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Die Griesheimer Kläranlage

Die Kläranlage Griesheim sorgt dafür, dass unser Abwasser sicher und effizient gereinigt wird, bevor es zurück in die Natur gelangt. Mit einer Kapazität von bis zu 50.000 Einwohnergleichwerten (Einwohner plus Industrie und Gewerbe) und einem Kanalnetz von 90 Kilometern Länge spielt sie eine zentrale Rolle in unserer Stadt. Lassen Sie uns einen Blick darauf werfen, wie dieser komplexe Prozess funktioniert.
Das Kanalnetz der Stadt Griesheim hat eine Länge von ca. 90 Kilometern und leitet die Abwässer der Griesheimerinnen und Griesheimer zur städtischen Kläranlage im Westen der Stadt. Das Abwasser wird von Schneckenpumpen aufgenommen und um sieben Meter angehoben, was den höchsten Punkt der Kläranlage darstellt. Von dort fließt es durch das natürliche Gefälle durch die gesamte Anlage. Der maximale Zulauf in die Kläranlage beträgt 235 Liter pro Sekunde, was 21.600 m³ am Tag entspricht.

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Mechanische Reinigung
Das ankommende Abwasser erreicht nach den Schneckenpumpen die erste Station der Reinigung, die Rechenhalle. Hier holen zwei Rechenstraßen, bestehend aus jeweils einem Grob- und einem Feinrechen, die ungelösten, groben Verschmutzungen wie z.B. Toilettenpapier, Müll, der fälschlicherweise in die Toilette geworfen wurde, oder auch Lebensmittelreste heraus. Das so vom Abwasser getrennte Rechengut wird gewaschen, gepresst und dann entsorgt. Das Wasser, welches beim Waschen und Pressen aus dem Rechengut kommt, wird der Kläranlage zugeführt.
Für das Abwasser steht die zweite Station der Reinigung an, der Sandfang. Hier wird das einfließende Abwasser auf ca. 0,3 m/s abgebremst. Im Sandfang setzen sich dann schwere Partikel wie ungelöste, anorganische Schmutzstoffe, kleine Steine oder Sand ab. Parallel dazu scheidet ein Fettfang das Fett vom Wasser ab, welches zusammen mit dem Rohschlamm aus dem Vorklärbecken in den Faulturm gefördert wird. Der Sand wird dann vom Wasser getrennt und geht ebenfalls in die Entsorgung, wo er beispielsweise im Straßenbau wiederverwendet werden kann. Die Kläranlage Griesheim verfügt über zwei Sandfänge mit jeweils 80 Kubikmetern Volumen.
Das Wasser fließt weiter in den letzten Teil der mechanischen Reinigung, das Vorklärbecken. Die Kläranlage der Stadt Griesheim verfügt über zwei Vorklärbecken mit jeweils 144 Kubikmetern Volumen. Diese können abwechselnd oder gleichzeitig betrieben werden, je nach ankommender Wassermenge. Hier wird das Wasser nochmals langsamer, um eine Mindestaufenthaltszeit von zwei Stunden zu garantieren. Hier setzen sich nun die ungelösten, organischen Bestandteile am Boden des Beckens ab und werden somit zum Roh- oder Primärschlamm. Ein Räumer schiebt den Schlamm in die Trichterspitzen am Boden, von wo aus Pumpen den Rohschlamm in den Voreindicker und von dort in die Faultürme fördern.
Die mechanische Reinigung ist hiermit abgeschlossen und es wurden ca. 30 % der Verschmutzung aus dem Abwasser entfernt.


Biologische Reinigung
Das Belebungsbecken, in welches das Abwasser nun fließt, ist das Herzstück der biologischen Abwasserreinigung. Hier werden die gelösten Verschmutzungen im Abwasser beseitigt. Auf der Kläranlage Griesheim wird die biologische Stufe als „vorgeschaltete Denitrifikation“ betrieben. Das Gesamtvolumen der Belebungsbecken beträgt 8860 Kubikmeter.
Der Belebtschlamm, der dem Belebungsbecken seinen Namen verleiht, besteht aus Mikroorganismen, die sich von den Schmutzstoffen ernähren. Als ein Beispiel sei hier die Stickstoffelimination genannt. Geht man auf Toilette, scheidet man Harnstoff aus, dieser wird im Kanal unter anderem zu Ammonium (NH4), welches hoch fischgiftig ist. Um das Ammonium abzubauen, werden Teile der Belebungsbecken belüftet, da unter diesen Bedingungen die Mikroorganismen, die sich von Ammonium ernähren (Nitrosomonas und Nitrobacter), am besten arbeiten können. Diese wandeln das Ammonium von NH4 über Nitrit (NO2, Nitrosomonas) in Nitrat (NO3, Nitrobacter) um.
Nitrat ist als Dünger bekannt. Das Problem: Zu viel Dünger im Wasser würde zu einem starken Algenwachstum führen (Eutrophierung), die dann den Sauerstoff im Gewässer verbrauchen würden. Um dies zu verhindern, sind Teile der Belebungsbecken nicht belüftet. Hier werden die Nitratatmer aktiv. Wenn kein Sauerstoff durch zugeführte Luft verfügbar ist, nehmen diese Mikroorganismen die drei Sauerstoffmoleküle (O3) aus dem Nitrat (NO3) und veratmen diesen. Damit bleibt der Stickstoff (N) alleine zurück und verflüchtigt sich als Gas in die Luft, welche zu 78 % aus Stickstoff besteht.
Darüber hinaus laufen eine Vielzahl an weiteren Vorgängen parallel ab, welche weitere Schmutzstoffe wie Phosphate aus dem Wasser entfernen. Die Steuerung der Belebungsbecken läuft automatisch über Onlinemessverfahren ab, womit eine energieeffiziente Reinigung des Wassers sichergestellt wird.
Um den Belebtschlamm vom Wasser zu trennen, wird das Schlamm-Wasser-Gemisch im Nachklärbecken voneinander getrennt. Dieses funktioniert ganz ähnlich dem Vorklärbecken. Der Schlamm setzt sich am Boden ab und wird in diesem Fall als Rücklaufschlamm in die Belebung gefördert. Ein Teilstrom des Rücklaufschlammes wird über eine Zentrifuge eingedickt und in den Faulturm gefördert, um das Gleichgewicht von Mikroorganismen in den Belebungsbecken zu den einfließenden Nährstoffen zu erhalten. Das Wasser ist nun gereinigt und geht über den Geinsbruchgraben in die Natur zurück.


Schlammbehandlung
In den Faultürmen wird der Schlamm unter Ausschluss von Sauerstoff bei ca. 37 °C gefault. Hierbei entstehen die Gase Kohlendioxid und Methan. Das Methangas wird auf der Kläranlage Griesheim im Gasbehälter zwischengelagert und von dort aus dem Blockheizkraftwerk zugeführt, welches Strom und Wärme für die Kläranlage erzeugt. Die Daten belaufen sich hier auf 80 kW elektrische- und 120 kW Wärmeleistung.
Der ausgefaulte Schlamm wird mittels einer Kammerfilterpresse entwässert und zur Entsorgung verbracht, wo er unter anderem als Dünger in der Landwirtschaft   genutzt wird. Hierfür sind laufende Kontrollen auf eventuelle Schadstoffe nötig, um eine Umweltverschmutzung auszuschließen.


Zusammenfassung
Die Kläranlage Griesheim reinigt das Abwasser von bis zu 50.000 Einwohnergleichwerten  und spielt eine zentrale Rolle für die Umwelt und Gesundheit der Stadt. Das Abwasser wird zunächst mechanisch gereinigt, indem grobe Verschmutzungen und Sand entfernt werden. Anschließend erfolgt die biologische Reinigung, bei der Mikroorganismen die gelösten Schmutzstoffe abbauen. Der gereinigte Schlamm wird in Faultürmen behandelt, wobei Methangas entsteht, das zur Energiegewinnung genutzt wird. Die Anlage arbeitet effizient und übertrifft die aktuellen gesetzlichen Vorgaben.

Zukunftsaussichten
Für die Zukunft ist der Bau einer vierten Reinigungsstufe geplant. Der Bau soll voraussichtlich im Jahr 2028 starten und bis 2030 dauern. Diese vierte Reinigungsstufe ist notwendig um den Anforderungen der Wasserrahmenrichtlinie und des Hessischen Wassergesetzes gerecht zu werden, welche den Betrieb bis dahin fordern.
Die vierte Reinigungsstufe wird für das Herausfiltern von Mikroschadstoffen wie Medikamentenrückstände, Pflanzenschutzmitteln, Mikroplastik, PFAS (Ewigkeitschemikalien) oder auch Hormonen benötigt, welche mit der aktuellen Technik nicht zu entfernen sind. Hierfür wird, unter anderem, Aktivkohle eingesetzt, an welche sich die Mikroschadstoffe anhaften und somit aus dem Wasser entfernt und entsorgt werden können. Dies ist ein wichtiger Schritt zur Erhaltung eines sauberen Grundwassers und somit unserer Lebensgrundlage. Die Planungen dieser vom Land Hessen geförderten Maßnahme sollen bereits im Jahr 2025 beginnen.


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