Das Durchflussverfahren mit Belebtschlammtechnologie wird seit Jahren bei kommunalen Kläranlagen angewendet. Auch bei Kleinkläranlagen wird dieses Reinigungsprinzip genutzt. Wie bei den anderen Systemen übernehmen auch hier Bakterien und andere Mikroorganismen die Reinigungsleistung. Trotzdem gibt es Unterschiede zu anderen Methoden. Wir erklären Ihnen, wie das Durchflussverfahren funktioniert und welche Vor- und Nachteile es hat.
1. Wie funktioniert das Durchflussverfahren?
Genau wie SBR gehört auch das Durchflussverfahren zu den Belebtschlammverfahren. Das bedeutet, dass die Bakterien frei im Abwasser schwimmen und den sogenannten Belebtschlamm bilden. Im Unterschied zum SBR-Verfahren, bei dem die Reinigung am gleichen Ort, aber zeitlich nacheinander stattfindet, läuft der Prozess der Reinigung beim Durchflussverfahren an verschiedenen Orten zur gleichen Zeit und kontinuierlich ab. Bei Abwasserzufluss in den Vorklärungs-Behälter fließt gleichzeitig gereinigtes Klarwasser aus der Nachklärung ab.
Die Kleinkläranlage besteht aus zwei Behältern:
- Der erste Behälter dient der Vorklärung und als Schlammspeicher. Hier sinken viele Feststoffe auf den Boden ab, während Leichtstoffe aufschwimmen. In der Mitte wird dann das Abwasser entnommen und in den zweiten Behälter weitergeleitet. Falls eine alte Klärgrube vorhanden ist, kann sie als Vorklärung genutzt werden. Es muss dann nur noch ein Behälter neu gebaut werden.
- Der zweite Behälter ist das Herzstück der Kleinkläranlage. Hier findet die kontinuierliche Reinigung des Abwassers statt. Es gibt drei Zonen: die Denitrifikationsphase, die Belebungsphase und die Nachklärung. Diese erklären wir Ihnen nun genauer:
1.1. die Denitrifikationsphase im Durchflussverfahren
Aus der Vorklärung wird das vorgereinigte Abwasser in die Denitrifikationszone (siehe auch http://www.wasser-wissen.de/abwasserlexikon/d/denitrifikation.htm) geleitet und mit Schlamm aus der Nachklärung vermischt. Nitrit und Nitrat werden durch die Mikroorganismen zu gasförmigem Stickstoff umgewandelt, der dann aus der Anlage entweicht.
1.2. die Belebungsphase im Durchflussverfahren
Unter einer getauchten Trennwand hindurch gelangt das Abwasser in die Belebungszone. Hier erfolgt einerseits der biologische Abbau von organischen Inhaltsstoffen und andererseits die Nitrifikation. Beides geschieht durch die Arbeit von Bakterien, die in der Belebungszone leben. Durch eingebaute Rohrbelüfter wird Sauerstoff zugeführt. Das verbessert die Lebensbedingungen der Bakterien. Diese können sich dadurch besser vermehren und sind aktiver in der Umwandlung von Ammonium in Nitrat und beim Abbau der gelösten Kohlenstoffverbindungen. Die zugeführte Luftmenge kann mithilfe einer automatischen Steuerung an die Schmutzfracht angepasst werden.
Das folgende Bild zeigt das Verfahren in drei Behältern. Wichtig ist jedoch die Aufteilung in drei Kammern, welche sich theoretisch auch in einem einzigen Behälter mit ausreichend Volumen befinden können:
1.3. die Nachklärung im Durchflussverfahren
Anschließend fließt das biologisch gereinigte Abwasser über ein getauchtes Rohr in die Nachklärung. Hier setzt sich der Belebtschlamm ab (man sagt auch, er sedimentiert). Dadurch bildet sich eine Klarphase, also ein Bereich mit klarem Wasser im oberen Bereich des Behälters. Diese Klarphase fließt aus der Anlage über ein Abflussrohr ab. Der Belebtschlamm aus dem unteren Teil der Nachklärung wird zurück in die Denitrifikationszone befördert. Dazu verwendet man eine Mammutpumpe. Diese ist pressluftbetrieben und verbraucht deshalb keinen Strom. Mithilfe einer weiteren Mammutpumpe wird zudem Überschussschlamm aus der Nachklärung zurück in die Vorklärung befördert. In der Nachklärung kann es zur Bildung von Schwimmschlamm kommen. Auch dieser wird automatisch durch Pumpen in die Vorklärung transportiert.
2. Vor- und Nachteile des Durchflussverfahrens bei Kleinkläranlagen
Diese Aspekte sollten Sie wissen, wenn Sie sich für oder gegen eine Anlage mit dem Durchflussverfahren entscheiden wollen:
2.1. Was sind die Vorteile des Durchflussverfahrens?
- Die Reinigungsleistung ist bei Anlagen mit dem Durchflussverfahren sehr gut. Es werden Werte erreicht, die die Grenzwerte der Ablaufklasse D deutlich unterschreiten.
- Durch die kontinuierliche Betriebsweise gibt es eine sehr gute Schlammsedimentation.
- Wegen der schonenden Schlammbehandlung muss die Vorklärung trotzdem nur etwa alle zwei Jahre entleert werden.
- Das Verfahren ist sehr energiesparend. Bei einer Anlage für 4 Personen können Sie mit Stromkosten von etwa 20 Euro im Jahr rechnen.
- Die Bauform ist kompakt, sodass häufig der Einbau der Vorklärung in eine vorhandene Grube möglich ist.
- Unterlast kann gut abgepuffert werden.
2.2. Was sind die Nachteile des Durchflussverfahrens?
- Anders als manche anderen Methoden braucht das Durchflussverfahren meist zwei Behälter.
- Dadurch ist eine komplette Nutzung der alten Klärgrube nur bedingt möglich. Normalerweise muss ein zweiter Behälter nachgeschaltet werden.
- Mit großer Überlast können die Systeme nicht gut umgehen. Das bedeutet, wenn große Wassermenge auf einmal anfallen (Waschmaschine, Badewasser) kann es zu dazu kommen, dass der Belebtschlamm "weggeschwemmt" wird. Damit verliert die Reaktionskammer aber die zur Reinigung nötigen Mikroorganismen. Der Wasseranfall ist bei der Berechnung der Größe also unbedingt zu beachten.
