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Das Klärwerk in Mussum


Zentralklärwerk in Mussum

Die Bocholter Kläranlage in Mussum aus der Luft.

Sämtliche im Kanalnetz gesammelten Abwässer aus Haushalten und Betrieben, aber auch ein großer Teil des Regenwassers aus Straßeneinläufen und Dachentwässerungen, werden dem Zentralklärwerk-Mussum, welches sich am westlichen Rand des Industrieparks Bocholt befindet, zugeleitet.

Mit einer Kombination aus mechanischen, chemischen und biologischen Verfahren werden die Abwässer behandelt, um sie dann wieder gereinigt dem Flusslauf Alte Aa zuzuführen. Die hochmoderne Kläranlage ist auf eine Behandlung von 225.000 Einwohnerwerten ausgelegt. Um die vom Gesetzgeber geforderten strengen Ablaufwerte, insbesondere auch für Stickstoff (N) und Phosphor (P) einhalten zu können, wurde die Anlage im Jahr 1995 für umgerechnet rund 33 Mio. Euro erweitert.


In der Kläranlage Bocholt können täglich bis zu 108.000 cbm Abwasser mechanisch, chemisch und biologisch behandelt werden. Die bei der Abwasserbehandlung anfallenden Schlämme werden über zwei Bandeindicker eingedickt und dann zur Ausfaulung in zwei Faulbehälter gepumpt. Anschließend erfolgt die Entwässerung über zwei Schneckenpressen, um dann den entwässerten Klärschlamm der Klärschlammverbrennung zuführen zu können. Das im Faulprozess anfallende Klärgas wird im betriebseigenen Blockheizkraftwerk dazu genutzt, die Faulturmheizung sowie die Heizung des Betriebsgebäudes zu versorgen und zum anderen, um einen Teil des Strombedarfs der Kläranlage zu decken. Einen weiteren Großteil des Strombedarfs deckt das Klärwerk seit 2017 mit einer eigenen Windkraftanlage mit einer Leistung von 2,3 MW.



Einführung einer neuen Verfahrensstufe S::Select mit Umbau Rückschlammpumpwerk II und Sanierung der Außenbeleuchtung

Bild BMU und Nationale Klimaschutzinitiative 02Gefördert durch das Bundeministerium für Umwelt, Natur und nukleare Sicherheit.

Kläranlage Bocholt - Energetische Ertüchtigung-

Einführung

Auf der Kläranlage Bocholt gelangt das Abwasser nach einer mechanischen Vorreinigung in die Belebungsbecken. Hier erfolgt durch Mikroorganismen der Abbau der Schmutzstoffe. Die Bakterien schweben dabei als Schlammflocken frei im Wasser und werden mittels Rührwerken oder durch Einblasen von Luft in Schwebe gehalten. Die Schlammmenge im System wird dabei konstant gehalten, der anfallende überschüssige Schlamm wird dem Faulturm zugeführt. Dafür muss der Schlamm abgetrennt werden. Dies geschieht durch eine Beruhigung des Wassers im Nachklärbecken. Dabei setzt sich der Schlamm am Boden ab und wird abgezogen. Die Absetzfähigkeit der Bakterienflocken bezeichnet man auch als "Schlammindex". Vergleichsweise häufig kommt es zur Bildung von Blähschlamm. Grund hierfür ist die individuelle Zusammensetzung der angeschlossenen gewerblichen und privaten Einleiter. Um das gereinigte Abwasser vom Schlamm zu trennen ist daher eine hohe Aufenthaltszeit in der Nachklärung erforderlich. Bei hydraulischen Spitzen kann es dann zum Schlammabtrieb kommen, so dass die angestrebte Reinigungsleistung nicht erreicht wird und das Risiko zur Überschreitung der im Ablauf der Kläranlage vorgeschriebenen Werte steigt. Durch den fadenförmigen Aufbau der Schlammflocken lässt sich der Schlamm zudem schlecht entwässern. Der Schlammindex ist daher ein wesentlicher Einflussfaktor für weitergehende Betrachtungen, wie z.B. für die Dimensionierung von Nachklärbecken, für notwendige Fördermengen und für den Energieverbrauch.

Einführung einer neuen Verfahrensstufe S::Select

Die Einführung der neuen Verfahrensstufe S::Select zielt darauf ab, den Schlammindex unter Bildung von Granulen zu verbessern. Dies gelingt durch die Überführung von fadenförmigen zu optimierten kugel- bzw. granulenförmigen Schlammstrukturen. Der wesentliche Bestandteil des Verfahrens ist die Trennung der fadenförmigen von der granularen Schlammstruktur und Ausschleusung aus dem System. Hierdurch erhöht sich sukzessive der granulare Anteil. Erzielt wird dies durch die Einführung einer zusätzlichen Verfahrensstufe (Hydrozyklone), in welcher der Schlamm behandelt wird. Hierdurch werden positive Effekte auf das Absetzverhalten und damit insgesamt ein stabileres Verfahren erzielt.

Umbau des Rückschlammpumpwerkes II

Durch den Umbau des Rückschlammpumpwerkes II unter Verwendung neuester, frequenzgesteuerter IE 4 Motoren soll der Energieverbrauch der Kläranlage Bocholt weiter gesenkt werden. Nach einer Potentialanalyse aus dem Jahr 2014 sollten u. a. die sechs vorhandenen Rückschlammpumpen gegen sechs gleiche Pumpen mit höherer manometrischer Förderleistung ausgetauscht werden. Der Austausch hätte zum damaligen Zeitpunkt das Fördervolumen aber nur unwesentlich erhöht. Der Energieverbrauch wäre dagegen von 148 kWh auf 222 kWh gestiegen und hätte damit einen großen Teil der durch den Umbau der Belüftung entstandenen Energieersparnis zunichte gemacht. Mit der maschinellen und energetischen Optimierung des Rücklaufschlammpumpwerkes II kann nun aber die Energieeffizienz der Kläranlage Bocholt verbessert werden. Es werden hier zukünftig statt sechs nur noch vier Pumpen mit verbesserter Laufradgeometrie und modernsten IE4-Motoren (Synchronreluktanzmotoren) eingesetzt. Die Förderleistung wird dabei leicht erhöht. Gleichzeitig wird aufgrund des verbesserten Wirkungsgrades der Pumpen weniger Antriebsleistung benötigt. Die Synchronreluktanzmotoren werden mit Frequenzumrichtern betrieben. Dadurch besteht die Möglichkeit, den Förderstrom an die hydraulische Belastung der Kläranlage anzupassen. Das spart weitere Energie.

Sanierung der Außenbeleuchtung

Die aus den 80er-Jahren stammende Außenbeleuchtung wurde auf dem gesamten Kläranlagengelände modernisiert. Hierbei wurden die vorhandenen Quecksilberdampflampen durch moderne LED-Leuchten ersetzt. Neben der Energieeinsparung zieht das LED-Licht auch weniger Insekten an. Die Maßnahme liefert somit einen zweifachen positiven Effekt für die Umwelt. Ausgetauscht wurden 16 Pilzleuchten im Bereich der Brückenbauwerke auf dem Gelände sowie 29 Mastleuchten an den Betriebswegen. Durch den Austausch der alten Außenbeleuchtung mit HQL- Technik gegen eine hocheffiziente LED-Beleuchtungstechnik entsteht ein Einsparpotential bei Strombedarf und CO2 Ausstoß von 76,67 % pro Jahr. Die berechnete CO2 -Ersparnis über eine Lebensdauer von 20 Jahren beträgt rund 182 Tonnen.

 Allgemeine Hinweise

Gefördert durch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit. Mit der Nationalen Klimaschutzinitiative initiiert und fördert das Bundesumweltministerium seit 2008 zahlreiche Projekte, die einen Beitrag zur Senkung der Treibhausgasemissionen leisten. Ihre Programme und Projekte decken ein breites Spektrum an Klimaschutzaktivitäten ab: von der Entwicklung langfristiger Strategien bis hin zu konkreten Hilfestellungen und investiven Fördermaßnahmen. Diese Vielfalt ist Garant für gute Ideen. Die Nationale Klimaschutzinitiative trägt zu einer Verankerung des Klimaschutzes vor Ort bei. Von ihr profitieren Verbraucherinnen und Verbraucher ebenso wie Unternehmen, Kommunen und Bildungseinrichtungen.

Förderkennzeichen 03K12250: Energieeffizienzsteigerung durch hocheffiziente Pumpen und IE4-Motoren auf der Kläranlage Bocholt (01.10.2019 - 30.09.2020)

Förderkennzeichen 03K12252: Einsatz innovativer Verfahrenstechniken zur Verbesserung des vorhandenen Belebtschlammverfahrens auf der Kläranlage Bocholt (01.11.2019 - 31.10.2020)

Förderkennzeichen 03K13078KSI: Sanierung der Außenbeleuchtung auf der Kläranlage Bocholt (03.02.2021 - 31.05.2021)

Projektbeschreibung als PDF



Andreas Wehren
Telefon+49 (2871) 24 63 48
E-Mailan Andreas Wehren
Christian Schaffeldt
Telefon+49 (2871) 24 63 48
E-Mailan Christian Schaffeldt