Abscheideranlagen und Kleinkläranlagen

Die Anforderungen an die Bauwerke für die Abscheidetechnik bezüglich Standsicherheit, Dichtheit, Widerstand gegen chemischen Angriff sind hoch. Hier kommen die Vorteile hoher Tragfähigkeit schon in der Bauphase und hoher Dauerhaftigkeit von Bauteilen aus Beton zum Tragen.

Abscheideranlagen

In vielen Produktionsprozessen spielt Wasser eine entscheidende Rolle. Von dem teilweise verunreinigten Prozesswasser darf gemäß Wasserhaushaltsgesetz anschließend keine Gefährdung für die Seen, Flüsse, Bäche oder das Grundwasser ausgehen. So sind zum Beispiel Abwässer einer Feinkostfabrik über eine Fettabscheideranlage zu behandeln, bei Kfz-Betrieben über einen Leichtflüssigkeitsabscheider.

Eine Abscheideranlage besteht aus einem Schlammfang, dem Abscheider und dem Probenahmeschacht.

Im Schlammfang wird die Fließgeschwindigkeit des Abwassers soweit reduziert, dass es zum Absinken der enthaltenen Feststoffe kommt. Dafür ist ein entsprechend großes Behältervolumen erforderlich.

Ein Benzinabscheider arbeitet nach dem Schwerkraftprinzip. Leichtere Flüssigkeiten wie Benzin sammeln sich an der Wasseroberfläche und können dort abgeschieden werden. Auch für diesen Prozess ist eine ausreichend lange Verweildauer im Abscheider erforderlich und damit ein entsprechend großes Behältervolumen.

Oft reicht der Wirkungsgrad eines Benzinabscheiders nicht aus. Dann werden Koaleszensabscheider eingesetzt, bei denen an einer speziell ausgebildeten Oberfläche die Öltröpfchen kurzzeitig adsorbiert werden, zu einem Ölfilm zusammenfließen und als größerer Tropfen zur Wasseroberfläche schwimmen. Bei Vorhandensein von Tensiden im Abwasser sind weitere Maßnahmen zu ergreifen.

In der Regel erfolgt hinter dem Probenahmeschacht der Anschluss an die Schmutzwasserkanalisation. In vielen Fällen ist aber die Rückgewinnung des Prozesswassers sinnvoll. Auch das Wasserhaushaltsgesetz fordert vom Betreiber eine mit Rücksicht auf den Wasserhaushalt gebotene sparsame Verwendung des Wassers. Je nach Verschmutzung ist für die Kreislaufführung des Wassers eine mechanisch-physikalische, einen mechanisch-chemische oder auch eine mechanisch-biologische Abwasserbehandlung mit anschließender Brauchwasserspeicherung erforderlich.

Kleinkläranlagen

Der bei weitem überwiegende Teil der deutschen Betriebe und Haushalte ist an öffentliche Kläranlagen angeschlossen. Bei vielen ist aber der Anschluss nicht möglich oder nicht sinnvoll, weil sehr lange Abwasserleitungen, ggf. sogar als Druckleitungen, erforderlich wären. Bei diesen Randbedingungen sieht der Gesetzgeber vor, dass für die Entsorgung des Schmutzwassers Vorkehrungen zu treffen sind, die einen vergleichbaren Gewässerschutz wie öffentliche Kläranlagen sicherstellen.

Nach neuestem Stand der Wissenschaft ist dies nur mit vollbiologischen Kleinkläranlagen möglich. Diese Anlagen bewältigen bis zu 50 EW. EW bezeichnet den Einwohnerwert, der sich aus der tatsächlichen Einwohnerzahl EZ und den Einwohnergleichwerten EGW zusammensetzt (Abwasseranfall aus Industrie, Landwirtschaft usw.). Die rechtlichen Grundlagen sind die EU-Wasserrahmenrichtlinie und Gesetz zur Ordnung des Wasserhaushalts WHG des Bundes.

Die technischen Regelungen für Bau und Betrieb dieser Kleinkläranlagen sind in DIN 4261 Teil 1 „Kleinkläranlagen; Teil 1: Anlagen zur Abwasservorbehandlung“ und in DIN EN 12566 Teil 1 „Kleinkläranlagen für bis zu 50 EW – Teil 1: Werkmäßig hergestellte Faulgruben“ zu finden.

Bezüglich Dauerhaftigkeit und Leistungsfähigkeit haben sich Kleinkläranlagen aus Beton seit vielen Jahren bewährt. Die Bauteile werden für die vor Ort anzutreffenden Beanspruchungen, z. B. seitliche Lasten oder größere Erdüberdeckungen, bemessen und sind dadurch auf Dauer formstabil. Sie lassen sich auch bezüglich ihrer Größe an die speziellen Anforderungen anpassen. Kleinkläranlagen aus Beton werden im Werk witterungsunabhängig gefertigt, vor Ort mit einem Kran auf die vorbereiteten Flächen unter dem Geländeniveau versetzt und anschließend angeschüttet.

Die Reinigung des Schmutzwassers erfolgt in drei Stufen:
Bei der mechanischen Vorreinigung werden Grobstoffe zurückgehalten. Schwere Partikel sinken zu Boden, leichte wie Öle und Fette bleiben an der Wasseroberfläche. Bakterien, die schon im Abwasser enthalten sind, übernehmen in der nächsten Stufe die vollbiologische Hauptreinigung (Belebtschlammverfahren). Dazu müssen die Bakterien mit ausreichend Sauerstoff versorgt werden.

In der dritten Stufe erfolgt die Nachklärung, bei der sich die Bakterien auf dem Boden absetzen. Nur geklärtes Wasser darf die Anlage verlassen. Es wird anschließend meist versickert oder in Oberflächengewässer eingeleitet. Bei den meisten Anlagen sind für die verschiedenen Stufen eigene Kammern in den Behältern vorgesehen (Mehrkammerkläranlagen). Die Vorklärstufe belegt dabei immer das größte Kammervolumen.

Bei Bedarf können die Kammern auch auf mehrere Behälter verteilt werden. Da für den Klärprozess das Abwasser in der Anlage ausreichend lang verweilen muss, ist die regelmäßig anfallende Abwassermenge ein wichtiges Entwurfskriterium für die Behältergröße.

Der verbleibende Schlamm und etwaige Leichtflüssigkeiten werden in einem Speicher in der Anlage gesammelt und regelmäßig entsorgt.

Der Einsatz der Systeme wird von den zuständigen Behörden nur genehmigt, wenn die Kleinkläranlagen eine Bauartzulassung vom Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt) besitzen. Die örtlichen Behörden legen auch fest, in welchen Abständen Inspektionen durchgeführt werden müssen. Die Hersteller von Kleinkläranlagen aus Beton bieten oft auch einen Wartungs- und Betriebsservice an.