Der Ruhrverband betreibt für seine Mitglieder über 60 Kläranlagen in Nordrhein-Westfalen und reinigt dort die Abwässer von mehr als zwei Millionen Menschen und zahlreichen Gewerbebetrieben. Die Kläranlage im sauerländischen Altena wurde 1984 mit einer Ausbaugröße von 52.000 Einwohnerwerten (EW) in Betrieb genommen. Die biologische Reinigung erfolgt derzeit nach dem Belebungsverfahren. Im Faulbehälter wird der Schlamm anaerob stabilisiert, dann maschinell entwässert und anschließend einer thermischen Verwertung zugeführt.
Der Kläranlagenstandort soll umfassend saniert und an die seit den 1980er Jahren deutlich gesunkene Einwohnerzahl angepasst werden (zukünftige Ausbaugröße 20.000 EW). Ein Ziel der Umbaumaßnahmen ist es, die Anlage künftig ohne eigene Schlammbehandlung als so genannte Satellitenanlage, also von einer benachbarten Kläranlage aus, zu betreiben.
Die geringe Flächenverfügbarkeit und die eingeschränkte Zugänglichkeit des Geländes für schweres Baugerät stellten wesentliche Herausforderungen für die Neuplanung dar. Auf Basis der Ergebnisse einer umfangreichen Machbarkeitsstudie wurde vom Ruhrverband die Umsetzung des Nereda®-Verfahren als die vorteilhafteste Lösung für die Erneuerung der biologischen Reinigungsstufe ausgewählt. Das Nereda®-Verfahren ist ein neuartiges biologisches Abwasserreinigungsverfahren, in dem die Bakterien durch eine spezielle Reaktorgestaltung und gezielte Betriebsführung anstelle von Flocken kompakte 'Granulen' ausbilden. In diesen Granulen laufen die verschiedenen biologischen Prozesse der Abwasserbehandlung in den inneren anaeroben Bereichen und den äußeren aeroben Bereichen gleichzeitig ab. Das Verfahren basiert auf einem modifizierten Sequencing Batch Reactor (SBR)-Betrieb, bei dem Beschickungs- und Ablaufphase, Reaktionsphase und Sedimentationsphase zyklisch aufeinander folgen. Überschüssiger Schlamm wird regelmäßig abgezogen und zur Weiterbehandlung auf eine benachbarte Kläranlage verbracht.
Im Vergleich zu konventionellen biologischen Reinigungsverfahren nach dem Stand der Technik ergeben sich beim Nereda®-Verfahren deutliche betriebliche und wirtschaftliche Vorteile durch den geringeren Flächenbedarf, eine hohe Robustheit des Verfahrens sowie geringere Betriebskosten und verminderten Wartungsbedarf. Eine moderne Mess-, Steuer- und Regeltechnik mit Online-Überwachung und Fernzugriff ist Bestandteil des Verfahrens. Mit der neuen Anlage und dem neuen Verfahren soll eine weitestgehend biologische Phosphorelemination erfolgen. So kann im Vergleich zum Ist-Zustand eine Einsparung von Fällmitteln für die chemische Phosphatfällung um voraussichtlich etwa 75 Prozent realisiert werden. Insgesamt wird mit der neuen Technologie eine deutliche Verbesserung der Ablaufwerte erwartet.
Zusätzlich wird im Vergleich zum Ist-Zustand für die Kläranlage in Altena mit dem Nereda®-Verfahren eine Verringerung des Energiebedarfs um mindestens 30 Prozent erwartet. (Text gekürzt)
Die Hybridkläranlage macht die energetische Nutzung von Faulschlamm für kleine Gemeinden unter 10.000 EW dank des innovativen Konzepts der Verflüssigung ungenutzter, biogener Reststoffe wirtschaftlich. Der Betrieb eines eigenen Faulturms zur regenerativen Energiegewinnung und der energieautarke Betrieb wird so für Klärwerke der Größenklasse 1, 2 und 3 realisierbar. Es ist geplant, kommunale Kläranlagen im Demonstrationsverfahren durch einen Modularen Feststoff- Hydrolysator sowie einem integrierten chemischen Energiespeicher im low tec Verfahren aufzurüsten. Dazu sollen die in den Gemeinden kostengünstig zur Verfügung stehenden biogenen Rest- und Abfallstoffe wie Grasschnitt, Bioabfall oder Laub mit einem speziellen Verfahren zu Biogas umgewandelt werden und zusammen mit dem Faulgas kann so zusätzliches und wesentlich hochwertigeres Klärgas mit einem CH4- Gehalt von größer als 80% und einem Energieäquivalent von bis zu 250 kW zur Stromproduktion erzeugt werden.
Entwicklung eines Prozesses zur Entfernung von Spurenstoffen mit eisenoxidierenden und -reduzierenden Bakterien für kommunale Kläranlagen. Der Prozess soll kostengünstig, einfach integrierbar, ganzjährigwirkungsvoll und nachgeschaltet anwendbar sein. Dabei sollen keine kritischen Transformationsprodukte gebildet und bereits vorhandene eliminiert werden. Auf Grundlage der an der TUB (Technische Universität Berlin) durchzuführenden Untersuchungen mit Bakterienstämmen und mit Technikumsanlagen sollen auf einer Kläranlage mit Faulturm im Donauried Pilotversuche durchgeführt. Ziel ist es die Leistungsfähigkeit, die Betriebssicherheit und die Integrierbarkeit in den Betrieb von kommunalen Kläranlagen zu demonstrieren. Weiterhin soll die Technologie weiter optimiert, der Einfluss verschiedener Jahreszeiten und die Auslegungs- und Dimensionierungskriterien ermittelt werden. Über den gesamten Projektzeitraum wird eine Beratung und betriebswirtschaftliche Bewertung der Labor-Technikums und Pilotversuche durchgeführt. Die Durchführung des Vorhabens gliedert sich in 7 Projektphasen. Nach Planung/Projektierung, Montage der Pilotanlage auf Basis der durchzuführenden Vorversuche, der Inbetriebnahme in Bremen wird der Pilotversuch im Donauried durchgeführt. Anschließend erfolgt die Evaluierung der Ergebnisse, die Erstellung einer Dimensionierungsvorschrift sowie eine Kostenanalyse.
Die Hybridkläranlage macht die energetische Nutzung von Faulschlamm für kleine Gemeinden unter 10.000 EW dank des innovativen Konzepts der Verflüssigung ungenutzter, biogener Reststoffe wirtschaftlich. Der Betrieb eines eigenen Faulturms zur regenerativen Energiegewinnung und der energieautarke Betrieb wird so für Klärwerke der Größenklasse 1, 2 und 3 realisierbar.
Es ist geplant, kommunale Kläranlagen im Demonstrationsverfahren durch einen 'Modularen Feststoff-Hydrolysator' sowie einem integrierten chemischen Energiespeicher im low tec Verfahren aufzurüsten. Dazu sollen die in den Gemeinden kostengünstig zur Verfügung stehenden biogene Rest- und Abfallstoffe wie Grasschnitt, Bioabfall oder Laub mit einem speziellen Verfahren zu Biogas umgewandelt und zusammen mit dem Faulgas kann so zusätzliches und wesentlich hochwertigeres Klärgas mit einem CH4-Gehalt von größer als 80% und einem Energieäquivalent von bis zu 250 kW zur Stromproduktion erzeugt werden.