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Zulaufpumpwerk Gubin und Fäkalannahmestation

Die Mechanische Reinigung

Die Abwässer aus Gubin werden durch einen Kanal (φ 0,6 m) der Pumpvorlage des Pumpwerks der Sammelkammer zugeführt. Vier einstufige drehzahlgeregelte Tauchmotorpumpen mit einer Förderleistung von 80 l/s je Pumpe und einer Nennleistung von 22 kW heben die Abwässer auf das Niveau des Rechengerinnes. Dann fließen die Abwässer durch den ganzen technologischen Prozess in natürlichem Gefälle. Im Zulaufpumpwerk ist auch die automatische Fäkalannahmestation installiert. Hier werden Fäkalien aus nicht an das Kanalnetz angeschlossenen Gebieten der Stadt Gubin mit den Fäkalfahrzeugen angeliefert. Sie werden gemessen und nach der mechanischen Vorreinigung, in den Prozess eingespeist. Das abgesetzte Rechengut wird über eine Förderschnecke mit vorgeschaltetem Spiralsieb in die Presszone gespült, entwässert und in einem Container gesammelt.

Zulaufmessungen der Abwassermenge und -qualität

Die Mechanische Reinigung

Im Keller und im Erdgeschoss des Rechengebäudes werden die Abwässer aus Guben in Druckrohrleitungen (1 x Φ400 mm, 1 x Φ300 mm) sowie aus Gubin (Φ400 mm) mittels induktiver Durchflussmesser (IDM) erfasst. Des Weiteren sind in den drei Zuläufen (1 für Gubin, 2 für Guben) ONLINE– Messgeräte (pH, Temperatur, Leitfähigkeit), sowie automatische Probenehmer zur Abwasseranalyse installiert.

Rechengebäude

Die Mechanische Reinigung

Für die Beseitigung von Feststoffen ( Φ 0,5 cm) sind Feinstufenrechen installiert. Zwei Rechen sind parallel in 2 Gerinnen mit der Breite von 1 m aufgestellt. Eine dritte Rinne fungiert als Rechenbypass im Notfall bzw. für Reparaturzwecke.

Jedes Rechengerinne ist mit je einem Feinstufenrechen ausgerüstet. Der Feinstufenrechen besteht aus einem festen und einem beweglichen Gitterpaket mit stufenförmig ausgebildeten Lamellen. Dank der Bewegung der Lamellen wird das Rechengut auf die immer höher gelegene Stufe des festen Gitterpakets verschoben. Jeder Rechen kann mit max. 300 l/s beaufschlagt werden.

Das geräumte Rechengut wird über einen Querförderer in die Rechengutwaschpresse gefördert, wobei eine Volumenreduzierung des Rechengutes bis zu 60 % erreicht wird. Zusätzlich ist zu dieser Linie noch ein Schneckenförderer installiert worden, der das gewaschene und entwässerte Rechengut und den gewaschenen und entwässerten Sand abnimmt. Der Sammelförderer für das Rechengut und den Sand ist mit einem automatischen Hygienisierungssystem versehen.

Das gewaschene und gepresste Rechengut wird mit Kalk gemischt (Hygienisierung) und in einen dichten Container aus Edelstahl, installiert auf einem 6 Tonnen – Anhänger, abgeworfen und auf die kommunale Deponie transportiert.

Sand- und Fettfang

Die Mechanische Reinigung

Nach der Vorreinigung im Rechen fließt das Abwasser im natürlichen Gefälle in den zweistraßigen Sand- und Fettfang. Um die biologischen Folgeprozesse weitestgehend vom Sand zu entlasten und Fette sowie Schwimmstoffe abzufangen, ist der belüftete Sand- und Fettfang installiert. In dem nicht belüfteten Teil der Sandfangkammern steigen die Fett- und Schwimmstoffe auf. In den zwei Kammern des belüfteten Längssandfangs setzen sich Sand oder andere schnell absinkende Stoffe ab. Der Sandfangräumer hat die Aufgabe sowohl den Sand in den Sandfangtrichter zu fördern, als auch Fett und die sonstigen Schwimmstoffe abzuziehen. Die Sandpumpen fördern das Sand-Abwasser-Gemisch zur Abtrennung des Wassers in den Klassierer. Ebenso wie das Rechengut wird auch der Sand zum Schneckenförderer transportiert. Fett und Schwimmstoffe werden in die Container, oder vor den Feinrechen geleitet, bzw. der Schlammbehandlung zugeführt.

Vorklärung

Die Mechanische Reinigung

Für die Beseitigung schwerer mineralischer und organischer Schebstoffteile ist ein Zweikammervorklärbecken mit horizontaler Durchströmung installiert. Durch die Sedimentation in den Vorklärbecken sinken die Schwebstoffe zu Boden. Sie bilden den s.g. Primärschlamm. Der Primärschlamm wird von Schildräumern zyklisch in den Schlammtrichter geschoben. Von hier aus wird der Primärschlamm nach der Zerkleinerung in die Schlammbehandlung geleitet. Der Primärschlammanfall wird kontrolliert. Im Vorklärbecken ist auch die Elimination von Schwimmschlamm und Fett vorgesehen, die zuerst in einen Trichter, dann in die Schlammbehandlung geleitet werden.

Szerokość B 4,5 m

Breite

Hcz 4,5 m
Wirksame Höhe Hcał 2 m
Gesamthöhe Hk 3 m
Schlammraumhöhe L 1,8 m
Beckenlänge Acz 30 m
Wirkfläche, gesamt Vcz 270 m²
Wirkinhalt beider Becken Vakt 540 m²

 

Biologische Behandlung

Die Biologische Reinigung

Das Abwasser – von Grobstoffen, Sand und leicht absetzbaren Stoffen befreit – enthält ab der Vorklärung Schmutz- und Schadstoffe in gelöster Form. Die Entfernung dieser Stoffe (u.a. Stickstoff-, Phosphor- und Kohlenstoffverbindungen) geschieht unter Zuhilfenahme von Bakterienkulturen (dem s.g. Belebtschlamm), die geeignet sind, die Schadstoffe zum Aufbau der eigenen Organismen aufzunehmen oder in eine unschädliche Form zu überführen. Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphor werden beispielsweise in die Zellmasse eingelagert, außerdem dienen Kohlenstoffverbindungen als Nahrungs- und Energielieferant. Das durch Oxidation des Ammoniums entstehende Nitrat wird in elementaren Stickstoff umgewandelt. Der in die Zellmasse nicht eingelagerte Phosphorüberschuss wird chemisch mit Fällmitteln entfernt. Die automatische Dosierung der Fällmittel in das Verteilerbauwerk vor den Nachklärbecken wird durch die Phosphormess-einrichtungen, platziert am Ablauf des Belebungsbeckens, geregelt. Voraussetzung für eine kontinuierliche biologische Reinigung ist eine eigens an die Abwassermengen und an die Lebensbedingungen der Mikroorganismen angepasste Verfahrenstechnik. Wesentliche Einrichtungen dieser Reinigungsstufe sind neben den Belebungsbecken und Nachklärbecken vier Belüftungsaggregate und die Schlammkreisläufe mit den entsprechenden Pumpen und Rohrleitungen. Als Belebtschlamm oder Biomasse wird in diesem Zusammenhang die Summe aus den Mikroorganismen und deren Stoffwechselprodukten bezeichnet.

Belebung

Das Belebungsbecken ist in vier parallel gelegenen Straßen aufgeteilt. Jede Straße ist in eine biologische Dephosphatations-, 2 Denitrifikations- und 3 Nitrifikationszonen unterteilt. Die Denitrifikationszonen sind mit zwei Rührwerken, die Dephosphatations-zZone dagegen mit einem Rührwerk ausgestattet. Unabhängig davon sind in der Nitrifikationszone auch die Gummimembranbelüfter zur feinblasigen Belüftung des „Belebtschlamms“, installiert. Der Luftsauerstoff wird in den Rohrleitungen aus der Gebläsestation in das Belebungsbecken gefördert. In jeder Zone sind Sauerstoffmesssonden installiert, gekoppelt mit Regelschiebern, die für einen entsprechenden, durch das Abwasserreinigungsprogramm gewählten, Gehalt an Sauerstoff im Belebtschlamm verantwortlich sind. In jeder dritten Nitrifikationszone befindet sich eine Anlage zur internen Rezirkulation. Im Ablaufbereich aus den Belebungsbecken ist ein Messcontainer zur automatischen „ONLINE“- Messung von NH4, NO3, PO4 und trockener Substanz im Belebtschlamm installiert worden. Die Messungen beeinflussen über das Prozessleitsystem direkt die Menge des Rücklaufschlamms sowie die Menge der dosierten Fällmittel zur chemischen Phosphorfällung.

Długość L 88 m
Länge L 88 m
Breite B 10 m
Volumen V 3960 m³
Wirksame Höhe H 4,5 m

 

Nachklärbecken

Die Biologische Reinigung

In den beiden Nachklärbecken findet ein Sedimentationsprozess zum Abscheiden des Belebtschlamms aus dem gereinigten Abwasser statt. Das Abwasser wird dem Zentralteil des Absetzbeckens durch Rohre Φ 800 mm beginnend vom Verteilbauwerk vor den Nachklärbecken zugeleitet. Der Belebtschlamm setzt sich auf dem Boden ab und wird dem Schlammtrichter mittels Räumschild zugeführt. Der Schwimmschlamm wird mit Paddelwerken von der Oberfläche geräumt und in den Schwimmschlammschacht gegeben. Nach dem Sedimentationsprozess fließt das gereinigte Abwasser über einen doppelseitigen Überlauf zum Ablaufkanal Φ 600 mm. Der Schlamm in den Mitteltrichtern wird durch eine Rohrleitung Φ 500 mm zum Rücklaufschlammpumpwerk und von dort zu den Verteilbauwerken an den Belebungsbecken geleitet. Dort mischt er sich mit dem mechanisch gereinigten Abwasser aus dem Vorklärbecken und kann, wenn es notwendig ist, die nötige Dosis der Fällmittel zur chemischen Phosphorfällung erhalten. Der Hauptpunkt der Fällmitteldosierung zur chemischen Phosphorfällung befindet sich im Verteilbauwerk vor den Nachklärbecken.

Średnica 40 m
Durchmesser 40 m
Höhe 8 m
Fläche eines Nachklärbeckens 1 256,6 m²
Volumen, gesamt 7 739,6 m³
Volumen des Schlammtrichters 40,2 m³

 

Vor- und Nacheindicker

Schlammwirtschaft

Vorklär- und Überschussschlamm aus den technologischen Prozessen enthalten viel Wasser, welches vor der eigentlichen Schlammbehandlung entfernt werden muss. Deshalb wird der Überschussschlamm unter Zugabe von Flockungshilfsmitteln in Siebtrommeln von ca. 1% auf ca. 6 – 7% Trockensubstanz entwässert und anschließend zusammen mit dem Vorklärschlamm im Voreindicker (Inhalt ca. 470 m³) weiter statisch eingedickt. Nach dem Sedimentationsprozess wird das überschüssige Wasser automatisch in den Prozesswasserspeicher gepumpt. Nach der Faulung gelangt der ausgefaulte Schlamm in den Nacheindicker (Inhalt ca. 470 m³) zur erneuten Eindickung. Das überschüssige Wasser wird wie im Voreindicker abgezogen. Der endgültig stabilisierte Schlamm wird in der nächsten Etappe in die Zentrifugen gefördert und entwässert (auf ca. 30% Trockensubstanz). Er wird dort mit hochreaktivem Kalk hygienisiert und zur landwirtschaftlichen Verwertung transportiert. Das sich im Prozesswasserspeicher sammelnde Trüb- und Prozesswasser aus den Siebtrommeln und Zentrifugen wird dem Abwassereinigungsprozess in den Nachtstunden wieder zugeführt. Dies hat die Vergleichmäßigung der durch die beiden Städte zugeleiteten Schmutzfrachten zum Ziel. Im Jahre 2002 ist die Schlammabwurfanlage entsprechend den geltenden Arbeitsschutzbestimmungen modernisiert worden. Es wurden hier dichte, überdachte Schneckenförderer installiert, unter denen es genug Platz für zwei, speziell zu diesem Zweck konstruierten 12 – Tonnen – Anhänger gibt. Der entwässerte Klärschlamm wird in den Anhängern zweimal in der Woche auf die Felder zur landwirtschaftlichen Verwertung gebracht. Die Schlammabwurfanlage wird automatisch gesteuert und mit dem Betrieb der Abwasserbehandlungsanlage entsprechend synchronisiert.

Faulturm

Schlammwirtschaft

Zur Gewährleistung eines optimalen Faulprozesses wird der eingedickte, mit dem Faulschlamm gemischte, Rohschlamm nach Erwärmung auf ca. 37°C im Wärmetauscher in den geschlossenen Faulbehälter gepumpt. Zur Unterstützung und Intensivierung des Abbauprozesses wird der Inhalt des Faulbehälters vollständig durchmischt. Dies ist eine Voraussetzung für die optimale Faulung. Ein System von Rohrleitungen, über die das verdichtete Biogas zur Sohle des Faulbehälters gepresst wird, sorgt für eine optimale Mischung im Faulturm. Die Einhaltung der Bedingungen gewährleistet, dass ein Faulprozess im Faulturm (Inhalt ca. 3 000 m³) ca. 20 Tage dauert. Dabei wird der Schlamm im anaeroben Milieu weiter stabilisiert, d.h. Mikroorganismen setzen die noch vorhandenen organischen Bestandteile in Biogas und Wasser um. Hierdurch reduziert sich die Menge der organischen Bestandteile um ca. 50% und das anfallende Biogas wird zur Gewinnung von Elektro- und Wärmeenergie genutzt. Die erzeugte Elektroenergie wird für eigenen Bedarf auf der Kläranlage genutzt und die überschüssige Energie wird verkauft. Auf der Grundlage der erteilten Konzession für Erzeugung und Verkauf der Energie aus alternativen Energiequellen erfolgt Verkauf der Vermögensrechte für die erzeugte Energie. Dadurch können die Kosten des Energieeinkaufs deutlich reduziert werden.

Biogas und dessen Nutzung

Schlammwirtschaft

Das anfallende Klärgas wird in einem drucklosen Gasbehälter (Inhalt: 500 m³) zwischengespeichert und den Verbrauchern über eine Gasdruckerhöhungsanlage zugeführt. Als Verbraucher sind der Gasmotor mit Stromgenerator, der Heizkessel und die Fackel zu nennen.Der installierte Biogasmotor liefert ca. 230 kW elektrische und ca. 420 kW thermische Leistung, das heißt 100% des Bedarfs an thermischer und 27% des Bedarfs an elektrischer Energie. Der Biogasmotor war bereits mit einer Gasregelstrecke für den Anschluss von Erdgas versehen. Die Erdgasinstallation ist im Jahre 2001 gebaut und angeschlossen worden. Dadurch kann der Generator, abhängig vom Biogasanfall störungsfrei arbeiten und 100% der Leistung zur Elektroenergieproduktion erbringen. Die Elektroenergieerzeugung aus Erdgas erlaubt weitere 27% an Energie für eigenen Bedarf der Kläranlage zu sichern. Somit kann mit der eigenen Energieerzeugung aus Biogas und Erdgas zu 54% der Strombedarf für die Kläranlage gedeckt werden. Der Heizkessel mit 405 kW thermische Leistung erzeugt die Wärmeenergie aus dem Biogas und Heizöl und sichert dadurch den 100 %-igen Bedarf an Wärmeenergie für die technologischen Prozesse immer dann, wenn Servicearbeiten an der Installation oder dem Gasmotor nötig sind. Damit ist die Wärmeversorgung auch bei ungenügender Biogasproduktion gewährleistet. Die Fackel verbrennt den Biogasüberschuss während der Betriebsstörungen der Biogasverbraucher oder im Falle der Biogasüberproduktion.

ENERGIEWIRTSCHAFT

Energiewirtschaft

BIOGAS, ERDGAS UND PHOTOVOLTAIKANLAGEN, SOWIE DEREN NUTZUNG

Die mit Biogas und Erdgas betriebenen Motoren erzeugen Strom für den Eigenbedarf. Seine Produktion liegt zwischen 58 und 63%. Das ist immer noch unzureichned. Auf der Suche nach weiteren Energielösungen wurden eine Photovoltaikanlage mit einer Leistung von 250 kW und eine weitere Photovoltaikanlage mit einer Leistung von 225 kW errichtet. Elektro- und Messanlagen wurden auf den Ausbau der Leistung bis auf 700 kW voebereitet. Die 250 kW-Photovoltaikanlage wurde am 30. Juni 2016 in Betrieb genommen und produziert mehr als 250.000 kWh Strom pro Jahr. Die im Jahre 2019 in Betrieb genommene 225-kW-Anlage produziert mehr als 225.000 kWh Strom pro Jahr. Zusammen mit der Stromerzeugung aus Biogas und Erdgas produzieren wir jährlich mehr als 100% der notwendigen Elektroenergie. Dies ist bereits ein zufriedenstellendes Ergebnis der Energieautarkie. Dies regt dazu an, nach weiteren Projekten und Lösungen zu suchen, die auf eine vollständige Unabhängigkeit des Unternehmens im Bereich der Elektro- und Wärmeenergie abzielen. Die Möglichkeit der Steigerung der Biogasproduktion durch Zugabe zum Faulturm der Energieabfälle, die von anderen Unternehmen an die Kläranlage geliefert werden, wird zu einer erheblichen Reduzierung des Erdgasverbrauchs führen. Aus finanzieller Sicht ermöglicht diese Annahme die Prognose sehr großer Einsparungen und Einnahmen, die sich auf die Senkung der Betriebskosten und auf die Stabilität des Preises für die Abwasserbehandlung auswirken. Darüber hinaus wurden im Jahre 2019 Wärmepumpen mit einer Leistung von 79,0 kW und Wasserwärmespeicher mit einem Fassungsvermögen von 2.000 l und 24 kW Stromleistung installiert, die die Wärmeversorgung des gesamten Komplexes des Büro- und Lagergebäudes übernahmen. Diese Anlage ermöglicht auch den Transport von Wärme für technologische Zwecke in Zeiten der Überproduktion. Im gleichen Zeitraum wurden zwei Wasserwärmespeicher mit einer Gesamtkapazität von 10.000 l und einer Leistung von 120 kW gebaut, die im Bereich von 20 kW kaskadenartig geschaltet werden. Zusammen mit anderen wärmerzeugenden Anlagen decken sie zu 100 % den Bedarf an Wärmeenergie für technologische Zwecke. Die nächste Etappe in der Entwicklung des Energiemanagements und der Stärkung der Energieunabhängigkeit sind Überlegungen zur Akkumulation von Strom, zur Wärmeerzeugung für kommerzielle Zwecke und zum weiteren Ausbau von PV-Anlagen.