Die Nachklärung ist ein zentraler Prozessschritt in der Abwasserbehandlung, der vor allem in biologischen Kläranlagen eine Schlüsselrolle spielt. Sie dient der Abtrennung von Biomasse, Schwebstoffen und Partikeln, die während der biologischen Reinigung nicht entfernt wurden. Neben ihrer Bedeutung für die Effizienz der Kläranlage hat die Nachklärung entscheidenden Einfluss auf die Einhaltung gesetzlicher Einleitgrenzwerte und die Wasserqualität. Darüber hinaus ermöglicht sie die Rückführung von Biomasse in den biologischen Prozess und trägt so zur Stabilität und Effizienz der biologischen Behandlung bei.

Dieser Beitrag erläutert die technischen Grundlagen, die Funktionsweise sowie die Herausforderungen und Lösungen bei der Nachklärung, insbesondere in industriellen Anlagen.

Ziele der Nachklärung

Die Nachklärung verfolgt mehrere zentrale Ziele, die je nach Anwendung variieren können:

1. Abtrennung von Feststoffen:

   • Entfernung von suspendierten Feststoffen (SS) und Biomasse aus dem Abwasser.
   • Sicherstellung einer klaren Ablaufqualität.

2. Rückführung von Biomasse:

   • Rückführung von Belebtschlamm in die biologische Reinigungsstufe (Rezirkulation).
   • Stabilisierung und Optimierung der biologischen Prozesse.

3. Einleitung in die Umwelt:

   • Reduktion der Feststoffbelastung im Ablauf zur Einhaltung gesetzlicher Einleitgrenzwerte.

4. Schlammaustrag:

   • Entnahme von Überschussschlamm aus dem Kreislauf zur weiteren Behandlung.

Technische Grundlagen der Nachklärung

Die Nachklärung basiert auf physikalischen Prinzipien, vor allem der Sedimentation, bei der sich Feststoffe aufgrund der Schwerkraft absetzen. Eine effiziente Nachklärung erfordert eine genaue Abstimmung zwischen hydraulischer Belastung, Schlammqualität und Anlagengeometrie.

Schlüsselfaktoren:

1. Sedimentationsgeschwindigkeit:

   • Abhängig von der Partikelgröße, der Dichte und den Strömungsbedingungen im Klärbecken.

2. Hydraulische Verweilzeit:

   • Ausreichende Zeit ist notwendig, damit sich die Feststoffe setzen können.

3. Schlammvolumenindex (SVI):

   • Beschreibt die Absetzbarkeit des Schlamms. Werte zwischen 80 und 150 ml/g gelten als optimal.

4. Kompaktierung des Schlamms:

   • Effektive Trennung von Wasser und Feststoffen im abgesetzten Schlamm.

Typen von Nachkläranlagen

Je nach Anlagentyp und Abwasserzusammensetzung kommen verschiedene Nachklärsysteme zum Einsatz:

1. Rundklärbecken

• Aufbau:

  • Zentrales Einlaufbauwerk zur gleichmäßigen Verteilung des Abwassers.
  • Trichterförmige Geometrie, die eine Sedimentation der Feststoffe ermöglicht.

• Funktionsweise:

  • Wasser strömt radial von innen nach außen.
  • Feststoffe setzen sich am Boden ab und werden durch Räumer in den Schlammtrichter befördert.

• Anwendung:

  • Häufig in kommunalen Kläranlagen und großen industriellen Anlagen.