Engineering Hub: Auslegung für Ihre Anlage
Beschreiben Sie Ihr Ziel, Ihren Grenzwert oder Ihr Schlammvolumen und erhalten Sie eine Technologie-Vorauswahl samt Auslegungsvorschlag – per E-Mail, ohne Telefonat.
5 mg/l AFS im Ablauf erreichen - ohne neue Nachklärung
Die zunehmende Verschärfung von Einleitungsgrenzwerten stellt Betreiber kommunaler und industrieller Kläranlagen vor erhebliche technische Herausforderungen. Insbesondere die Reduzierung des AFS-Grenzwertes von 10 mg/l auf 5 mg/l erfordert in vielen Fällen eine Nachrüstung der bestehenden Anlagentechnik. Während die konventionelle Nachklärung bei Normallast häufig noch ausreichende Ablaufwerte liefert, zeigen sich bei hydraulischen Spitzenlasten oder erhöhten Feststofffrachten deutliche Schwächen.
- Bezeichnung
- Wert
- Typischer AFS-Ablauf Nachklärung
- 8-15 mg/l bei Spitzenlast
- Erreichbarer AFS-Wert mit Tuchfilter
- < 5 mg/l (dauerhaft)
- Flächenbedarf tertiäre Filtration
- 60-80% geringer als Nachklärbecken
- Amortisationszeit
- 3-5 Jahre
Warum die Nachklärung an ihre Grenzen stößt
Nachklärbecken sind für definierte hydraulische und Schlammlastbereiche ausgelegt. Bei modernen Belebungsanlagen mit hohen Schlammkonzentrationen im Belebungsbecken steigt die Feststofffracht zur Nachklärung. Gleichzeitig führen Regenereignisse zu hydraulischen Stoßbelastungen, die die Verweilzeit im Nachklärbecken reduzieren. Die Folge: Schlammpartikel werden ausgetragen, und der AFS-Wert im Ablauf steigt temporär deutlich über 5 mg/l an.
Eine Erweiterung der Nachklärung wäre die klassische Lösung, ist jedoch mit erheblichen Investitionskosten, langen Planungs- und Genehmigungszeiten sowie hohem Flächenbedarf verbunden. Zudem löst sie nicht das grundsätzliche Problem der Feinstpartikel, die aufgrund ihrer geringen Absetzgeschwindigkeit auch in überdimensionierten Nachklärbecken nicht vollständig zurückgehalten werden.
Tertiäre Filtration als wirtschaftliche Alternative
Die Nachfiltration nach dem Nachklärbecken hat sich als zuverlässige und wirtschaftliche Lösung etabliert, um dauerhaft AFS unter 5 mg/l im Ablauf zu erreichen. Tuchfilter als tertiäre Filtrationseinheit arbeiten nach dem Prinzip der Tiefenfiltration und entfernen zuverlässig auch feinste Partikel, die die Nachklärung passieren.
< 3 mg/l
Typischer AFS-Ablaufwert Tuchfilter
99,5 %
Feststoffabscheidung
15-25 m³/m²·h
Filterflächenbelastung
< 0,5 kWh/m³
Energiebedarf
Funktionsprinzip und Ablaufwerte von Tuchfiltern
Tuchfilter bestehen aus einem feinmaschigen Filtergewebe (typisch 10-20 µm Porenweite), das kontinuierlich oder diskontinuierlich gereinigt wird. Das zu filtrierende Wasser durchströmt das Gewebe von innen nach außen oder umgekehrt, wobei Feststoffe zurückgehalten werden. Die Reinigung erfolgt durch Rückspülung mit Filtrat oder mechanische Abreinigung.
Die erreichbaren Ablaufwerte liegen dauerhaft unter 5 mg/l AFS, typischerweise im Bereich von 2-3 mg/l. Selbst bei hydraulischen Spitzenlasten oder Schwankungen in der Zulaufqualität bleiben die Ablaufwerte stabil, da die Filtration unabhängig von Absetzprozessen funktioniert.
Bei der Planung tertiärer Filtration ist die hydraulische Auslegung entscheidend: Die Anlage muss für den maximalen Trockenwetterzufluss plus Fremdwasseranteil dimensioniert werden. Eine Unterdimensionierung führt zu häufigen Rückspülzyklen, erhöhtem Verschleiß und möglicherweise unzureichenden Ablaufwerten bei Spitzenlast. Lassen Sie die Auslegung durch erfahrene Fachplaner durchführen.
Horizontale vs. vertikale Tuchfilter-Bauformen
Tuchfilter werden in zwei Hauptbauformen angeboten: horizontal durchströmte Scheibenfilter und vertikal durchströmte Bandfilter. Beide Systeme erreichen vergleichbare Ablaufwerte, unterscheiden sich jedoch in Platzbedarf, Energieverbrauch und Wartungsaufwand.
Horizontale Scheibenfilter benötigen weniger Grundfläche und eignen sich besonders für Nachrüstungen mit begrenztem Platzangebot. Vertikale Bandfilter bieten Vorteile bei sehr hohen Durchsätzen und ermöglichen eine einfachere Inspektion des Filtergewebes.
- 1Bestandsaufnahme durchführen: Hydraulische Spitzenlast, verfügbare Aufstellfläche, Ablaufanforderungen und Zulaufqualität ermitteln
- 2Technologieauswahl und Dimensionierung: Geeignete Filterbauform wählen, Filterfläche berechnen, Rückspülsystem festlegen
- 3Genehmigung und Integration: Wasserrechtliche Genehmigung einholen, Einbindung in Prozessleittechnik planen, Schlammrückführung konzipieren
Wirtschaftlichkeit und Betriebskosten
Die Investitionskosten für eine tertiäre Filtrationsstufe liegen deutlich unter denen einer Nachklärbeckenerweiterung. Hinzu kommt der geringere Flächenbedarf, der insbesondere bei innerstädtischen Kläranlagen ein entscheidender Vorteil ist. Die Betriebskosten werden hauptsächlich durch Energieverbrauch für Pumpen und Rückspülung sowie durch Verschleiß des Filtergewebes bestimmt.
Moderne Tuchfilter arbeiten mit optimierten Rückspülstrategien, die den Wasserverbrauch minimieren und die Standzeit des Gewebes maximieren. Typische Standzeiten liegen bei 5-8 Jahren, abhängig von der Zulaufqualität und Betriebsweise.
Wie erreiche ich dauerhaft AFS unter 5 mg/l im Ablauf meiner Kläranlage?+
Tertiäre Filtration mit Tuchfiltern nach der Nachklärung ist die bewährte Lösung. Tuchfilter erreichen zuverlässig Ablaufwerte von 2-3 mg/l AFS, auch bei hydraulischen Spitzenlasten. Im Gegensatz zur Nachklärung arbeitet die Filtration unabhängig von Absetzprozessen und ist daher weniger anfällig für Schwankungen.
Welche Ablaufwerte sind mit Tuchfiltern in der tertiären Filtration realistisch erreichbar?+
Moderne Tuchfilter erreichen dauerhaft Ablaufwerte unter 5 mg/l AFS, typischerweise im Bereich von 2-3 mg/l. Bei optimaler Auslegung und Betriebsführung sind auch Werte unter 2 mg/l möglich. Zusätzlich werden Phosphor (durch Mitfällung von Partikeln) und CSB reduziert.
Ist eine Nachfiltration nach dem Nachklärbecken wirtschaftlicher als der Ausbau der Nachklärung?+
In den meisten Fällen ja. Die Investitionskosten für Tuchfilter liegen bei 30-50% der Kosten für eine Nachklärbeckenerweiterung. Der Flächenbedarf ist um 60-80% geringer, und die Realisierungszeit beträgt nur 6-12 Monate statt mehrerer Jahre. Zudem erreichen Tuchfilter auch bei Spitzenlast zuverlässig die geforderten Grenzwerte.
Planung und Umsetzung
Bei der Planung einer tertiären Filtrationsstufe sollten folgende Aspekte berücksichtigt werden:
- Hydraulische Auslegung: Dimensionierung für maximalen Trockenwetterzufluss plus Fremdwasseranteil
- Aufstellort: Möglichst kurze Leitungswege, ausreichende Zugänglichkeit für Wartung
- Schlammrückführung: Integration in bestehendes Schlammkonzept, Vermeidung von Rückbelastungen
- Automatisierung: Einbindung in Prozessleittechnik, bedarfsgerechte Rückspülsteuerung
- Redundanz: Bei kritischen Anwendungen Auslegung mit Reservekapazität
Die Inbetriebnahme einer Tuchfilteranlage erfolgt in der Regel innerhalb weniger Tage. Nach einer kurzen Optimierungsphase werden die Zielwerte dauerhaft erreicht.
Passende Anlagentechnik von uns
Fazit
Die Verschärfung von AFS-Grenzwerten auf 5 mg/l erfordert in vielen Fällen eine Nachrüstung bestehender Kläranlagen. Tertiäre Filtration mit Tuchfiltern bietet eine wirtschaftliche, platzsparende und technisch zuverlässige Lösung, um diese Anforderungen dauerhaft zu erfüllen. Im Vergleich zum Ausbau der Nachklärung überzeugen Tuchfilter durch geringere Investitionskosten, kürzere Realisierungszeiten und stabile Ablaufwerte auch bei Spitzenlast.
Engineering Hub: Auslegung für Ihre Anlage
Beschreiben Sie Ihr Ziel, Ihren Grenzwert oder Ihr Schlammvolumen und erhalten Sie eine Technologie-Vorauswahl samt Auslegungsvorschlag – per E-Mail, ohne Telefonat.