Die Funktionsweise einer Mikrokläranlage (aus FR von DEEPL in DE übersetzt)

Günstiger Betrieb durch Festbettverfahren

Kleinstkläranlagen und halbkollektive Kläranlagen müssen starke Schwankungen der Belastung und des Zuflusses bewältigen. Dies erfordert eine hohe Anpassungsfähigkeit des Systems, um diese optimale Reinigungsqualität gewährleisten zu können. Der Betrieb einer Kleinstanlage mit dem Festbettverfahren erfüllt diese Aufgabe wie keine andere. Das Prinzip des Festbettverfahrens der Mikroanlage sorgt dafür, dass Abwässer und Schlamm durch die Kultivierung von Bakterien, die natürlicherweise im Abwasser vorkommen, effektiv behandelt werden. Die Mikrostation ist die ideale Lösung für die nicht-kollektive Abwasserentsorgung und die Behandlung von Abwässern aus Sanitäranlagen und Haushalten, die im Vergleich zu herkömmlichen Abwasserentsorgungssystemen wie Faulbecken oder Klärgruben wesentlich effizienter und umweltfreundlicher ist.

Während der Unterlastphasen kapseln sich die Mikroorganismen, die sich auf dem Festbett angesiedelt haben, ein und sind so in der Lage, auch längere Unterlastphasen zu überstehen. Die einzige Voraussetzung ist, dass ein Mindestmaß an Sauerstoff im Wasser vorhanden ist. Wenn über einen längeren Zeitraum keine organischen Abfälle zu verarbeiten sind, kann die Steuerung der Anlage auf “Urlaubsmodus” gestellt werden. Dadurch wird die Belüftung des Festbetts stark reduziert, sodass die Anlage nur noch 10 % des Stroms verbraucht. Bei der Rückkehr in den normalen Betriebszustand wird die ursprüngliche Reinigungsleistung durch die schnelle Reaktivierung der Bakterien innerhalb weniger Tage wieder erreicht.

Im Gegensatz zu anderen Betriebsarten wie dem Belebtschlammverfahren oder der SBR-Methode kommen Festbettsysteme ohne teure Separatoren und lange Sedimentationsphasen aus. Der Grund dafür ist, dass die Mikroorganismen, die während der Nachklärung abgetrennt werden, sich als Flocken mit hohem spezifischem Gewicht von der Festbettoberfläche lösen, d. h. mit einer guten Sedimentationsfähigkeit. Dies resultiert aus einer optimalen Trennleistung in der Nachklärung sowie einem geringen Feststoffanteil in der Ablaufleitung.
Ein weiterer Vorteil des Betriebs der Kläranlage mit der Festbettmethode ist, dass das Abwasser die Kläranlage auf Schwerkraftbasis durchlaufen kann: Es sind keine Hebepumpen, kein Strom, keine komplexen Programmierungen und keine Anlagen erforderlich, die die Behandlungs- und Sedimentationsphasen steuern. Ein Überlaufen des ungeklärten Wassers in den Ablaufkanal ist somit unmöglich.

Das Festbettverfahren sorgt für die Reinigung in der Mikrostation

Die dreistufige Wasseraufbereitung der Mikrostation:

Schritt 1: Die mechanische Vorklärung

Im Absetzbecken der Mikrostation werden Schwebstoffe und Niederschläge aus dem Abwasser entfernt. Aufgrund der geringen Fließgeschwindigkeit im Absetzbecken setzen sich Feststoffe, deren Dichte höher ist als die des Wassers, ab. Abwasserbestandteile mit einer geringeren Dichte schwimmen auf und werden von untergetauchten Trennwänden zurückgehalten. Um eine optimale Klärung zu erreichen, umfasst das Absetzbecken mindestens zwei stromabwärts nacheinander verbundene Kammern.

Schritt 2: Biologische Reinigung der Mikrostation

Das vorgeklärte Wasser fließt von der Absetzkammer durch die Schwerkraft in die Kammer mit dem untergetauchten und belüfteten Festbett. Dieses bietet ideale Bedingungen für das Wachstum und die Ansiedlung von Mikroorganismen, die das Abwasser in der Mikrostation biologisch reinigen können. Das Festbett besteht aus Kunststoffelementen mit einer großen spezifischen Oberfläche. Der für die biologischen Abbauprozesse durch die Mikroorganismen erforderliche Sauerstoff wird mithilfe von Membranbelüftern, die sich unterhalb des eingetauchten Festbetts befinden, in das Abwasser eingebracht. Ein Kompressor sorgt für die Luftzufuhr, indem er die Außenluft ansaugt und in die Diffusoren zurückführt. Die Luft entweicht durch kleine Poren in der Membran der Diffusoren und wird in Form von feinen Luftbläschen im Abwasser verteilt. Da die Luft in relativ großer Tiefe verteilt wird, ist der Verdünnungsgrad des Sauerstoffs im Wasser optimal für das Wachstum von Bakterien. Aufgrund der Form und Struktur des Festbettmaterials durchläuft das Abwasser frei die gesamte Kammer, wodurch eine optimale Durchmischung mithilfe der eingeleiteten Luft gewährleistet ist. Die für den Abbau der Wasserinhaltsstoffe notwendigen Mikroorganismen sind bereits in den organischen Abfällen vorhanden. Für die Inbetriebnahme sind daher keine Kulturaktivatoren oder andere Zusatzstoffe erforderlich.

Schritt 3: Die mechanische Nachklärung

Nachdem das Abwasser die biologische Stufe durchlaufen hat, gelangt es in die Nachklärkammer, wo das gereinigte Abwasser durch Sedimentation von überschüssigen Bakterienflocken, die sich vom Festbett gelöst haben, befreit wird.
Die überschüssige Biomasse sedimentiert am Boden des Nachklärbeckens und wird periodisch in das Vorklärbecken transportiert, wo sie zusammen mit dem Primärschlamm bis zu ihrer Entnahme gelagert wird.