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Klärwerk Gut Großlappen
Aus den Augen, aus dem Sinn:Wer macht sich schon Gedanken überdas Wasser, das im Abfluss verschwin-det, nachdem die Morgentoilette be endet, das Geschirr gespült und die Wäsche gewaschen ist.Nur die wenigsten. Und nur eine Min-derheit dieser wenigen fragt sich, welcher technische Aufwand nötig ist,damit das Abwasser einer Großstadtwie München nicht hoffnungslos dieUmwelt überfordert. Schade, denn werdieser Frage nachginge, fände ein paarGründe mehr, stolz zu sein auf seineStadt und ihr international vorbildlichesAbwasser-Entsorgungs konzept. Undauf Einrichtungen wie die zwei Münch-ner Klärwerke Gut Großlappen und GutMarienhof, in denen dieses KonzeptWirklichkeit wird.
Münchens erstes Klärwerk
2.400 Kilometer Kanal
Zwei Klärwerke im Verbund
Seit 1926 in Betrieb
Vom Besten lernen
Was ist ein sauberes Gewässer?
Die Reinigung des Abwassers
Der Neubau der Faulbehälteranlage
Die Denitrifikationskombinationsbecken
Der Sandfilter
Die Klärschlammverbrennung
Die Klärschlammverbrennungsanlage
Das Ablaufschema des Klärwerks
neues Bild
Wir sind ein kommunales Unternehmen der Daseinsvorsorge!
Aufwändige Technik: Das Klärwerk Gut
Großlappen ist eines der zwei Münch-
ner Klärwerke, in denen jährlich etwa
160 Millionen Kubikmeter Abwasser
gereinigt werden.
Die Münchner Stadtentwässerung istseit 1993 ein 100-prozentiger Eigen -betrieb der Stadt München, der fürden Bau, den Betrieb und die Verwal-tung der Münchner Kanalisation undKlärwerke verantwortlich ist. In denrund hundert Jahren vorher wurdendiese Aufgaben als Abteilung des städ-tischen Baureferats durchgeführt.Die Münchner Stadtentwässerung isteiner der größten städtischen Bau -herren und führt die Finanzierung derBau maß nahmen selbst durch. DieAbwassergebühren für die Bürger lie-gen seit Jahren auf einem konstantniedrigen Niveau.
Münchens erstes Klärwerk
Rund 850 Mitarbeiter der verschie-densten Berufsrichtungen sorgen füreinen reibungslosen Betrieb rund umdie Uhr.
Die obersten Unternehmensziele derMünchner Stadtentwässerung sind:
– Umweltschutz auf hohem Niveau– Nachhaltigkeit im Handeln– Wirtschaftlichkeit
und Gebührenstabilität– Kundenfreundlichkeit– Bestmögliche Arbeits- und
Anlagensicherheit
Zum Nachweis der Einhaltung dieserZiele hat sich die Münchner Stadtent-wässerung einer externen Überprü-fung gestellt. Nach einjähriger Vorbe-reitungszeit fand im April 2005 dieerfolgreiche Zertifizierung nach denaktuellen Qualitäts-, Umwelt- undArbeitsschutznormen (DIN EN ISO 9001:2000, DIN EN ISO 14001 sowieOHSAS 18001 – künftig DIN ISO 18001)statt.
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2.400 Kilometer Kanal
Einzugsgebiet Klärwerk Gut MarienhofEinzugsgebiet Klärwerk Gut Großlappenbestehende Hauptsammlergeplante Hauptsammlerbestehende RegenbeckenAbwasserpumpwerkSchlammdruckleitung
Zur Abwassersammlung und -ableitungin München dient ein Kanalnetz mit1.931Kilometern Rohrkanälen und 475Kilometer begehbaren Kanälen. Dieses Netz ist größtenteils als Misch-system, in dem Schmutz- und Nieder-schlagswasser gemeinsam abgeleitetwerden, ausgelegt. Dazu kommen zahl-reiche Sonderbau werke wie Regen -becken mit einem Speicher volumenvon 703.000 Kubikmetern, Pumpwerkeund Regen überläufe.
Aus rund 140.000 Hausanschlüssenund 70.000 Straßenabläufen fließenjährlich etwa 160 Millionen KubikmeterAbwasser zu den beiden MünchnerKlärwerken. Bis zu sechs KubikmeterAbwasser in der Sekunde bei Trocken-wetter und bis zu zehn Kubikmeter in der Sekunde bei Regenwetter kannallein das Klärwerk Gut Großlappen reinigen – das entspricht rund 100 Mil-lionen Kubikmeter Abwasser pro Jahr.Zum Vergleich: Diese Wassermengewürde den Schliersee in etwa einemhalben Jahr komplett füllen.
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Klärwerk
Gut GroßlappenVerteiler-
bauwerk
Heidemann-
straße
Kraftwerk
München Nord
Klärwerk
Gut Marienhof
Zwei Klärwerke im Verbund
Das Klärwerk Gut Großlappen teilt sich die Aufgabe der Abwasserreini-gung mit dem zweiten Münchner Klärwerk, Gut Marienhof. Die beiden Klär wer ke reinigen das Ab wasser aus den Haushalten von insgesamt 1,5 Millionen Einwohnern,den Gewerbe- und Indus trie betrie -ben der Stadt und aus den angeschlos-senen 22 Umlandgemeinden. Nachdem Durchlaufen der Klärwerke ist das Ab wasser zu 99 Prozent ge reinigt.Der größte Teil der gewässerschädi-genden Nährstoffe Stickstoff undPhosphor ist entfernt.
Klärwerk
Gut Marienhof
Klärwerk
Gut Großlappen
Isar
Speicherseen
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Seit 1926 in Betrieb
Das Klärwerk Gut Großlappen am Nord -rand Münchens ist seit dem Jahr 1926in Betrieb. Was nicht besagen soll, dassdas Klärwerk veraltet ist – durch Erwei-terungen, Neubauten und eine Vielzahlvon Maßnahmen wurde es seit 1957kontinuierlich modernisiert und den je -weiligen Regeln der Technik angepasst.Nach der offiziellen Einführung derSchwemmkanalisation im Jahr 1890hatte das Kanalnetz noch einen gerin-gen Umfang und die Abwassermengewar entsprechend klein. Da genügte dievon Max von Pettenkofer vorausgesag-te Selbstreinigungskraft der Isar vollauf,denn ihr Wasser konnte die Verunreini-gungen weitgehend verkraften.Doch die Stadt wuchs von Jahr zu Jahrund mit ihr das Kanalnetz.Die Folge war die immer deutlicher er -kennbare Verunreinigung der Isar. 1912forderte die Regierung von Oberbayernden Bau einer Kläranlage für Münchenmit einem Anschluss grad von 60 Prozent.Die Stadträte besichtigten daraufhin dieAbwasserreinigungsanlagen an dererStädte.
Dann wurde eine Versuchsanlage ge -baut, und 1915 bereitete die Stadt den Bau einer Kläranlage vor, die beiGroß lappen liegen sollte. Doch derKrieg verhinderte zunächst die Verwirkli-chung des Projekts.Im Zuge der Nutzung des Isarwasserszur Stromerzeugung startete die Dis-kussion erneut. Der Neubau und dieInbetriebnahme einer mechanischenKläranlage und einer biologischen Fisch teichanlage am Speichersee beiIsmaning in Großlappen dauerten von1922 bis 1926. Die mechanische Reini-gung erfolgte zunächst mit Hilfe vonGrobrechen und dann in zwei stöckigenAusfaul becken, so genannten Emscher-becken, die noch bis 1989 in Betriebwaren. Der entnommene Schlamm wur- de mit einer Kleinbahn zu den bis zuzehn Kilometer nördlich der Klär anlagege legenen Feldern der Garchinger Öd- landgenossenschaft und des städti-schen landwirtschaftlichen Gutes Groß -lappen befördert.Mit zunehmendem Umweltbewusst-sein stiegen die Anforderungen an dieReinigungsleistung des Klärwerks. Der weitere Ausbau des Klärwerks GutGroßlappen war die logische Folge. Die Fertigstellung eines zweiten Zulaufsmit den dazugehörigen mechanischenReinigungsanlagen im Jahr 1960 sowiedie Vollendung der biologischen Reini-gungsstufe im Jahr 1973 waren großeSchritte, um die Isar so sauber wiemöglich zu halten. 1994 ging die zweite biologische Stufe, die der Stick stoff -entfernung dient, in Betrieb. ZahlloseUmbauten, Erweiterungen und Er neue -rungen in der Bau-, Anlagen- undElektrotechnik führten dazu, dass das Klär werk Gut Großlappen seit Jahrzehn-ten keinen »Normalbetrieb« mehr kennt.
1926: Bau des Klärwerks Gut
Großlappen. Anfänglich wurde
das Abwasser mechanisch
durch Emscherbecken und biolo-
gisch in der Fischteichanlage am
Speichersee gereinigt.
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1973: Die Fertigstellung der biolo-
gischen Reinigungsstufe war ein
weiterer großer Schritt in dem
Bemühen, die Isar so sauber wie
möglich zu halten.
2010: Die neuen Faulbehälteranla-
ge und der neue Sandfilter sind in
Betrieb.
Eine zusätzliche Erschwernis ist, dassdas Klärwerksgelände im Laufe derJahrzehnte durch Ansiedlungen, Stra-ßen und den Müllberg im Norden räumlich sehr begrenzt wurde. Neu -baumaßnahmen können deshalb oftnur an der Stelle von zuvor demon -tierten Anlagen errichtet werden.
1989, nach einer Bauzeit von fünf Jah ren, ging das zweite Münchner Klärwerk, Gut Marienhof nördlich von Dietersheim, in Betrieb. Bis heuteinvestierte die Münchner Stadtent -wässerung in dieses Klärwerk rund 300 Millionen Euro.
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Der Betrieb und Unterhalt eines Klär-werks in dieser Größenordnung kosteteine Menge Geld. Um die Bürger nichtunnötig zu belasten, ist es wichtig, so wirtschaftlich wie möglich zu arbei-ten. Die Beurteilung der Wirtschaftlich-keit kann am effektivsten im Vergleichmit anderen erfolgen, weshalb dieMünchner Stadtentwässerung Teilha-ber und Teilnehmer der aquabenchGmbH ist. Auf dieser Plattform treffensich die größten nationalen Entwässe -r ungs betriebe zu einem Klärwerks-Benchmarking. Dabei werden zuerst stand ardisierte Kennzahlen für Verbräu-che, Kosten und Leistungen ermittelt,die dann in Workshops mit denen ande-rer Klärwerksbetreiber verglichen werden.Besonders günstige Lösungen werdenvorgestellt und können, sofern möglichund sinnvoll, von anderen Betreibernübernommen werden. Die konse -quente und regelmäßige Anwendungdie ses Systems gewährleistet einenwirtschaftlichen Klärwerksbetrieb.
Vom Besten lernen
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Wie stark Gewässer durch organischeSchadstoffe belastet sind, wird durchihre Gewässergüteklasse beschrieben.Diese wird durch das Vorhandenseinvon Leitorganismen wie Bakterien,Mehrzellern, Pilzen oder Insekten be -stimmt. Das System dazu, der so ge-nannte Saprobienindex, wurde bereits1902 entwickelt. Nach der Einleitung einer Verschmut-zung in ein Fließgewässer ergeben sichnacheinander verschiedene Abbau-stufen, bis die Verschmutzung nichtmehr nachweisbar ist. Zu sätzlich wirddie Gewässer güte noch durch Zuflüsseund Abschwemmungen aus demUmland beeinträchtigt. Deshalb sind in der Regel Unterläufe von Gewässernstärker belastet als Oberläufe undQuellgebiete. Weitere Einschränkungen ergeben sich,wenn die natürliche Selbstreinigungdurch giftige Stoffe oder Verbauungengestört oder unterbunden ist. Die kontinuierliche Verbesserung derKlärwerksleistungen und die Redu zie -rung von Verschmutzungen durchIndustrie und Landwirtschaft haben inDeutschland in de n letzten Jahrzehntenzu einer deut lichen Verbesserung derGewässergüte geführt. Der hohe finan-zielle Aufwand in den Klärwerken GutGroß lappen und Gut Marienhof zeigtgroßen Erfolg. In der Isar ist die ange-strebte Gewässergüteklasse II erreicht,die ein Fließgewässer mit guter Sauer-stoffversorgung und großer Arten -vielfalt an Mikroorganismen, Fischen,Kleintieren und Insektenlarven anzeigt.
Was ist ein sauberes Gewässer?
Baden mitten in einer Millionenstadt:
Durch den Einbau von Abwasser -
desinfektionsanlagen im Rahmen des
Programms »Wiederherstellung der
Badegewässerqualität in der Isar«
wurde die hygienische Wasserqualität
des Flusses erheblich verbessert.
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Die Abwasserreinigung hat das Ziel,feste und gelöste Stoffe aus demAbwasser zu entfernen. Nach der Ent-nahme von groben und mineralischenStoffen werden kohlenstoff-, stickstoff-und phosphorhaltige Verbindungenabgebaut, die in Gewässern sauerstoff-zehrend und nährstoffanreichernd wir-ken. Die Endprodukte in einem Klärwerksind Rechen- und Sandfanggut, Klär-schlamm sowie das gereinigte Abwas-ser. Die Vorgänge sind dabei letztendlichdie gleichen wie in der Natur selbst, finden aber auf engerem Raum und inkürzerer Zeit statt. Mit Hilfe von Pum-pen, Belüftern, Eindickern und anderertechnischer Ausrüstung wird die biologi-sche Leistungsfähigkeit stark erhöht,
ohne dabei die Wirtschaftlichkeit zu ver-nachlässigen. Das Klärwerk Gut Großlappen ist miteiner mechanischen und zwei biologi-schen Reinigungsstufen ausgerüstet.Besondere Erwähnung verdient dasneue dreifache Konzept des Klärwerkszur Entfernung des Stickstoffs. Eine weitere Besonderheit ist die Klär-schlammverbrennungsanlage, die nichtnur den Schlamm des Klärwerks GutGroßlappen, sondern auch den des Klär-werks Gut Marienhof entsorgt.
Die Reinigung des Abwassers
Das Klärwerk Gut Großlappen ist
mit einer mechanischen und zwei
biologischen Stufen aus gerüstet.
In allen Reinigungsstufen werden
regelmäßig Proben genommen
und im betriebseigenen Labor
untersucht.
Die zweite biologische Reini gungs-
stufe vor der neuen Faulturmanlage.
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Klärwerk Gut Großlappen
1 Mechanische Reinigung2 Biologische Reinigung 1. Stufe3 Biologische Reinigung 2. Stufe4 Phosphatfällungsanlage5 Sandfilter6 Schlammbehandlung7 Schlammverbrennung8 Energiegewinnung, Gasaufbereitung9 Betriebsgebäude
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Eine besondere bauliche Herausfor -
derung war der Neubau der Faul -
behälteranlage. Bei dem Bau vorhaben
wurden vier neue Faulbehälter, ein
Betriebsgebäude und ein 155 Meter
langer Installationskanal erstellt.
Die Neue Faulbehälteranlage
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Die Faul be hälter liegen 31,5 Meter
über und 13,35 Meter unter dem
Gelände niveau.
Ein »besonderes« Neubauprojekt derMünchner Stadtentwässerung war derErsatz der teilweise fast 50 Jahre altenFaulbehälteranlage. Vier kegel förmigeBehälter mit jeweils 14.500 KubikmeterRauminhalt wurden halbkreisförmig um einen Treppenturm angeordnet. Dasdazuge hörige Betriebsgebäude wurdevoll ständig unter Geländeniveau erstelltund mit der bestehenden Anlage übereinen 155 Meter langen Installations -kanal ver bunden. Im November 2001wurde das Projekt, das sich durch einebesonders hohe gestalterische Qualitätauszeichnet, vom Stadtrat genehmigt.
Diskussionen ergaben sich im Rahmender Baugenehmigung wegen derbesonderen städtebaulichen Situation:die Nähe der Faulbehälteranlage zumneuen Fußballstadion in Fröttmaning,in dem das Eröffnungsspiel der Fuß-ballweltmeisterschaft 2006 stattfand.Nach zahlreichen Diskussionen undPräsentationen wurde der Entwurf derMünchner Stadtentwässerung schließ-lich von der Kommission für Stadtge-staltung bestätigt. Die Bauausführungkonnte deshalb erst im Frühjahr 2003beginnen. Die Inbetriebnahme erfolgteim Jahr 2008.
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Die Denitrifikationskombinations -
becken vereinen zwei Aufgaben: zum
einen das Absetzen von organischen
Schwebstoffen und zum anderen
die Entfernung von gelöstem Nitrat
aus dem Abwasser.
Die Denitrifikationskombinationsbecken
Im Herbst 2005 wurde der Um bauder Vorklärung am Zulauf Ost fertig ge stellt. Die vier alten Vorklärbeckenwaren zu groß und strömungstech-nisch ungünstig, weshalb sie durchzwei neue Rundbecken ersetzt wur-den. Diese so genannten Denitrifika -tionskombinationsbecken vereinen zwei Aufgaben, zum einen das Abset-zen von or ganischen Schweb stoffenund zum anderen die Entfernung vongelöstem Nitrat aus dem Abwasser,die so ge nannte Denitrifikation. In Ver bindung mit der Nitratentfernung in der ersten biologischen Stufe und im Sandfilter kann das Klär werk GutGroßlappen die aktu ellen Anforderun-gen an die Ab was ser reinigung bezüg-lich Gesamtstickstoff problemlos ein-halten.
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Der Sandfilter erfüllt eine Mehrfach-funktion: Einmal soll er die restlichenSchwebstoffe aus dem gereinigten Ab -wasser ent fernen, die nicht in der Nach-klärung ab gesetzt wurden. Mit diesenSchweb stoffen wird unter anderem deran sie gebundene Phosphor entfernt,der sonst als Pflanzennährstoff in dieGe wässer abgegeben würde. Bei derEinleitung in die Sand filterzellen wirddem gereinigten Ab wasser zusätzlichMethanol beige geben, welches Mikro-organismen im Sandbett zur weiterenDenitrifikation verwenden.
Der Sandfilter
Der Sandfilter besteht aus insge-
samt 24 Filterzellen in vier Filter-
straßen. Als Filterschicht dient ein
zwei Meter hoch einge brach ter
Quarzsand.
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Die Klärschlammverbrennung
Die Warte der Klärschlammverbren-
nungsanlage: Von hier aus wird
die Verbrennung des Klärschlamms
aus dem Klärwerk Gut Großlappen
und dem zweiten Münchner Klär -
werk, Gut Marienhof, gesteuert und
überwacht.
Im Gegensatz zu Abfall kann Klärschlammnicht vermieden werden. Nach aufwän-digen Untersuchungen von möglichenKlärschlammentsorgungswegen be -gann die Münchner Stadtentwässerung1994 mit dem Bau einer Verbrennungs-anlage im Klärwerk Gut Großlappen, die 1998 in Betrieb ging.70 Millionen Euro investierte dieMünchner Stadtentwässerung für denBau der Anlage, wobei etwa die Hälfteder Kosten für die sehr aufwändigeAbgasreinigung erforderlich war. DieseInvestition lohnte sich: Die Abluftwerte liegen deutlich unter den gesetzlichen Vorschriften der 17. Bundesimmissions -schutzverordnung (BlmSchV).In der Klärschlammverbrennungsanlagewird der Klärschlamm aus beiden Klär-werken verbrannt. Über eine Drucklei-tung wird der Klärschlamm aus demKlärwerk Gut Marienhof in das Klär-werk Gut Großlappen gepumpt.
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Im Kesselhaus der Klärschlamm -
verbrennungsanlage. Auf dem Bild
sind die Kessel der zwei
Linien zu erkennen. Ein Kessel
besteht aus einer Vielzahl von
wasserdurch strömten Rohren,
die auf der Außenseite vom
heißen Abgas umströmt werden.
Im Kessel wird mit Hilfe der
ca. 860°C heißen Abgase, die bei
der Verbrennung des Schlamms
entstehen, in mehreren Stufen
Hochdruckdampf mit 400°C und
40 bar erzeugt. Der Hochdruck-
dampf dient der Erzeugung
elektrischer Energie sowie der
Beheizung der Schlammtrockner.
Die Klärschlammverbrennungs -
anlage mit der neuen Faulturman-
lage.
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Entwässerung und Trocknung (2+3)
Bevor der ausgefaulte Klärschlamm aus den Klär-werken in die Verbrennung kommt, muss der Fest-stoffanteil von 3 auf etwa 40 Prozent erhöht werden, um überhaupt ein selbstbrennbares Pro-dukt zu erhalten. Dazu wird der nasse Schlamm vorgewärmt und in Zentrifugen entwässert. In denanschließenden Kontaktscheibentrocknern wirdweitere Feuchtigkeit entzogen. Die nötige Wärmedazu liefern die den Öfen nachgeschalteten Ab -hitzekessel.
Verbrennung (5)
Anschließend wird der getrocknete Schlamm in diezwei Wirbelschichtöfen gepumpt. Mit vorgewärm-ter Verbrennungsluft wird darin ein heißes Sand-bett in der Schwebe gehalten, das den Schlammfein zerreibt und das Restwasser verdampfen lässt.Die organische Substanz verbrennt sauber und vollständig bei über 850°C.
Abgasbehandlung (6–9)
Nahezu die Hälfte der Baukosten für die Klär-schlammverbrennungsanlage wurde für die Reini-gung des Abgases investiert. Die eingesetzte Technik unterschreitet die gefor derten Emissions-werte um ein Vielfaches.
Klärschlammverbrennung
Klärwerk Gut Großlappen
FlockmittelstationFaulschlammzentrifugenKontaktscheibentrocknerDickstoffpumpenWirbelschichtofenKesselElektrofilterGewebefilterAbgaswäscheSaugzugKaminAdsorbenssiloKalksteinsilo
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10111213
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6
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3
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Die Klärschlammverbrennungsanlage
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Dampf- und Stromerzeugung (6)
Mit den heißen Verbrennungsabgasen wird in dennachgeschalteten Abhitzekesseln Dampf erzeugt,der eine Turbine antreibt. Der angeschlosseneGenerator erzeugt einen Teil des Strombedarfs fürdie Verbrennungsanlage. Anschließend wird derDampf noch zur Trocknung des Klärschlamms inden Kontaktscheibentrocknern genutzt.
Entstaubung im Elektrofilter (7)
Der größte Teil der Asche im Abgas wird mittelselektrostatischer Anziehung in einem Elektrofil-ter entfernt. Bis zu 15.000 Tonnen pro Jahr minera-lischer Asche werden so einer weiteren Verwer-tung zugeführt.
Trockene Abgasreinigung im Gewebefilter (8)
Nach Abkühlung wird dem Abgas ein Gemisch aus Kalk und Aktivkoks zugesetzt, das als Adsor-bermaterial für Schadstoffe, insbesondereSchwermetalle und Chloride, dient. Anschließenddurchströmt das Abgas einen Gewebefilter, indem die wichtigsten Schadstoffe abgeschiedenwerden.Pro Jahr entstehen dabei etwa 450 Tonnen einesstark mit Schadstoffen belasteten Kalk-Kohle-Gemisches, das bis zur Entsorgung in einer Unter-tagedeponie in Silos zwischengelagert wird.
Nasse Abgasreinigung (9)
In der nächsten Stufe wird das Abgas in einerzweistufigen Wäsche gereinigt. Mit Kalkstein alsAdsorbermaterial wird das Schwefeldioxid demAbgas entzogen. Dabei entstehen jährlich bis zu 1.000 Tonnen Gips, der wegen seiner Reinheitals Baustoff verwertet wird. In der letzten der vierReinigungsstufen wird das Abgas ein weiteres Malabgekühlt und durch einen Nasselektrofilter gelei-tet. Die restlichen Schadstoffspuren und noch vor-handene Wassertropfen werden entfernt.Abschließend wird das gereinigte Abgas in einemWärmetauscher wieder erwärmt und in die Atmo-sphäre abgegeben.
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Belüftete Sandfänge
In den Sandfängen wird die Fließgeschwindig-keit des Abwassers so reduziert, dass sich Sandund kleine Steine absetzen können, welche sonst den nachfolgenden Klärwerksbetrieb stö-ren. Diese mineralischen Stoffe werden mit Räumschilden in Sammeltrichter geschoben und mit Drucklufthebern abgesaugt. Jährlich fal-len etwa 550 Tonnen Sandfanggut an, das eben-falls verwertet wird.Zusätzlich werden in Abscheiderkammern auf-schwimmende Fette und Öle entfernt.
Rechenhaus
Das Abwasser kann über zwei Sammelkanäle indas Klärwerk fließen, wobei der östliche Zulaufder Regelbetriebsfall ist.Am Zulauf Ost gibt es zwei Rechenstraßen, indenen insgesamt vier Siebbandrechen mit einemLochdurchmesser von 6 Millimetern das Abwas-ser von groben Stoffen befreien.Am Zulauf West kann das Abwasser ebenfalls inzwei Rechenstraßen mit je einem Grob- undeinem Feinrechen mit einem Stababstand von 50 bzw. 20 Millimetern gereinigt werden.Insgesamt fallen knapp 4.000 Tonnen Rechen-gut pro Jahr an, die stofflich verwertet werden.
Vorklärbecken
In den runden Vorklärbecken wird das Abwasserweitgehend von organischen Schwebstoffenbefreit. Bei einer erneuten Reduzierung der Fließ-geschwindigkeit und einer Aufenthaltszeit von einer Stunde setzen sie sich am Beckenboden ab.Dort wird der so genannte Primärschlamm mitRäumschilden gesammelt und herausgepumpt.Am Zulauf West gibt es zwei Rundbecken mit einem Durchmesser von 61 Metern. Am Zulauf Ost wurden zwei Rundbecken mit 53 Meter Durchmesser in Betrieb genommen, in denen neben der Abscheidung des Primär-schlamms auch noch rückgeführtes Nitrat aus dem Abwasser in gasförmigen Stickstoff umgewandelt wird. Deshalb werden sie als Denitrifikationskombinationsbecken bezeichnet.
Technische Daten
Kapazität: 2 Millionen EW (Einwohnerwerte*)
Zulauf bei Trockenwetter: bis zu 6,6 Kubikmeter pro SekundeZulauf bei Regenwetter: bis zu 10,0 Kubikmeter pro Sekunde
mittlere Verweilzeit des Abwassersbei Trockenwetter: ca. 17 Stunden
Der Einwohnerwert (EW) stellt eine Bemessungs-und Berechnungsgröße bei Anlagen der Wasser-versorgung und der Abwasserentsorgung dar.Jeder echte Einwohner wird mit 1 E berücksich-tigt. Um ein einheitliches Maß für alle Arten vonorganisch belastetem gewerblichem/indus triellemAbwasser zur Verfügung zu haben, wurden zurUmrechnung so genannte Einwohnergleichwerte(EGW) eingeführt. Ein Einwohnergleichwert entspricht der Abwasserbelastung, die ein Ein-wohner pro Tag verursachen wür de. Er wird miteiner Fracht von 60 g pro Tag BSB5 angesetzt. DerEinwohnerwert EW ist die Summe aus E + EGW.
* Einwohnerwert
Mechanische Reinigung
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Belebungsbecken I
Die biologischen Stufen sind der wichtigste Teilder Abwasserreinigung. Das Funktionsprinzipahmt die Selbstreinigung der Flüsse und Seennach, aber in kürzerer Zeit und auf engerem Raum.
In den Belebungsbecken werden Bakterien undandere Mikroorganismen gezüchtet, die sich von den nicht absetzbaren und gelösten Stoffen er nähren. Die Voraussetzung dafür ist einerseitsdie Belüftung der Becken, da diese Prozesse nur unter starker Luftzufuhr stattfinden. Anderer-seits müssen die Organismen in sehr hoherKonzen tration vorliegen, was durch eine Rückfüh-rung der Bakterienmasse, dem so genanntenRücklauf schlammstrom, erreicht wird.
In insgesamt 27 Beckenstraßen findet vor allemder Abbau von Kohlenstoffverbindungen (Fetten,Eiweißen und Kohlehydraten) statt. Die Druckluftwird durch spezielle Keramikkerzen eingeblasenund durch Sauerstoffmesssonden im Becken geregelt.Im Zulaufbereich der Beckenstraßen findet keineLufteinblasung statt, da hier anstelle von Luft -sauerstoff der im Nitrat gebundene Sauerstoff verwendet wird. Nach der Entnahme des Sauer-stoffs aus dem Nitrat verbleibt nur noch Stickstoff,der als Gas entweicht. Dieser Vorgang wird Deni-trifikation genannt.
Zwischenklärbecken
Die heranwachsenden Mikroorganismen bil-den Schlammflocken, die schwerer als Wassersind und sich, ähnlich wie die Flocken in der Vorklärung, in den runden Zwischenklärbecken absetzen. Sie werden als so genannter Se kun -därschlamm mit Räumschilden gesammelt und herausgepumpt.
Abwasserpumpwerk I
Im Abwasserpumpwerk I fördern sechs Propeller-pumpen, jede mit einer maximalen Förderleistungvon 3,3 Kubikmetern pro Stunde, das Abwasserweiter in die biologische Reinigung. Die Motorleis-tung jeder einzelnen Pumpe beträgt 160 Kilowatt.
Das Ablaufschema des Klärwerks
Biologische Reinigung 1. Stufe
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Abwasserpumpwerk II
Sechs Propellerpumpen heben das Abwasser um 4 Meter an, damit es im freien Gefälle durchdie zweite biologische Reinigungsstufe fließt.
Geruchselimination
An einigen Reinigungsstufen können beim Klär-werksbetrieb Gerüche entstehen, die jedochdurch Einhausungen und Luftabsaugungen be -grenzt werden. Die geruchsbelastete Luft wirdentweder zur Abwasserbelüftung verwendet oder in so genannten Biofiltern gereinigt. In ihnen wachsen auf feinen Holzteilen Mikroorganismen,die die Geruchsstoffe abbauen.
Belebungsbecken II
Dort werden Stickstoffverbindungen im Abwasserdurch spezielle Bakterienarten zu Nitrat oxidiert.Der Prozess erfolgt in insgesamt 30 Beckenkaska-den inklusive der Zentratbehandlung, die tech-nisch ähnlich zur ersten Stufe aufgebaut sind. Dasich diese Organismen relativ langsam vermeh-ren, müssen sie von denen der ersten Stufegetrennt sein.
Nachklärbecken
Um die Reinigungsleistung des Klärwerks noch zu verbessern, wird durch die ständige Zudosie-rung einer Aluminium-Eisen-Salzlösung das imAbwasser gelöste Phosphat chemisch ausgefällt.Die dabei entstehenden Flocken werden zusam-men mit den Bakterienschlamm-Flocken in denrunden Nachklärbecken abgesetzt und mit Räum-schilden gesammelt.Ein Teil des klaren, aber nitrathaltigen Wasserswird als so genannter Rückpass wieder vor dieerste Belebungsstufe geleitet, in deren unbelüf -teter Einlaufzone das Nitrat in gasförmigen Stick-stoff umgewandelt wird.
Biologische Reinigung 2. Stufe
Abluftreinigung
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Abwasserpumpwerk III
Sechs Propellerpumpen mit einer Förderleistungvon jeweils zwei Kubikmetern pro Sekunde hebendas Abwasser um 3,5 Meter.
Faulbehälter
In den Faulbehältern wird der eingedickte Schlamm in etwa 20 Tagen bei 37°C unter Luft -abschluss bakteriell ausgefault. Dabei entsteht proStunde rund 1.600 Kubikmeter methanhaltiges und brennbares Biogas, das Klärgas. Die neue Faul-turmanlage besteht aus vier kegel förmigen Behäl-tern mit jeweils 14.500 Kubikme ter Rauminhalt.Von hier wird der durch die Faulung stabilisierteSchlamm über Pumpen der Entsorgung zugeführt.
Eindicker
Der bei der Abwasserreinigung angefallene Pri-mär- und Sekundärschlamm besteht nur zu 0,5 bis 1,0 Prozent aus Feststoffen, der Rest istWasser. Um das Volumen des Schlamms für die nachfolgenden Behandlungsanlagen zu redu-zieren, wird er durch Absetzen eingedickt. In vierEindickern, abgedeckten Rundbehältern mit einem Volumen von jeweils 2.500 Kubikmetern,wird der Feststoffgehalt auf 6 Prozent er höht und das Volumen um etwa 90 Prozent verringert.Das abgetrennte Wasser wird wieder der Ab was -ser reinigung zugeführt.
Gasbehälter
Nach der Reinigung des Klärgases wird es im Gasbehälter für den Verbrauch zwischenge -speichert. Dies geschieht in einer 5.000 Kubik -meter großen Gummimembranblase, die durchein Gewicht ständig unter Druck gehalten wird.
Stickstoffentfernung
Nitratstickstoff wird in der zweiten biologischenStufe aus Stickstoffverbindungen gebildet (Nitrifi-kation). Im Ablauf führt dieses Nitrat zu einerNährstoff anreicherung des Gewässers, weshalbes im Klärwerk durch bestimmte Bakterien in gasförmigen Stickstoff umgewandelt wird (Denitrifikation). Durch Entfernung im Denitrifika -tions kombi nationsbecken, in der ersten biologi-schen Stufe und im Sandfilter wird der Ausstoßvon Nitrat in die Isar auf ein Minimum reduziert.
Sandfilter
Nach den beiden biologischen Reinigungsstufensind die gelösten Verschmutzungen in Feststoffeumgewandelt und in den Absetzbecken größten-teils entfernt worden. Ein geringer Teil feinerSchwebstoffe bleibt dabei aber zurück. Deshalb wird das gereinigte Abwasser zumSchluss durch 24 Filterzellen geleitet, die je etwazwei Meter hoch mit Quarzsand gefüllt sind. Zu -sätzlich wird dem Sandfilterzulauf leicht abbauba-rer Kohlenstoff in Form von Methanol zugegeben.An den Filterkörnern anhaftende Mikroorganismenwandeln während des Filtrationsprozesses gelös-ten Nitratstickstoff in gasförmigen Stickstoff um.
Filtration
Schlammbehandlung
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Energiegewinnung
In der Energiezentrale wird das erzeugte Klärgas in drei Gasmotoren verbrannt. Fünf Genera -toren stehen zur Verfügung, die jeweils maximal 1,6 Megawatt elektrische Leistung haben.Der produzierte Strom wird vollständig im Betriebverwendet und deckt etwa die Hälfte des Energie-bedarfs des gesamten Klärwerks. Das erwärmteKühlwasser der Gasmotoren wird vornehmlich zur Vorerwärmung des Faulschlamms und zur Hei - zung der Faulbehälter, aber auch zur Gebäude -heizung im Klärwerk verwendet.
Speicherbehälter
In zwei abgedeckten Rundbehältern mit einemGesamtvolumen von 6.400 Kubikmetern wird derausgefaulte Schlamm zur Verbrennung zwischen-gespeichert.Hier kommt auch der ausgefaulte Schlamm ausdem zweiten Münchner Klärwerk, Gut Marienhof,hinzu, der über eine 13 Kilometer lange Schlamm-druckleitung zum Klärwerk Gut Großlappen ge -pumpt wird.Die Leitung wird durch regelmäßige Reinigung von Ablagerungen freigehalten. Dies geschieht mitHilfe eines »Molches«, einem stahlbor stenbe -setzten Körper, der zusammen mit dem Schlammdurch die Leitung gepumpt wird.
Ableitung des gereinigten Wassers
Das zu über 99 Prozent gereinigte Abwasser wirdüber den Speichersee in den Mittleren Isarkanalund im Osten von Moosburg in die Isar eingeleitet.
Einleitung in den Isarkanal
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Betriebswasser
Für Reinigungsarbeiten und Kühlzwecke im Klär-werk wird weder Trinkwasser noch Grundwasserverwendet, sondern aufbereitetes Wasser ausdem Klärwerksablauf, das zusätzlich desinfiziertwird.
Druckluftproduktion
In zwei Maschinenhäusern wird mit Hilfe von sogenannten Turboverdichtern die Druckluft für dieBelebungsbecken produziert. Sie arbeiten nachdem Prinzip eines Strahltriebwerks. Insgesamtgibt es neun Aggregate, die jeweils eine Leistungs-aufnahme von 1,6 Megawatt haben und zwischen65.000 und 80.000 Kubikmeter Druck luft pro Stun-de liefern.
Anlagenbetrieb und -überwachung
Personal Rund 190 Personen sind insgesamt im Klärwerkbeschäftigt, 50 davon im Schichtbetrieb. Durch dieverschiedenen Anforderungen im Betrieb gibt eseine breite Palette von Berufsgruppen, vom Arbei-ter, Handwerker, Angestellten bis zum Ingenieur.Sie sind verantwortlich für den reibungslosen Be -trieb der Anlage 24 Stunden an 365 Tagen im Jahr.
ProzesskontrolleDie Steuerung und Regelung der Anlage erfolgtdurch ein zentrales Prozessleitsystem, das aus ei ner Vielzahl von Messwertgebern und Online-Mo nitoren im ganzen Klärwerk Informa tionenerhält. Rund um die Uhr überwachen erfahreneMitarbeiter in der Zentralen Messwarte alle Prozesse.
UntersuchungslaborIn allen Reinigungsstufen werden regelmäßig Proben genommen und im betriebseigenen Laboruntersucht. So ergibt sich ständig ein aktuelles Bild über den Leistungszustand des Klärwerks.Auch der Ablauf des gereinigten Wassers wird kon-tinuierlich auf alle wichtigen Parameter mit Hilfevon Online-Messgeräten überwacht. Dies geschiehtauch in enger Zusammenarbeit mit den Überwa-chungsbehörden.
Klärschlammverbrennungsanlage
Anders als Müll kann Klärschlamm nicht vermie -den werden.Rund 22.000 Tonnen Klärschlamm aus beiden Klär werken werden jährlich in der Anlage thermischverwertet.
AbluftAbwasserstromSchlammstromBiogas
Klärschlammentsorgung
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Ausbaugröße
Kapazität
Abwasserzulauf (Bemessungswert)
IST-Werte 2004
Trockenwetterzufluss(85%-Wert)
Konzentrationen
(Jahresmittelwerte)
Rohzulauf
Endablauf
Jahresfrachten
Zulässige Ablaufwerte
Anforderungswerte der 2h-Mischproben (nicht abgesetzte, homo-genisierte Proben)
Mechanische Reinigungsstufe
Zulauf OstRechenanlage
Sandfang
Vorklärung
Zulauf WestRechenanlage
Sandfang
Vorklärung
1. biologische Reinigungsstufe
Abwasserpumpwerk 1
Belebungsbecken
Zwischenklärung
TrockenwetterzuflussMischwasserzufluss
BSB5CSBAbfiltrierbare StoffeNH4-NNges (TKN)Pges
BSB5CSBAbfiltrierbare StoffeNH4-NNges (TKN + NO3)Pges
Zulauf BSB5Ablauf BSB5
BSB5CSBAbfiltrierbare StoffeNH4-NNges (anorg.)Pges
GesamtvolumenGesamtoberfläche
Aufenthaltszeit bei Trocken-wetterzufluss (Bemes-sungswert)
GesamtvolumenGesamtoberfläche
Aufenthaltszeit bei Trocken-wetterzufluss (Bemes-sungswert)
Gesamtvolumen
die folgenden Werte geltenfür Trockenwetterzufluss(Bemessungswerte):RaumbelastungSchlammbelastungBSB5-Abbau
GesamtvolumenGesamtoberfläche
2,0 Mio EW
6,6 m3/s10,0 m3/s
3,63 m3/s
183 mg/l381 mg/l182 mg/l28 mg/l40 mg/l6,4 mg/l
4 mg/l29 mg/l6 mg/l0,1 mg/l19 mg/l0,8 mg/l
18.756 t415 t
15 mg/l50 mg/l15 mg/l5 mg/l17 mg/l (April – Oktober)1,0 mg/l
4 Siebbandrechen, Lochdurchmesser 6 mm
4 belüftete Doppelsandfänge
2 Rundbecken, x 53 mV = 12.500 m3
A = 4.400 m2
0,75 h
2 Grobrechen, Stababstand 50 mm2 Feinrechen, Stababstand 20 mm
2 belüftete Doppelsandfänge
2 Rundbecken, x 61 mV = 15.600 m3
A = 5.842 m2
0,87 h
6 Propellerpumpen mit je 3,3 m3/s
3 Beckengruppen mit je 9 Straßen (vorgeschaltete Teildenitrifikation, feinblasige Druckbelüftung)
V=39.000 m3
1,2 kg BSB5/(m3·d)0,42 kg BSB5/(kg·d)66%
9 Becken, x 53 mV= 93.600 m3
A =19.500 m2
Technische Daten
Impressum
© Herausgeber:Münchner StadtentwässerungFriedenstraße 4081671 München
Redaktion:Mathias Wünsch
Konzept und Gestaltung:Büro für Gestaltung Wangler & Abele, MünchenKirsten ScheffnerSimone Krejci
Zeichnungen:Büro für GestaltungWangler & Abele, Münchenauf Vorlagen vonOtl Aicher, Sepp Landsbek (1989)
Fotos:Jens WeberS. 1: Alberto Avellina S. 4: Münchner StadtentwässerungS. 5: Luftbildverlag Hans Bertram GmbH S. 6 und S. 7 rechts oben: Andreas Lang S. 8 oben: Alberto Avellina S. 8 unten: Rakete S. 10: Peter-Michael Hübner Umschlagrückseite: Andreas Lang
Druck: dm druckmedien gmbh
Stand: Dezember 2013
2. biologische Reinigungsstufe
Abwasserpumpwerk 2
Belebungsbecken
Nachklärung
Weiter gehende Reinigung
Abwasserpumpwerk 3
Sandfilter
(Inbetriebnahme 2008)
Betriebseinrichtungen
Maschinenhaus 1
Maschinenhaus 2
Energiezentrale
Betriebswasseranlage
Schlammbehandlung
PrimärschlammeindickerSekundärschlammeindicker
Faulbehälter Bestand
Faulbehälter neu(Inbetriebnahme 2008)
Niederdruckgasbehälter
Vorlagebehälter/Eindicker für die Schlammverbrennung
Schlammentsorgung
Klärschlammverbrennung
Heizkraftwerk Nord
Gesamtvolumen
die folgenden Werte geltenfür Trockenwetterzufluss(Bemessungswerte):Raumbelastung
Schlammbelastung
GesamtvolumenGesamtoberfläche
Gesamtfläche
Druckluftproduktion
Druckluftproduktion
Stromerzeugung
Gesamtvolumen
Gesamtvolumen Faulzeit
Gesamtvolumen Faulzeit
Volumen
Volumen
Entwässerung
Verbrennung
Dampfturbine
Entwässerung
Verbrennung
2 Propellerpumpen mit je 2,5 m3/s4 Propellerpumpen mit je 2,0 m3/s
10 Becken mit je 3 Kaskaden (feinblasigeDruckbelüftung)
V= 47.100 m3
BSB5: 0,13 kg/(m3·d)NH4 N: 0,22 kg/(m3·d)BSB5: 0,041 kg/(kg·d) NH4-N: 0,049 kg/(kg·d)
15 Becken, x 42 m bzw. 61 mV= 100.200 m3
A = 31.200 m2
6 Propellerpumpen mit je 2,0 m3/s
24 abwärts durchströmte Filterzellen(Teildenitrifikation)A = 2.000 m2
4 Turboverdichter mit je 80.000 m3/h
5 Turboverdichter mit je 80.000 m3/h
5 Gas-Otto-Motoren mit je 1,6 MW elektrischer Leistung
max. 1.200 m3/hFiltration und Entkeimung von gereinigtem Abwasser
4 EindickerV = 16.800 m3
6 Behälter mit je 6.500 m3 = 39.000 m3
rund 15 Tage
4 Behälter mit je 14.500 m3 = 58.000 m3
rund 20 Tage
V = 5.000 m3
2 Behälter mit je 3.200 m3 = 6.400 m3
4 Zentrifugen mit je 50 m3/h mit 4 Scheibentrocknern
2 Wirbelschichtöfen mit je 3 tTR/h
1,15 MW
3 Zentrifugen mit je 70 m3/h
gemeinsam mit Hausmüll(2u3 tTR/h und 1u6 tTR/h)
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