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Bakterien haben auch was Gutes
Nach der mechanischen Reinigung enthält das Abwasser noch Schmutzstoffe in Form von festen und gelösten organischen Kohlenstoffverbindungen und von Nährstoffen. Diese werden in belüfteten Becken (Belüftungsbecken) durch Bakterien und Mikroorganismen zu anorganischen Substanzen abgebaut.

Bakterien und Mikroorganismen vermehren sich dabei und bilden zusammen mit Schmutzstoffen leichte braune Flocken, die im Nachklärbecken auf den Boden sinken. Von dort werden diese als Überschussschlamm in die Schlammbehandlung gepumpt.

Stickstoffverbindungen, wie z.B. Ammonium, unterliegen, wenn sie in ein Gewässer gelangen, einem biologischen Umwandlungsprozess, der Nitrifikation. Dabei wird dem Geässer lebensnotwendiger Sauerstoff entzogen.

Deshalb wird in modernen Kläranlagen dieser Nitrifikationsprozess ebenfalls bereits im Belüftungsbecken durchgeführt. Spezielle Bakterien wandeln dabei das Ammonium zum weniger schädlichen Nitrat um. Dabei muss wiederum genügend Sauerstoff in Form von Luft in die Belüftungsbecken eingetragen werden. Das entstehende Nitrat ist bekanntlich ein Düngestoff welcher das Algenwachstum fördern kann.

Um die Nitratbelastung der Gewässer zu vermindern, werden die Bakterien in einem Beckenteil nicht mit Sauerstoff versorgt. Unter Sauerstoffmangel sind die Bakterien gezwungen, für ihre Atmung den am Nitrat gebundenen Sauerstoff zu veratmen. Aus dem Nitrat entsteht dabei harmloses Stickstoffgas, das in die Atmosphäre gelangt.

Das Aus für Phosphor!
Phosphate führen in Gewässern zu unerwünschtem Algenwachstum.
Trotz phosphatfreien Waschmitteln gibt es noch eine Vielzahl von Produkten, die Phosphat enthalten. Auch die menschlichen Ausscheidungen und die organischen Stoffe die ins Abwasser gelangen, enthalten Phosphor.
Die Phosphatelimination (chemische Reinigungsstufe) ist deshalb auf den meisten Kläranlagen immer noch notwendig.

Durch Zudosieren von gelösten Eisensalzen in die Belüftungsbecken wird der gelöste Phosphor in eine un­lösliche Form überführt (Phosphatfüllung). Die sich bildenden Eisenphosphate werden in die Belebt­schlamm­flocke eingebunden und mit dem Überschussschlamm aus dem Abwasser entfernt.

So wird der Frischschlamm behandelt
Bei der Abwasserreinigung fallen grosse Mengen an Schlamm an. Dabei handelt es sich um Schlamm aus der Kanalisation (Fäkalien, Feststoffe etc.) und Überschussschlamm aus der biologischen Reinigung. Das in der Mischung als Frischschlamm bezeichnete Material ist dünnflüssig.

Dieser Frischschlamm wird aus der Vorklärung abgezogen und durch ein Sieb gepumpt, in dem alle groben Stoffe entfernt werden. Anschliessend wird er auf ca. 36° Celsius aufgeheizt und in den Faulraum gepumpt.

Weiterverarbeitung des Schlamms
Der Frischschlamm aus der Vorklärung wird gesiebt und in den Faulturm gepumpt. Der Überschussschlamm aus der Biomasseproduktion in der Biologie wird eingedickt und ebenfalls in den Faulturm zugegen. Im Faulturm wird der Schlamm ausgefault, anschliessend entwässert und extern verbrannt.

Das bei der Schlammentwässerung anfallende Abwasser (Zentrat, Faulwasser) wird nach dem Anammox-verfahren vorgereinigt.

Das anfallende Faulgas (Klärgas) wird in einem Blockheizkraftwerk (Gasmotro mit Generator) in elektrische und thermische Energie umgewandelt.

Methanbakterien produzieren Klärgas
Der eingedickte Frischschlamm wird im Faulraum während ca 20 Tagen ausgefault.
Sogenannte Methanbakterien bauen dabei organische Substanz ab. Dadurch verliert er einerseits den unangenehmen Gestank des Frischschlammes, andererseits produzieren die Bakterien Klärgas (Faulgas).
Das Gas hat eine Ähnliche Zusammensetzung wie Erdgas.

Klärgasnutzung
Das Gas wird in einem Gasometer zwischengespeichert. Von dort bezieht das Blockheitskraftwerk (mit Klärgas betriebener Motor treibt einen Generator an) das Gas und produzieren elektrische Energie und Abwärme. Mit dem produzierten Strom kann ca. 48 % unseres Bedarfs abgedeckt werden. Mit der Abwärme werden die Gebäude geheizt und der Faulschlamm aufgeheizt.

Wie wir entsorgen
Der entwässerte Klärschlamm wird in verschiedenen Kehrichtverbrennungsanlagen im Kanton Zürich und, wenn die Kapazität im Kanton Zürich nicht langt, zu einem kleinen Teil in Anlagen ausserhalb des Kantons verbrannt.