Membranbelebung in Bergheim-Glessen (9.000 EW)

Abb.1: Membranbelebungsanlage Bergheim-Glessen

Die Membranbelebungsanlage befindet sich auf dem Gelände der alten Kläranlage im Bergheimer Ortsteil Glessen und reinigt seit 2008 das Abwasser von 9.000 Einwohnern in einer Menge von 900.000 Kubikmetern pro Jahr.

Die Einhaltung der hohen Reinigungsziele und die wirtschaftliche Abwasserentsorgung in den Bergheimer Ortsteilen Glessen und Fliesteden bestimmen das Konzept der Kläranlage, die das Leistungspotenzial der Membranfiltertechnik ausnutzt und gleichzeitig die vorhandene Bausubstanz in die neue Anlage integriert.

Neben einer erheblichen Verbesserung der Wasserqualität ermöglicht diese neue Technik eine deutliche Kapazitätssteigerung. Durch die Feststoffabtrennung mit Membranfiltern ist es möglich, mit dem gleichen Beckenvolumen wesentlich mehr Abwasser zu reinigen. Das Herzstück der alten Kläranlage, das große Belebungsbecken, wurde erhalten. Gleichzeitig hat sich die Kapazität der Kläranlage annähernd verdoppelt. Das Abwasser, das früher an zwei getrennten Standorten in Glessen und Fliesteden behandelt wurde, wird heute ausschließlich auf der Kläranlage Glessen gereinigt. Das spart Kosten und schont die Umwelt.

Die Kläranlage Glessen leitet das gereinigte Abwasser in den Pulheimer Bach, der bereits nach wenigen Kilometern das Feuchtgebiet der Pulheimer Laache erreicht und dort versickert. Gleichzeitig wird gereinigtes, sauerstoffreiches Wasser aus Glessen auch zurück nach Fliesteden gepumpt und in den Fliestedener Bach eingeleitet. Das Wasser speist so die Stillgewässer im nahe gelegenen Ommelstal.

Die Steigerung der Wasserqualität im Pulheimer Bach und im Fliestedener Bach ist eine wichtige Maßnahme, um die für die Region bedeutsamen Biotope Große Laache, Kleine Laache und Ommelstal mit ihrer Funktion für Naturschutz und Naherholung zu erhalten. Die neue Kläranlage verbessert so auch den Ressourcenschutz im Einzugsgebiet des Wasserwerkes Weiler.

Die Abwasserreinigung der Kläranlage Glessen erfolgt in drei Stufen:

Mechanische Reinigungsstufe

Das Abwasser wird zunächst in drei Stufen mechanisch gereinigt. Rechen, Sandfang und Feinsiebung sorgen dafür, das Grobstoffe, Haare, Sand und Fette, die mit dem Abwasser aus dem Kanalnetz auf die Kläranlage gelangen, entfernt werden. Der reibungslose Betrieb dieser ersten Reinigungsstufe der Kläranlage ist eine Vorraussetzung für die Funktion der Filtermodule und schützt die feinen Membranfilter vor einer Beschädigung durch grobe Bestandteile im Abwasser.

Biologische Abwasserreinigung

In der biologischen Reinigungsstufe, dem sogenannten Belebungsbecken, reinigen Mikroorganismen das Abwasser. Organische Verschmutzungen und die Nährstoffe Stickstoff und Phosphor werden aus dem Wasser entfernt. Die Reinigung des Abwassers muss während des gesamten Jahres in gleichbleibender Qualität stattfinden. Temperaturschwankungen, vor allem tiefe Temperaturen im Winter, Regenfälle und Trockenheit sollen das Ergebnis der Reinigung möglichst wenig beeinflussen. Um den Stickstoff zu entfernen, der im Abwasser vor allem in Form von Ammonium und Nitrat vorhanden ist, überwacht eine automatische Steuerung die Ablaufqualität der Kläranlage und regelt die Sauerstoffversorgung der Mikroorganismen im Belebungsbecken. Im Betrieb sind verschiedene Varianten des Verfahrens der so genannten Nitrifikation und Denitrifikation vorwählbar. Das Regelungskonzept wird nach Erfahrung und Erfordernis angepasst und optimiert. Die Phosphorentfernung erfolgt durch die Zugabe eines chemischen Fällmittels.

Membranfiltration

Die Membranfiltration ist ein integrierter Bestandteil der biologischen Reinigungsstufe. Die Filter sind direkt in das Gemisch aus Abwasser und Biomasse eingetaucht, befinden sich aber zur besseren Steuerung des Filtervorgangs in vier separaten Filterkammern.

Nach der biologischen und chemischen Reinigung saugen Pumpen das saubere Wasser durch die Filter. Die Filter halten dabei praktisch sämtliche Feststoffe, Viren und Krankheitserreger zurück und ermöglichen damit eine Wasserqualität, die den Güteanforderungen an Badegewässer entspricht.

Die Membranfiltration kann so in einem einzigen Behandlungsschritt die klassischen Nachklärbecken sowie die nachgeschalteten Filtrations- und Desinfektionsstufen ersetzen, die auf herkömmlichen Kläranlagen eingesetzt werden. Dadurch und durch den deutlich höheren Gehalt an Biomasse in den Belebungsbecken vermindern sich die Platzanforderungen für den Bau einer Membrankläranlage gegenüber konventioneller Technik um die Hälfte.

Kanalnetz und Kläranlage

Zusammen mit dem Kanalnetz bildet die Kläranlage ein System zur sicheren und umweltfreundlichen Ableitung und Behandlung des Schmutzwassers aus den Haushalten und des Regenwassers von Straßen und befestigten Flächen.

Niederschlagswasser, das nach starken Regenfällen wegen seiner Menge nicht auf der Kläranlage behandelt werden kann, reinigt der Erftverband in Bodenfilterbecken. Die Überläufe aus den Entwässerungsnetzen von Fliesteden und Glessen fließen in diese mit Schilf bewachsenen Becken. Das Wasser versickert dort, wird über Drainageleitungen unterirdisch gesammelt und erst anschließend in die Gewässer geleitet. Schmutzstoffe bleiben im Boden des Filters haften und werden dort durch Mikroorganismen abgebaut. Das Schilf sorgt mit seinen Wurzeln dafür, das der Boden nicht verklebt und gut durchlüftet wird.

Verbindungskanal von Fliesteden nach Glessen

Das Abwasser aus dem Ortsteil Fliesteden wird zur Reinigung nach Glessen gepumpt. Der Erftverband hat dazu das alte Betriebsgebäude auf der Kläranlage Fliesteden zu einer Pumpstation umgebaut und zwei neue Druckleitungen errichtet. Das gereinigte Wasser wird wieder zurück in den Fliestedener Bach gefördert.

Die Leitungen verlaufen auf einer Länge von 3,6 Kilometer unter Wirtschaftswegen und Feldern. Für den Bau der Leitung wurde ein grabenloses Bauverfahren verwendet, um Natur und Landschaft zu schonen. Nach dem Abbruch der nicht mehr benötigten Bauwerke wurde das Gelände der alten Kläranlage Fliesteden mit einem für den Standort typischen Laubwald aufgeforstet.

[Plan der Kläranlage Glessen (pdf)]