Ein Absetzbecken ist eine technische Vorrichtung zur mechanischen Vorreinigung von Wasser oder Abwasser, bei der Feststoffe durch Sedimentation vom Wasser getrennt werden. Das Becken nutzt die Schwerkraft, um suspendierte Feststoffe abzuscheiden und so den Feststoffgehalt im Wasser oder Abwasser zu reduzieren. Absetzbecken werden in der industriellen Wasseraufbereitung und Abwasserbehandlung häufig eingesetzt, um die Belastung nachfolgender Reinigungsstufen zu verringern und die Effizienz der Anlage zu steigern.
Inhaltsverzeichnis
Technische Hintergründe
Das Funktionsprinzip eines Absetzbeckens beruht auf der Sedimentation. Feststoffe, die eine höhere Dichte als Wasser haben, sinken unter dem Einfluss der Schwerkraft zum Boden des Beckens, wo sie als Bodensediment (Schlamm) gesammelt werden. Das gereinigte Wasser fließt dann über einen Überlauf an der Oberseite des Beckens ab und wird zur weiteren Behandlung oder Ableitung geführt. Die Effizienz der Absetzung hängt von verschiedenen Faktoren ab:
- Partikelgröße und -dichte: Je größer und dichter die Feststoffe im Wasser, desto schneller setzen sie sich ab.
- Fließgeschwindigkeit des Wassers: Eine zu hohe Strömungsgeschwindigkeit kann die Sedimentation stören und zu einer geringeren Abscheidung der Partikel führen. Daher muss die Fließgeschwindigkeit im Absetzbecken kontrolliert werden.
- Verweilzeit: Die Zeit, die das Wasser im Absetzbecken verbleibt, bestimmt, wie viel Zeit den Partikeln für die Sedimentation zur Verfügung steht. Längere Verweilzeiten verbessern die Absetzleistung.
Arten von Absetzbecken
1. Rundabsetzbecken
In einem Rundabsetzbecken fließt das Wasser radial von der Mitte des Beckens nach außen, während die Sedimentation der Feststoffe im unteren Bereich stattfindet. Die abgesetzten Feststoffe werden häufig durch einen zentralen Räumer zum Beckenboden befördert und von dort aus als Schlamm abgezogen.
Foto: Rundabsetzbecken zur Rückführung von Biomasse unsere Biogasanlage ALMA BHU GMR
2. Längsabsetzbecken
Bei einem Längsabsetzbecken fließt das Abwasser in einem linearen Fließweg von einem Ende des Beckens zum anderen. Während des Flusses durch das Becken setzen sich die Feststoffe auf dem Beckenboden ab. Auch hier wird der Schlamm regelmäßig abgezogen, während das geklärte Wasser über eine Überlaufrinne an der Oberfläche abgeleitet wird.
3. Schrägklärer
Ein Schrägklärer oder Lamellenklärer arbeitet mit schräg angeordneten Lamellen, die die Sedimentationsfläche vergrößern und somit den Absetzprozess beschleunigen. Diese kompakte Bauweise ermöglicht eine effizientere Abscheidung von Feststoffen auf kleinerem Raum.
4. Hochleistungsabsetzbecken
In industriellen Prozessen mit hohen Volumenströmen oder stark belasteten Abwässern kommen Hochleistungsabsetzbecken zum Einsatz. Diese Becken sind speziell ausgelegt, um auch bei hohen Durchflussraten eine effektive Feststoffabscheidung zu gewährleisten. Zusätzliche Technologien, wie die Flockung, können verwendet werden, um die Sedimentation zu verbessern, indem die Partikel zu größeren Flocken zusammengeführt werden.
Bedeutung und Anwendung in der Praxis
Absetzbecken sind ein grundlegender Bestandteil der mechanischen Vorreinigung in der industriellen Wasser- und Abwasserbehandlung. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, die Schwebstofffracht im Abwasser zu reduzieren, bevor es in die biologischen oder chemischen Reinigungsprozesse übergeht. Sie verhindern damit, dass die nachfolgenden Behandlungsstufen überlastet oder ineffizient werden.
Anwendungsbeispiele
1. Kommunale Kläranlagen
In kommunalen Kläranlagen ist das Absetzbecken ein unverzichtbarer Bestandteil der Vorklärung. Hier werden grobe Feststoffe und Sedimente aus dem Abwasser entfernt, bevor das Wasser in die biologische Reinigungsstufe übergeht. Dies verbessert die Reinigungsleistung und schützt die nachfolgenden Prozesse vor einer Überlastung.
2. Industrieabwasserbehandlung:
In der Metallverarbeitung oder Bergbauindustrie enthalten Abwässer oft große Mengen an suspendierten Feststoffen, wie Schlamm oder mineralische Partikel. Absetzbecken werden hier eingesetzt, um diese Feststoffe abzutrennen und zu verhindern, dass sie in die biologische oder chemische Abwasserbehandlung gelangen. Durch die Reduzierung der Schwebstoffe werden die nachfolgenden Anlagenkomponenten, wie Membranfiltrationen oder chemische Fällungsanlagen, vor Verschmutzung geschützt.
Foto: Ein schönes Foto einer industriellen Kläranlage mit Sedimentationsbecken im Winter
3. Lebensmittel- und Getränkeindustrie
Abwasser aus der Lebensmittelverarbeitung enthält häufig organische Schwebstoffe und Feststoffe, die vor der biologischen Behandlung entfernt werden müssen. Hier kommen Absetzbecken zum Einsatz, um die organischen Feststoffe zu separieren und den biologischen Reinigungsprozess zu optimieren.
4. Papierindustrie
In der Papier- und Zellstoffindustrie fallen große Mengen von faserhaltigem Abwasser an. Absetzbecken werden verwendet, um die Fasern und Feststoffe abzuscheiden, bevor das Abwasser in die biologische oder chemische Aufbereitung überführt wird.
Einfluss auf die Auslegung von Abwasserbehandlungsanlagen
Die Größe und Auslegung eines Absetzbeckens hängt stark von der Zulauffracht und den Eigenschaften des zu behandelnden Abwassers ab. Wichtige Faktoren, die bei der Planung eines Absetzbeckens berücksichtigt werden müssen, sind:
- Volumenstrom: Das Becken muss groß genug dimensioniert sein, um den Durchfluss des Abwassers zu bewältigen und eine ausreichende Verweilzeit zu gewährleisten, damit die Partikel absinken können.
- Schlammproduktion: Je nach Belastung des Abwassers ist die Menge an abgesetztem Schlamm unterschiedlich. Die Schlammabfuhr muss regelmäßig und effizient erfolgen, um den Betrieb des Beckens aufrechtzuerhalten.
- Wasserqualität: Die Qualität des Abwassers nach der Sedimentation (Ablauf) ist entscheidend für den Erfolg der Abwasserbehandlung. Die Sedimentationsleistung des Absetzbeckens hat direkte Auswirkungen auf die Effizienz nachfolgender Behandlungsstufen.
Vorteile von Absetzbecken
- Energieeffizienz: Da Absetzbecken auf der Schwerkraft beruhen, arbeiten sie in der Regel ohne hohen Energieaufwand, was sie zu einer kostengünstigen und nachhaltigen Lösung in der Abwasserbehandlung macht.
- Einfache Wartung: Die Konstruktion und der Betrieb eines Absetzbeckens sind relativ unkompliziert, und regelmäßige Wartungsarbeiten, wie das Entfernen des Schlamms, sind einfach durchzuführen.
- Vielseitigkeit: Absetzbecken können in einer Vielzahl von Industrien eingesetzt werden und lassen sich an unterschiedliche Arten von Abwässern und Schwebstoffen anpassen.
Fazit
Das Absetzbecken ist ein essenzielles Element in der industriellen und kommunalen Abwasserbehandlung, das durch die Abtrennung von Feststoffen die Effizienz und Lebensdauer nachfolgender Behandlungsstufen verbessert. Durch seine Fähigkeit, Schwebstoffe effektiv zu sedimentieren, trägt es zur Einhaltung gesetzlicher Vorgaben und zum Schutz der Umwelt bei. Absetzbecken sind vielseitig, energieeffizient und eine kostengünstige Lösung für die mechanische Abwasserreinigung.
