Technische Kleinkläranlagen

Technische Kleinkläranlagen sind in der Lage häusliches Abwasser biologisch zu reinigen. Durch den Einsatz von Technik wird eine künstliche Umgebung geschaffen, in der Mikroorganismen gute Lebensbedingungen vorfinden und im Abwasser enthaltene Nährstoffe umsetzen können. Technische Kleinkläralagen sind in der Anschaffung relativ günstig und lassen sich schnell in Betrieb nehmen. Im laufenden Betrieb sind sie teurer als naturnahe Klärsysteme und reagieren sensibel auf Belastungsschwankungen und Betriebsstörungen.

Der Biofilter

Die sogenannten Biofilter sind kompakte Kläranlagen, die bei genügend Geländegefälle auch ohne Strom funktionieren. Je nach Hersteller werden natürliche oder künstliche Filtermaterialien als Besiedlungsfläche für Mikroorganismen verwendet.

Der Tropfkörper

Die biologische Reinigung bei Tropfkörperkläranlagen findet im Tropfkörper statt. Dieser besteht in der Regel aus offenporigem Lavagestein. Diese Kleinkläranlage ist sehr einfach aufgebaut und funktioniert in der Regel mit 2 Pumpen und einer sehr einfachen Zeitsteuerung.

Der Sequencing Batch Reaktor (SBR)

Technisch besonders ausgefeilt sind Kläranlagen mit SBR-Verfahren. Die Abwasserreinigung erfolgt in 5 Schritten (Phasen). Die 5 Phasen bilden einen Reinigungszyklus. Jeden Tag werden bei einer SBR-Kleinkläranlage 2 bis 4 Zyklen durchlaufen.

Die 5 Phasen eines SBR-Zyklus:

  1. [Beschickung] Das Vorgeklärte Abwasser wird mit einem Mammutheber in das Belebungsbecken (Reaktor) gefördert.
  2. [Belüftung] Über Membranbelüfter wird der Reaktor belüftet. In Belebtschlammflocken siedelnde Mikroorganismen werden mit Sauerstoff versorgt und können den im Abwasser gelösten Kohlenstoff, sowie Ammoniumstickstoff oxidieren.
  3. [Absetzphase] Die Belebtschlammflocken sinken während der Absetzphase auf den Reaktorboden. Darüber bildet sich eine Klarwasserzone.
  4. [Klarwasserabzug] Das Klarwasser wird nun mit einem Mammutheber aus dem Reaktor in den Kläranlagenablauf gefördert.
  5. [Schlammrückführung] Um einen übermäßigen Zuwachs von Biomasse im Reaktorraum zu verhindern, wird mit einem Mammutheber Überschussschlamm zurück in die Vorklärung gefördert.

Das Wirbelschwebebett (MBBR)

Die Biologie siedelt auf Kunststoffteilen. Die Klärung erfolgt im Durchlauf ohne Pumpen. Die Anlage kann Belastungsschwankungen zum Teil ausgleichen. Bei Ausfall von Anlagenkomponenten kann es zum Austrag der Aufwuchsmaterial kommen.

Das belüftete Festbett

Bei einem belüfteten Festbett wächst ein biologischer Rasen auf Kunststoffröhren, welche in der biologischen Reinigungsstufe verankert sind. Unter dem festbett angeordnete Belüftermembranen versorgen die Mikroorganismen mit Sauerstoff. Die eingebaute Steuerung ist relativ simpel aufgebaut, da sie lediglich einen Verdichter und ein Magnetventil ansteuern muss. Ein Austausch der Membranbelüfter ist sehr aufwändig, da dazu das Festbett ausgebaut werden muss.

Der Rotationstauchkörper

Der Rotationstauchkörper ist für den Einsatz als Kleinkläranlage nur bedingt geeignet. Die Mikroorganismen siedeln auf einer in das Abwasser eingetauchten Gittertrommel. Durch permanente Drehung wechselt die Biologie zwischen Abwasser und Umgebungsluft. Ein unbemerkter Stillstand des Tauchkörpers kann zu einer ungleichmäßigen Gewichtsverteilung führen und beim Neustart zu Komplikationen führen.

Der Membranbelebungsreaktor

Die Mebranbelebungsanlage funktioniert wie eine SBR-Kleinkläranlage. Den Unterschied macht eine belüftete Membran. Das gereinigte Abwasser wird bei diesem Verfahren mit relativ geringem Platzbedarf sehr sauber (Ablaufklasse +H). Der jährliche Wartungsaufwand und der Membrantausch sind relativ kostenintensiv, sodass dieser Anlagentyp vor allem auf Schiffen, Bohrinseln oder ähnlichen abgelegenen Orten eingesetzt wird.

Die einstufige Belebungsanlage

Eine einstufige Belebungsanlage funktioniert wie ein Sequencing-Batch-Reaktor (SBR) aber ohne Beschickung und Schlammrückführung. Die Steuerung ist dementsprechend einfacher aufgebaut. Da bei dieser Kleinkläranlage auch die Vorklärung belüftet wird, entsteht deutlich weniger Klärschlamm.