rheurdt Neufeld
Gewerbegebiet
Logport Rheinhausen
Ausbaugröße
Die Kläranlage ist für 220.000 EW ausgebaut. Teile des Einzugsgebietes entwässern im Mischsystem.
Einwohnerwerte (EW = EZ + EGW)
220.000 EW
CSB – Tagesfracht
26.400 kg/d
BSB5 – Tagesfracht
13.200 kg/d
Pges – Tagesfracht
550 kg/d
Nges – Tagesfracht
2.420 kg/d
Trockenwetterzufluss
2.525 m³/h
Regenwetterzufluss
4.970 m³/h
Eigenstromerzeugung
> 35 %
Impressum
Herausgeber:
Linksniederrheinische Entwässerungs-Genossenschaft,
47475 Kamp-Lintfort, www.lineg.de
Gestaltung und Realisation: Schröter Werbeagentur GmbH, Mülheim an der Ruhr
Fotografie:
jpm, Moers
Druck:
SetPoint Medien, Kamp-Lintfort
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