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Auf dieser Seite erhalten Sie einen kurzen Überblick über die Funktionsweise der Membranfiltration. Je nach Anlagentyp spricht man auch von einer Mikro- oder Ultrafiltration.

1. Funktionsweise Membranfiltration

1. Vorklärung - Hier trennen sich die Feststoffe im Abwasser von der Flüssigkeit, indem sie auf den Boden absacken.

2. Danach gelangt das Abwasser in die biologische Stufe. Diese besteht aus einer Einheit, die Luft in das Abwasser sprudeln lässt, und zusätzlich mit einer Membraneinheit ausgestattet ist. Das Abwasser wird mit der Luft zusammen an die Membranoberfläche geleitet.

Die Membranporen haben einen Durchmesser von wenigen Tausendstel Millimetern, was bedeutet, dass alle Stoffe mit größerem Durchmesser (Bakterien, Hefen, Pilze..) diese Membran nicht durchdringen können und herausgefiltert werden.

Die Luft, die durch das restliche Abwasser sprudelt bewirkt zusätzlich, ähnlich dem SBR-Verfahren, dass Bakterien im Abwasser mit genügend Sauerstoff versorgt werden und so zusätzlich das Abwasser reinigen.

3. Über einen Überlauf gelangt das Abwasser in die Nachklärung und hat nun eine Gesamtreinigung von bis zu 99 % erfahren. Das gereinigte Abwasser kann von hier aus in einen Vorfluter oder eine Versickerung abgeleitet werden. Es kann sogar als Betriebswasser für die Toilettenspülung, die Waschmaschine oder den Garten verwendet werden.

Die Membranfiltration ist derzeit das einzige System, bei dem eine Weiternutzung des gereinigten Abwassers immer möglich ist. Außerdem können Membranfiltrationsanlagen in Trinkwasserschutzzonen und Karstgebieten eingesetzt werden.
Membranfiltrationsanlagen haben die Reinigungsklasse +H.

2. Vorteile von Membranfiltration

Nachteile von Membranfiltration
Sehr teuer in der Anschaffung
hohe Betriebskosten (Filterwechsel)
3 Wartungen / Jahr,
zusätzl. Analysen bei Reinigungsklasse +H

3. Wer braucht eigentlich eine Membrananlage ?

Die höchsten Ansprüche werden an Anlagen der Klasse +H (Hygienisierung) gestellt, die sogar die Reinigungsleistung von Großkläranlagen übertrifft. Ein interessantes und aktuelles Verfahrensprinzip hierfür ist die Membranfiltration. Bei diesen Anlagen erfolgt die Abtrennung des gereinigten Wassers aus dem Bioreaktor nicht durch Sedimentation sondern durch Rückhaltung über ein sehr feines Filtermaterial, die sogenannte Membrane. Es wird ein gereinigtes Wasser erzeugt, das optisch Leitungswasser sehr ähnelt und in keiner Weise an das unbehandelte Abwasser, welches der Kläranlage zugeleitet wurde, mehr erinnert.

Das gereinigte Abwasser weist eine derart hohe Qualität auf, dass es für eine problemlose Wiederverwendung als Brauchwasser, z.B.

  • zur Gartenbewässerung
  • Toilettenspülung
  • oder zum Wäschewaschen

Das bedeutet natürlich auch, dass durch das Wasser eine Schädigung der menschlichen Gesundheit, insbesondere durch Krankheitserreger, nicht zu befürchten ist.

  1. Außer dem Wunsch nach Wiederverwendung ergeben sich typische Anwendungsfälle unter schwierigen geologischen Bedingungen, wie sie Karstgebiete und Gebiete mit klüftigem Untergrund darstellen.
  2. Auch der Einsatz in Wasserschutzzonen (Zone II, Trinkwasserschutzgebiet) kann sinnvoll sein.
  3. In manchen Fällen dürfte auch die massive Entlastung eines verschmutzten Gewässers oder des Grundwassers ein ökologisch zwingender Einsatzfall sein.

4. UV-Entkeimung oder Membranfiltration?

Wenn in Trinkwasserschutzzonen und Karstgebieten die Ablaufklasse +H gefordert wird, steht der Betreiber vor der entscheidenen Frage: UV-Entkeimung oder Menbranfiltration?
Zunächst mal eine kurze Verfahrensbeschreibung:

UV-Entkeimung
Dieses Verfahren gibt es bei Kleinkläranlagen seit 2006.
Das vorgeklärte und biologisch gereinigte Abwasser wird mit UV-Licht (Wellenlänge 253 Nanometer) bestrahlt. Die DNA der Mikroorganismen wird manipuliert und die Zellteilung verhindert. Schädliche Keime können sich nicht mehr vermehren.

Membranfiltration
Dieses Verfahren gibt es bei Kleinkläranlagen seit 2002.
Das vorgeklärte Abwasser gelangt in die biologische Stufe. Diese ist mit einer Membraneinheit ausgestattet.  Die Membranporen haben einen Durchmesser von wenigen Tausendstel Millimetern, was bedeutet, daß alle Stoffe mit größerem Durchmesser (Bakterien, Hefen, Pilze..) diese Membran nicht durchdringen können und herausgefiltert werden.

Die häufigsten Fragen zu den beiden Verfahren:

  • Wie viele Kammern brauche ich in meinem Klärbehälter?
    Für die UV-Entkeimung zwei, für die Membranfilterung drei.
  • Was ist mit den laufenden Kosten?
    Zunächst sei gesagt: Anlagen mit Hygienisierung haben immer höhere Betriebskosten als "normale" Kleinkläranlagen.
    Bei der UV-Entkeimung muss die UV-Lampe gewartet und getauscht werden. Über die Haltbarkeit dieser Lampen kann aktuell nur wenig objektives gesagt werden, da es bisher kaum Erfahrungswerte gibt.
    Bei der Membranfiltration muss die Membran regelmäßig (mind. 1x/Jahr) regeneriert werden.
    Beide Verfahren werden dreimal pro Jahr gewartet.
  • Können beide Verfahren nachgerüstet werden?
    In den meisten Fällen ja.
  • Sind beide Verfahren bauaufsichtlich zugelassen?
    Es gibt eine ganze Reihe zugelassener Membranfilteranlagen von unterschiedlichen Herstellern.
    Anlagen mit UV-Entkeimung sind noch recht neu. Da das Zulassungsverfahren mind. 38 Wochen dauert, gibt es bis dato noch keine UV-Systeme mit Zulassung. Das wird sich aber in Kürze ändern. Wer aktuell auf eine Kleinkläranlage mit Hygienisierung plant, sollte deshalb auch das UV-Verfahren ins Auge fassen. Kaufen sollten Sie allerdings erst dann, wenn die Zulassung tatsächlich vorliegt.

FAZIT:
UV oder Filter ist letztendlich eine Frage des Geschmacks:
Setzen Sie lieber auf Bewährtes, ist eine Membrananlage interessant. Hier erhalten Sie eine gute Auswahl  ausgereifter Systeme, die allerdings Ihren Preis haben.
UV-Entkeimung ist in der Klärtechnik noch neu. Es punktet mit, im Vergleich zur Membrantechnik, etwas günstigeren Anschaffungskosten. Außerdem wird es bald Nachrüstmodule geben, mit denen manche bereits eingebauten SBR-Systeme +H- tauglich gemacht werden können. Leider gibt es bisher nur wenige Hersteller, die UV-Entkeimung anbieten.

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Rechtliche Voraussetzungen Wir wollen hier nicht intensiv auf die rechtlichen Aspekte der Kleinklärtechnik eingehen. In Kürze die wichtigsten Gesetze, die die Klärung und Einleitung von Schmutzwasser betreffen: Bundesrecht