Nauheimer Kläranlage

Technische Beschreibung der Nauheimer Kläranlage (Stand: 2003)

Die Kläranlage Nauheim wurde Ende der 80iger Jahre erweitert und umgebaut, um den
vom Regierungspräsidium Darmstadt geforderten Einleitungswerten zur Erhöhung der
Reinigungsleistung gerecht zu werden. Die umgebaute Anlage wurde 1992 in Betrieb
genommen. Dieser Umbau kostete insgesamt 17,270 Mio. DM (8,83 Mio. Euro). Davon
wurden 8,382 Mio. DM (4,286 Mio. Euro) als Zuschuss gewährt. Den Rest von 8,888 Mio. DM
(4,544 Mio. Euro) mussten die Bürger Nauheims und die Gemeinde aufbringen.
Die Kläranlage wird als Eigenbetrieb in Kooperation mit den Riedwerken (AWS), Büttelborn, geführt.

Die Kläranlage Nauheim ist, wie bereits erwähnt, Anfang der 90er Jahre zu einer vollbiologischen
Kläranlage ausgebaut worden. Der Um- bzw Neubau der Anfang der siebziger Jahre errichteten
Kläranlage erfolgte zwischen 1988 und 1992. Das Verfahrenskonzept ist auf eine wei-
tergehende Nährstoffelimination ausgelegt worden, so dass eine gezielte Stickstoffeli-
mination (Nitri-/Denitrifikation) und eine chemische Phosphorelimination vorhanden ist.

Die Anlage ist für eine Ausbaugröße von 14.000 E + EG und einer Mischwassermenge
von 110 I/s ausgelegt. Der Ablauf geht direkt in das Fließgewässer Schwarzbach.

Die biologische Abwasserreinigungsstufe wird als vorgeschaltete Denitrifikation betrieben.
Der Abwasserstrom wird nach der Vorklärung in einem gemeinsamen Pumpwerk
mit dem Rücklaufschlamm und dem internen Rezirkulationsstrom aus der Nitrifikationszone in ein einstraßiges Denitrifikationsbecken gehoben. Die anschließenden Nitrifikationszonen sind wie auch die Nachklärung 2-straßig.
Alle anderen Verfahrensstufen sind 1-straßig ausgeführt. Die Schlammentwässerung erfolgt über
eine Kammerfilterpresse in einem separaten Gebäude. Die Konditionierung erfolgt mit Kalk und Eisen-3-Chloridsulfat.

Die Regenwasserbehandlung erfolgt im zentralen Regenüberlaufbecken auf der Kläranlage mit Abschlag in den Schwarzbach.

Klärbecken Kläranlage Nauheim
Alle Klärbecken der Kläranlage Nauheim
(Stand: 2010)

Allgemeines
Verfahrenstechnik
Betriebskosten


1 Einzugsgebiet
Nachfolgend sind die wesentlichen Daten zum Einzugsgebiet angegeben.
Gesamteinwohner 10.500
Einzugsgebiet für die Bemessung der Abwasseranlagen
Ausbaugröße der Kläranlage  14.000 EW

2  Entwässerung
Die Entwässerung im gesamten Gemeindegebiet gliedert sich wie folgt:
Länge der Gesamtkanalisation rd. 40 km
Anteil Trennsystem  rd. <10 %
Anteil Mischsystem rd. > 90 %
Anteil Freispiegelkanäle rd. 40 km

Im Einzugsgebiet befinden sich folgende technische Bauwerke:
9 Pumpwerke
1 Regenpumpwerk
1 Regenüberlaufbecken auf der Kläranlage (KA)
4 Regenüberlaufbauwerke
1 Regenversickerungsbecken

3  Statistische Daten der Zentralkläranlage
Die Kläranlage mit weitergehender Abwasserreinigung ist für 14.000 EW ausgebaut.
Die Anschlussgröße beträgt zur Zeit ca. 11.500 EW, die sich aus ca. 10.500 angeschlossenen
natürlichen Einwohnern und ca. 1.000 Einwohnergleichwerten aus Industrie und
Gewerbe (Galvanik-Betriebe mit eigener Vorbehandlung) ergeben.
Hydraulisch ist die Anlage für einen maximalen Schmutzwasserzufluss von 60 l/s bei
Trockenwetter und einen maximalen Abwasserzufluss von 110 l/s bei Regenwetter aus
gelegt. Die Jahresabwassermenge beträgt ca. 1.230.322 m³/a. Die Jahresschmutzwassermenge
beträgt ca. 629.085 m³/a (Werte aus 2000).
Die tatsächlichen Abwassermengen betragen im Mittel im Zulauf zur KA
Trockenwetterzufluss: 1.500 m³/d
Mischwasserzufluss:   6.000 m³/d

Ansicht der Kläranlage


Nachfolgend sind die Schadstoffparameter im Zu- und im Ablauf der KA angegeben.
Die Werte wurden aus dem Eigenkontrollbericht 2001 abgegriffen. Die Werte entsprechen
dem 90 %-Wert der Jahreswerte. In Spalte vier ist der jeweilige Jahresmittelwert
angegeben. Zum Vergleich sind die Grenzwerte entsprechend des Erlaubnisbescheids
des Regierungspräsidiums Darmstadt für das in den Schwarzbach abgeleitete, behandelte
Abwasser angegeben.

 

Zulauf Kläranlage:

 

Jahresmittelwert

BSB5

  [mg/l] 

240

94,6

 

CSB  

  [mg/l] 

300

138,4

 

NH4-N

  [mg/l] 

4,5

17,3

 

Nges

  [mg/l]

60

23,1

 

TKN

  [mg/l] 

---

---

 

Pges

  [mg/l] 

15

5,6

 

 

 

 

 

 

Auslauf Kläranlage: 

 

Grenzwert

BSB5 

  [mg/l]  

7

2

10

CSB

  [mg/l] 

30

22,5

60

NH4-N

  [mg/l] 

2,5

0,6

5

Nges

  [mg/l] 

11

5,7

25

TKN 

  [mg/l] 

---

---

---

Pges

  [mg/l] 

1,7

0,8

2

Grundriss Kläranlage

 

Legende

 4  Verfahrenstechnik der Zentralkläranlage     
        
Zulaufpumpwerk  
        Abwasser gelangt über "Niederwiesenäcker"-Sammler und
        "Wolfsberg"-Sammler zum Zulaufpumpwerk
        1 Schneckenpumpe zur Förderung das Abwassers in mechani-
        schen Teil der KA bei Trockenwetter mit Q1 = 190 m³/h
        1 Schneckenpumpe zur Förderung des Abwassers in mechani-
        schen Teil der KA bei Regenwetter mit Q2 = 367 m³/h,
        Regelung über Füllstand Pumpensumpf
        1 Schneckenpumpe zur Förderung des Abwassers bei Notfällen
        (z.B. pH-Wert zu hoch) in Pufferbecken, zweistufig mit
        Q = 763 / 6869 m3/h
        
Regenwasserbehandlung   
        bei hoheM Zufluss Abschlag über Regenüberlaufschwelle zum
        Pumpwerk Wolfsberg
        
1 Regenwasserpumpwerk (Pumpwerk Wolfsberg)
        mit 4 Kreiselpumpen
        Q1 = Q2 = 504 - 1.008 und 1.008 - 2.016 m³/h, zweistufig
        Q3 = Q4 = ??? und 2.016 - 2.988 m³/h , zweistufig
        1 Regenüberlaufbecken V = 1.000 m³
        Beckeninhalt wird über das Zulaufpumpwerk in KA gefördert
        
Rechenanlage einschl. Rechengebäude
        1 Gegenstromrechen, Stababstand 15 mm
        1 Rechengutpresse
        Rechengutanfall 13 t/a
        Container (V = 5 m³)
        Abtransport der Container nach Bedarf (Fa. EAG)
        Verwertun in Kompostierung (Fa. EAG)

belüfteter Sand- und Fettfang   
        Langsandfang mit separater Fettkammer
        V = 55 m³
        Lufteintrag über 2 Drehkolbegebläse, Luftdurchsatz unbekannt
        1 Sandklassierer
        Sandgutanfall 52 t/a
        Container (V - 8 m³)
        Abt ransport der Container nach Bedarf (Fa. EAG)
        Verwertung in Kompostierung (Fa. EAG)
        
Zulaufmessungen 
        Zulaufinengenmessung (Venturigerinne)
        Temperaturmessung
        pH-Wert-Messung
        
Verklärbecken   
        1 Längsbecken mit Räumer
        V = 145 m³
        Primärschlammabzug über Elektroschieber in Intervallen
        Primärschlammanfall ca. 15 rn³/d bei Trockenwetter
        Primärschlamm wird in Pumpensumpf gepumpt
        
Zwischenpumpwerk        
        Förderung des Abwasser aus der mechanischen Reinigung, des
        Rücklaufsthlammes aus den NKB und von nitrathaltigeni
        Belebtschlammgemisch aus der Nitrifikation in die biologische Stufe
        2 Rohrschneckenpumpen mit Gesamtförderleistung von
        840 m³/h bei Förderhöhe von H = 2,50 m
        
Chemisch-physikalische  Phosphorelimination
        Fällmihelstation befindet sich im Gebäude der
        Schlammententwässerung
        Betrieb als simultane P-Fällung
        Dosierstelle Zulauf Denitrifikation
        Dosierung von Eisen(III)-Chloridsulfat
        
Denitrifikation 
        1 Becken mit V = 820 m³
        4 Rührwerke
        2 Strahlrohrbelüfter
        N03-Messung
        
Nitrifikation   
        Aufteilung Abwasser auf zwei parallel angeordnete Becken
        über Verteilerbauwerk, zweistraßig betrieben
        V1= 620 m³, V2 = 900 m³
        Belüfter: Rotationswalzen
        Rezirkulation in Denitrifikation erfolgt über Nachklärung im
        Freigefälle
        1 Sauerstoffmessung je Becken

Nachklärung     
        2 Rundbecken mit Räumer
        V1 = 500 m³, V2 = 1.000 m³
        Rücklaufschlammabzug im Freigefälle
        Überschussschlammabzug über 1 Exzenterschneckenpumpe
        mit je Q = 5 - 11 m³/h. Regelung über Zeitschaltuhr, Förderung
        in den Voreindicker, zur Zeit in Vorklärung
                        
Ablaufmessstation                       
        Ablaufmengetunessung (MID)
        Temperaturmessung
        pH-Wert-Messung
        automatischer Probenehmer (2h-Mischprobe)
                        
Voreindicker                    
        statischer Eindicker mit V = 80 m³
        Primärschlamm- und Überschussschlammeindickung
        GFK-Abdeckung
        Abluft wird über Kompostfiler geführt
        Schlammwasse

r wird abgezogen und in Zulauf KA gegeben       
        zur Zeit nicht in Betrieb       
                        
Faulturm                        
        mesophil (35 bis 37°C) V = 835 m³
        Beschickung über 2 Exzenterschneckenpumpen mit 5 - 14 m³/h
        Umwälzung des Faulschlammes erfolgt über 2 außenliegende
        Kreiselpumpen mit Q = 60 m³/h
        Schwimindeckenzerstörer
        Abzug des Schlammes erfolgt über Verdrängung
        abgezogene Schlammmenge Q = 30 - 50 m³/d mit 2,5 - 3,1 % TS
        ausgefaulter Schlamm gelangt in Nacheindicker
                        
Nacheindicker           
        Schlammzwischenspeicher V = 240 m³
        1 Rührwerk
        Schlammwasser wird täglich abgezogen und in Trübwasserbecken gegeben

Schlammentwässerung     
        1 Kammerfilterpresse, Durchsatz unbekannt
        Entwässerung auf ca. 30 % TS
        Zudosierung von Kalkmilch und Eisen(III)-Chlorid als
        Flockungshilfsmittel
        Filterkuchen gelangt in Kuchenzerkleinerer und wird anschlieBend
        in Container abgeworfen
        8-Stunden-Betrieb
        Schlammanfall 660 t/a Filterkuchen mit 30 % TS
        Container (V = 10 m³)
        Abtransport der Container einmal pro Tag (Fa. Gebr. M&W Mayer)
        Verwertung in Kompostierung (Fa. EAG)
        
Trübwasserbecken        
        Filtrat wird in Trübwasserbecken gegeben
        Schlammwasserspeicher (Filtrat aus Schlammentwässcrung und
        Trübwasser aus Voreindicker V = 250 m³
        GFK-Abdeckung
        Abluft wird über Kompostfilter geführt
        Entleerung über Tauchmotorpumpe
        
Gasbehälter    
        Zugabe Schlammwasser vor Zwischenpumpwerk
        Niederdruck-Trockengasbehälter V = 250 m³
        
BHKW    1 Aggregat zur Eigenstromerzeugung
        elektrisch 50 kW, thermisch 95 kW
        Abwärmenutzung für Warmwasserheizung zur Aufheizung des
        Rohschlammes für Faulbehälter

Heizung kann mit Klärgas und mit Erdgas betrieben werden
        
Fäkalannahmestation     
        befindet sich über Pumpensumpf am Betriebsgebäude
        Fäkalien aus Klärgruben können Schlammbehandlung zugegeben werden.

Betriebsgebäude 
        im Betriebsgebäude befinden sich:
        Kontroll- und Schaltwarte, Labor,
        Wärmetauscher Faultum
        Beschickungs- und Umwälzpumpwerk Faulturm
        Heizung
        Brauchwasserversorgung
        Werkstatt
        Gasmeßraum
        BHKW
        Transformatorenstation
        
Gebäude Schlammenwässerung
        Kammerfilterpresse
        Eisen(III)-Chlorid-Tank, V = 25 m³
        Kalksilo
        Tank mit Salzsäure, V = 10 m³
        Aufsetzbehälter für Kalkmilch, V = 1 m³
        Vorlagebehälter für Konditionierung, V = 25 m³
        Druckluftanlage
        Container für entwässerten Schlamm
        
Sozialgebäude   
        im Gebäude befinden sich:

        Aufenthaltsräume
        sanitäre Einrichtungen
        Büroräume
        Ersatzteilbevorratung (Keller)
        
Die Bauwerke der KA sind insgesamt in einem guten Zustand. Das gleiche gilt für die     
Maschinentechnik. Sanierungsbedarf besteht für das alte Nachklärbecken, die Räumer-     
fahrbahnen der Vorklärung, das Trübwasserbecken und den Schwimmschlammabzug     
des alten Nachklärbeckens.      

5 BETRIEBSKOSTEN DER KLÄRANLAGE DER GEMEINDE NAUHEIM

5.1  Das Personal der Kläranlage und das für die Unterhaltung und Betreuung des Kanalnetzes
verantwortliche Personal ist identisch. Auf der Kläranlage sind 5 Personen beschäftigt. Die Gemeinde kooperiert personell mit der AWS der Riedwerke in Büttelborn und nutzt so Synergieen.
Die Personalkosten belaufen sich demzufolge nur auf ca. 120.000 Euro/a, was einer Reduzierung der bisherigen Personalkosten um rund 50.000 Euro/a entspricht.

5.2  Energiekosten
Der Stromverbrauch der KA inkl. Heizung lag 2001 bei 54.868 kWh. Davon wurden
79.587 kWh (15 %) durch Eigenstromerzeugung gedeckt. Der Strombezug vom EVU
lag damit bei ca. 462.281 kWh. Der Strompreis beträgt ca. 0,08 Euro/kWh.
Daraus ergeben sich durchschnittliche Stromkosten von ca. 37.000 Euro/a.
Der Verbrauch an Erdgas lag 2001 bei 28.833 m3/a. Die durchschnittlichen Kosten für
Erdgas betragen ca. 49.500 E/a bei einem Einheitspreis von ca. 1,71 Euro/kWh.

5.3 Kosten für Material-, Roh- und Hilfsstoffe
Der Fällmittelverbrauch für die weitergehende Abwasserreinigung und die Schlammbe-
handlung lag 2001 bei insgesamt 58 t Eisen(III)-Chloridsulfat. Der Kalkverbrauch für
die Schlammbehandlung lag 2001 bei insgesamt 72 t Kalkhydrat. Die Bezugskosten
lagen (netto) bei 91,52 Euro/t für Eisen(III)-Chloridsulfat lU1d 87,79 Euro/t für Kalkhydrat.
Daraus ergeben sich die jährlichen Kosten für Fäll- und Flockungshilfsmittel zu ca.
13.500 Euro/a.
Die Kosten für Verbrauchsmittel betragen nach Angaben des Wirtschaftsplanes ins-
gesamt ca. 20.000 Euro/a.
Es liegen keine Angaben über den Verbrauch und die Aufwendungen für Trinkwasser vor.

Kosten fur Wartung und Instandhaltung
Die Kosten für die technische Unterhaltung der Kläranlage und der Pumpstationen
betragen ca. 30.700 Euro/a.
Für die bauliche Unterhaltung der KA werden ca. 2.000 Euro/a angegeben.
Die Kosten für Geräte, Ausrüstung und Ausstattung werden mit ca. 2.800 Euro/a veran-
schlagt. Es liegen sonst keine Angaben über die Aufwendungen für Material für Wartung
und Instandhaltung vor.

Kosten für Fremdleistungen

Reststoffbeseitigung

2001 fielen 13 t Rechengut an, die abgefahren und entsorgt bzw. verwertet werden
mussten. Der Abtransport und die Verwertung in einer Kompostierung erfolgte über die
Fa. EAG zu einem Preis (netto) von 80,78 Euro/t. Darin sind die Kosten für den Transport
enthalten. Daraus ergeben sich die durchschnittlichen Kosten (brutto) für die
Entsorgung des Rechengutes ohne Transport zu ca. 1.200 Euro/a.

Das Sandfanggut wurde 2001 ebenfalls von der Fa. EAG abgefahren und entsorgt bzw.
verwertet. Der Einheitspreis (netto) lag bei 27,45 Euro/t. Darin sind die Kosten für den
Transport enthalten. Bei einem Sandgutanfall von ca. 52 t ergaben sich 2001 die
durchschnittlichen Kosten (brutto) für die Entsorgung des Sandfanggutes ohne Transport zu 3200 Euro/a.

Klärschlammverwertung/-entsorgung

2001 fielen ca. 657 t entwässerter Schlamm an, die abtransportiert und entsorgt bzw.
verwertet werden mussten. Der Abtransport und die Verwertung in einer Kompostie-
rung erfolgt durch die Fa. EAG und die Fa. Gebr. M&W Mayer zu einem Preis (netto)
von 60 Euro/t. Daraus ergeben sich die durchschnittlichen Kosten (brutto) iur die Entsorgung des Klärschlammes von 45.800 Euro/a.
Es liegen keine Angaben über die Höhe der Aufwendungen für Fremdleistung hinsicht-
lich Wartung und Instandhaltung vor.
      
Die externen Laborkosten werden im Wirtschaftsplan mit ca. 3.300 Euro/a angegeben.   
    
Sonstige betriebliche Aufwendungen :     
Abwasserabgabe                                             16.900 Euro/a
Steuern, Versicherungen, Schadensfälle  17.300 Euro/a
Kfz-Kosten                                                           2.100 Euro/a
Fortbildung                                                          2.600 Euro/a
Verwaltungskosten                                           2.300 Euro/a
Dienst- und Schutzkleidung                              670 Euro/a
Steuern, Kanal, Müllabfuhr                                 580 Euro/a
Reinigung, Hausversicherung                       3.500 Euro/a


6  Beriebskosten des Kanalnetzes

6.1  Kosten für Inspektion, Reinigung, Wartung und Instandhaltung

Die Inspektion der Kanäle und Schächte erfolgt im Rahmen der EKVO-Intervalle. Bis
2005 wurde die Erstüberprüfung des Gesamtnetzes abgeschlossen. Danach
werden die Überprüfunngen im 10-Jahresturnus durchgeführt.

Für Abwasserkanäle und -leitungen, einschließlich der Schachtbauwerke, sind Reini-
gungs- und Wartungsintervalle aufgrund der Betriebserfahrung festgelegt. Im Gemein-
degebiet erfolgt die Kanalreinigung einmal pro Jahr. Die Reinigung wird von einer
Fremdfirma ausgeführt. Die Leistungen werden jährlich neu vergeben (Ausschreibung).
Für die Reinigung des Kanalnetzes werden etwa 10.000 Euro/a angesetzt. Die Kosten für die
Reinigung im Rahmen der Erstinspektion sind darin nicht enthalten. Das anfallende
Spülgut geht in das Eigentum der spülendenden Firma über.
Die Reinigung der Regenbecken erfolgt nach Bedarf. Die Leistungen werden an eine
Fremdfirma vergeben.
Die Reinigung der Eimer von Straßenabläufen erfolgt durch eine Fremdfirma in regelmäßigen
Abständen.
Die Kosten für die Unterhaltung des Kanalnetzes werden mit ca. 25.000 Euro/a angegeben.
Alle sich im Einzugsgebiet befindlichen Pumpwerke werden 2 bis 3 mal pro Woche
vom Kläranlagenpersonal in Augenschein genommen und ggfs. kleinere Wartungs- und
Instandhaltungsarbeiten durchgeführt.
Die Rattenbekämpfung in der Kanalisation ist ebenfalls an eine Fremdfirma vergeben.
Die Kosten betragen ca. 700 Euro/a.

Text: Prof. Dr. -Ing. Dr. rer. pol. K.-U. Rudolph GmbH, 58455 Witten

 

  Trinkwasseranalyse