3 Die Typen

– oder: Welche Kleinkläranlage ist die richtige?

Kleinkläranlagen bestehen in der Regel aus drei Reinigungsstufen. Die erste, me-

chanische Stufe dient der Minimierung des zulaufenden Feststoffanteils. Sie besteht je nach Typ und Größe der Anlage aus einer oder mehreren Kammern. Wichtig: Pflanzen- kläranlagen und Bodenkörperfilter sind mit Mehrkammerausfaulgruben als Vorklärung auszurüsten.

Für die biologische Abwasserreinigung kön­nen verschiedene Verfahren eingesetzt wer­den. Man unterscheidet zwischen naturna­hen und technischen Verfahren, bei denen je nach Anlagentyp suspendiert oder sessil vorliegende Mikroorganismen den Abbau übernehmen. Die Sauerstoffzufuhr erfolgt über eine natürliche oder über eine künstli­che (Zwangs-)Belüftung.

Naturnahe Verfahren weisen nur einen mini­malen Einsatz von Apparatetechnik, meist nur im Vorklärbereich, und einen teilweise hohen Platzbedarf auf. Das zu reinigende Abwasser läuft der Vorklärung zu. Aus der feststofffrei­en Phase wird das Abwasser zuerst in einen Pumpenschacht gefördert und anschließend im Pflanzenbeet, Bodenkörperfilter oder Fil­tergraben verteilt.

Die technischen Verfahren besitzen im Ver‑
gleich zu den naturnahen Verfahren eine hohe

2 Der Schwimmschlamm verbleibt an der Oberfläche

3 Feste Bestandteile sinken auf den Boden der ersten Kammer

4 Zulauf aus der ersten in die zweite Kammer der Vorklärung

5 Das nahezu von festen Bestandteilen befreite Abwasser gelangt nun in die dritte Kammer

6 Eventuell übergetretener Schlamm aus der ersten Kammer setzt sich auf dem Boden der zweiten Kammer ab

7 Ablauf aus der dritten Kammer in die Hauptreinigungsstufe

apparative Ausstattung, jedoch benötigen sie nur eine geringe Stellfläche. In der biologi­schen Hauptreinigungsstufe befinden sich je nach Typ feste, rotierende oder schwimmen­de Einbauten, an denen sich Mikroorganis­men ansiedeln, die die Schadstoffe aus dem Abwasser entnehmen. Einige Anlagentypen arbeiten mit suspendierten Mikroorganis­men ohne Einbauten in der biologischen Stu­fe. Pumpentechnik ist obligatorisch.

Viele Kleinkläranlagen reagieren auf Belas­tungsstöße oder Unterbrechungen im Be­trieb von über sechs Wochen mit Einbußen der Reinigungsleistung.

Nach der biologischen Abwasserbehand­lung wird den meisten technischen Verfah­ren eine weitere mechanische Reinigungs­stufe nachgeschaltet, um den Schlamm aus der biologischen Stufe abzuscheiden. Bei den naturnahen Verfahren, dem SBR- so­wie Membranbelebungsverfahren ist eine separate Nachklärungsstufe regulär nicht erforderlich.

3.1 Tropfkörperverfahren                                  3.2 Rotationstauchkörperverfahren

Tropfkörper sind ursprünglich aus Bodenfiltern entstanden. Sie werden von den meisten Herstellern als Zwei- bzw. Mehrbehälteranlagen angeboten, sind aber auch als Einbehälteranlagen erhältlich.

Funktionsweise: Das Abwasser aus der Vorklärung wird über eine Verteiler-Rinne, Kipp-Rinne oder Sprinkleranlage über die Tropfkörperfüllung schwallar­tig beschickt. Das Abwasser durchrieselt die Tropfkörperfüllung (z. B. Lava- schlacke oder entsprechend geformte Kunststoffteile) und benetzt dabei das Füllmaterial. An den Füllkörpern entsteht so ein biologischer Rasen (auch Bewuchs genannt) aus sessilen (festsitzenden) Mikroorganismen. Der biolo- gische Bewuchs muss nun regelmäßig mit den Abwasserinhaltsstoffen belie- fert werden. Die Mikroorganismen werden aufgrund der Hohlräume im Füll- material permanent mit Luftsauerstoff versorgt (natürliche Belüftung). Wenn das Abwasser die Tropfkörperfüllung durchrieselt hat, wird dieses in einem Sammelraum oder Pum­pensumpf aufgefangen und von dort in die Nach­klärung  Kleinkläranlage SBR vollbiologische Kläranlage Pflanzenkläranlage Festbett Kleinkläranlage SBR Hauskläranlage SBR Abwassertechnik Abwasserpumpe Dichtheitsprüfung Rohr-Kamera Kanl-TV Kläranlagen-Wartung Abwasser-Verteilerschacht Abwasseranlage SBR  gefördert, die trichterartig aufgebaut ist. Der Schlamm setzt sich auf dem Boden ab und wird dann mit einer zeitgesteuerten Abwas­sertauchpumpe in die Vorklärung oder direkt in den Tropfkörper zurück­gefördert. Das gereinigte Abwasser wird über den Ablauf versickert oder in ein Oberflächengewäs­ser eingeleitet.

Nicht so weit verbreitet wie Festbett- oder auch Tropfkörperanlagen ist das sogenannte Rotationstauchkörperverfahren. Die Anlagen sind als Mehr-, aber auch als Einbehälteranlage erhältlich.

Funktionsweise: Rotationstauchkörper zählen zu den Biofilmverfahren. Sie sind Bauteile zur sauerstoffreichen biologischen Reinigung vorgeklärten Abwassers. Rotationstauchkörper bestehen aus auf einer Welle befestigten Kunststoffschei­ben für Mikroorganismen. Die Walzen tauchen in dem Reaktor etwa zur Hälfte in vorgereinigtes Abwasser ein und werden in langsame Rotation versetzt, so­dass die Mikroorganismen abwechselnd mit Abwasser und mit Luft in Kontakt gebracht werden. Nahrungs- und Sauerstoffaufnahme wechseln sich somit periodisch ab. Der Biofilm wächst durch Zellteilung der Mikroorganismen an und wird so mit der  Klärschlamm-Kompostierung SBR Klärtechnik Festbett Kleinkläranlage SBR Abwasseranlage Kunststoff Abwassergrube Beton-Klärgrube Klärteich Abwassrteich vollbiologische Kleinkläranlage selber einbauen, SBR Hauskläranlage Rohr-Kamera Dichtheitsprüfung SBR  Zeit immer dicker. Absterbende Mikroorganismen werden vom durchlaufenden Abwasser weggespült. Das so entstehende Gemisch aus gereinigtem Abwasser und abgelöster Biomasse wird über den Ablauf dem Nachklärbecken zugeführt. Dort setzt sich der Schlamm langsam ab und wird in die Vorklärung gepumpt. Das gereinigte Abwasser wird aus der Nachklärung abgezogen und einem Gewässer zugeführt.

3.3 Belüftetes Festbettverfahren                          3.4 Wirbel-/Schwebebettverfahren

Zu den in der dezentralen Abwasserreinigung etablierten Verfahren gehören auch die belüfteten Festbettanlagen. Diese zeichnen sich durch eine sehr kompakte Bauweise aus.

Funktionsweise: Das Abwasser wird aus der Vorklärung in das Festbett geleitet (meist durch Überlauf). Das Festbett ist ein Kunststoffgerüst (git­terartig angelegte Röhren), das komplett in das Abwasser getaucht ist. An diesem Kunststoffgerüst entsteht der biologische Rasen (sessile Bakteri­en), der dann Klärtechnik SBR Hauskläranlage vollbiologische Kleinkläranlage Tropfkörper Klärgrube Dreikammergrube Ausfaulgrube Abwassergrube Kunststoff Abwasser Sammelgrube abflusslose Sammelgrube Klärschlamm-Kompostierung Pflanzenkläranlage Selbstbau Eigenbau SBR  ständig mit den Abwasserinhaltsstoffen versorgt wird. Unter dem Festbett ist eine Belüftung installiert, die das Abwasser mit Sauerstoff versorgt und gleichzeitig eine Strömung verursacht. Die Strömung ermög­licht eine homogene Verteilung des Abwassers im Festbett und begünstigt gleichzeitig die Nahrungsaufnahme der Mikroorganismen. Da die Belüftung zeitgesteuert ist, kann man die Belüftungsdauer sowie die -häufigkeit ver­ändern und somit den jeweiligen Belastungs­situationen anpassen. Anschließend läuft das Abwasser in die Nach­klärung über und wird dann beruhigt, sodass sich der Schlamm auf dem Boden des Trich­tersegments absetzen kann. Der Schlamm wird in die Vorklärung gepumpt. Das gereinig­te Abwasser wird dann über den Ablauf in ein Gewässer eingeleitet.

Neben den sogenannten SBR-Anlagen kommen im Land Brandenburg u. a. auch Wirbel-/ Schwebebettanlagen, deren Wirkprinzip ebenfalls dem klassi­schen Belebungsverfahren ähnelt, zum Einsatz.

Funktionsweise: Das in der Vorklärung von Feststoffen und Schlamm befreite häusliche Abwasser fließt in den Wirbel-/ Schwebebettreaktor (WSR). In der biologischen Hauptreinigungsstufe befinden sich zahlreiche kleine Aufwuchs­körper aus Kunststoff mit sehr großer spezifischer Oberfläche, die nach der Inbetriebnahme der Anlage rasch von Mikroorganismen besiedelt werden (Biofilmausbildung). An der Sohle des WSR ist ein Belüftungsaggregat instal­liert, das zeitgesteuert einerseits den Biofilm mit Luftsauerstoff versorgt. An­dererseits strömungstechnisch eine homogene Verwirbelung der Aufwuchs­körper unter Ausnutzung des gesamten Kammervolumens ermöglicht: Hierbei schweben die Aufwuchskörper während der Belüftungsphase im WSR regelrecht. Das so behandelte Abwasser gelangt vom WSR in die Nachklärung. SBR Abwasseranlage SBR Kleinkläranlage Kosten Pflanzenkläranlage Klärschlamm-Kompostierung Kompost SKS SBR Klärtechnik Filtergraben Verrieselung SBR Abwasseranlage Festbett Kleinkläranlage vollbiologische Kleinkläranlage SBR Hauskläranlage Abwassergrube   In der Nachklärung wird das Abwasser soweit beruhigt, dass die aus der bio- logischen Stufe aus­getragenen Feststoffe auf den Kammerboden sinken. Aus der Nach- klärung wird das gerei- nigte Abwasser in ein Gewässer eingeleitet. Die vergleichsweise materialextensiven An­lagen des Verfahrens stehen auch als relativ kostengünstige Nach­rüstsätze zur Verfü­gung

3.5 SBR-Verfahren (sequence batch reactor)     3.6 Kleinkläranlagen mit Mikro- bzw. Membranfiltration

Die SBR-Technik, die wie das Wirbel-/ Schwebebettverfahren auf dem klassi­chen Belebtschlammverfahren basiert, gehört zu einer der neueren Technolo­gien bei den Kleinkläranlagen.

Funktionsweise: Beim SBR-Verfahren sind das Belebungs- und Nachklärbe­cken räumlich nicht voneinander getrennt. In zeitlich nacheinander folgenden Takten erfolgt das Befüllen, Reinigen und Abpumpen des häuslichen Abwas­sers in einem Behälter (sequentiell beschickter Reaktor). Somit sind nur zwei Stufen erforderlich. Die separate Nachklärung entfällt. Im ersten Schritt wird eine bestimmte regelungstechnisch einstellbare Menge des feststofffreien häuslichen Abwassers aus der Vorklärung in den Reaktor gepumpt. Im zweiten Schritt wird das Abwasser durch Zufuhr von Luft gründlich durchmischt und die Mikroorganismen werden mit den Abwasserinhaltsstoffen und ausreichend Sauerstoff versorgt. Die Mikroorganismen fügen sich zu sogenannten Belebt­schlammflocken zusammen. Die Belüftung des häuslichen Abwassers ist eben­falls zeitgesteuert und kann somit an die jeweiligen Belastungsschwankungen angepasst werden. Danach erfolgt im dritten Schritt die Absetzphase, in der die Luftzufuhr abgeschaltet ist. Der entstandene Be­lebtschlamm setzt sich auf der Reaktorsohle ab und das gereinigte und vom Schlamm befreite häusliche Abwasser be­findet sich im oberen Be­hälterbereich. Im vierten Schritt wird das gerei­nigte Abwasser aus dem SBR-Reaktor abgezogen und direkt in ein Gewäs­ser eingeleitet.

Die Anlagen mit Mikro- bzw. Membranfiltration zählen in der dezentralen Ab­wasserreinigung zu den neueren Verfahren. Sie sind als Ein- oder Zweibehäl­teranlage erhältlich und als einziger Anlagentyp auch in Gebäuden aufstellbar. Funktionsweise: Die biologische Abwasserreinigung erfolgt ebenfalls nach dem Belebtschlammverfahren. Für den Abbau der Abwasserinhaltsstoffe benötigen die Mikroorganismen Sauerstoff. Dieser wird durch technische Be­lüftungseinrichtungen zugeführt, was zusätzlich zur Belüftung eine Durch­mischung des Abwassers bewirkt. Bei Membranbelebungsanlagen werden in der Regel in das Belebungsbecken Membranmodule getaucht, die Filtern gleichzusetzen sind, über die das gereinigte Abwasser der Anlage entzogen wird. Durch die sehr geringe Porenweite der Membranen findet auch eine weit­gehende Entkeimung des gereinigten Abwassers statt. Der Belebtschlamm verbleibt in der Anlage bzw. wird als Überschussschlamm dem System ent­zogen. Überschuss­schlamm entsteht, da sich die Mikroorganis­men bei stetiger Nah­rungsaufnahme durch Zellteilung vermehren. Wenn mehr Belebt- schlamm vorhanden ist als benötigt, wird der Schlamm in die Vor­klärung oder in einen Schlammbehälter ge- pumpt, dort gespeichert und mit der Fäkal- schlammabfuhr ent- sorgt.

3.7 Bewachsene Bodenfilter (Pflanzenkläranlagen)   3.8 Versickerungsanlagen

1 Zulauf aus der Vorklärung

2 Pumpe mit Schwimmern

3 Abdichtung der Anlage

4 Drainrohre zur Abwasser­beschickung

5 Feine Kiesschicht,durch­zogen mit dem Wurzelwerk der Bepflanzung

6 Grober Kies im Ablaufbereich

7 Drainrohre leiten das gerei- nigte Abwasser in den Ablauf

8 Belüftungsrohre

9 Ablauf in Kontroll- und Probeentnahmeschacht

Pflanzenkläranlagen bestehen aus einem Kies- oder Sandkörper (mit aus­reichender Wasserdurchlässigkeit), der beispielsweise mit Folie gegen den natürlichen Untergrund abgedichtet ist.

Funktionsweise: Die Pflanzen bilden Wurzeln und verhindern damit eine mögliche Verstopfung des Porenraumes vom Bodenfilter. Dem Pflanzenbeet muss eine mechanische Mehrkammerausfaulgrube vorgeschaltet sein. Die biologische Reinigung beginnt aber erst im Pflanzenbeet. Man unterschei­det horizontal und vertikal durchströmte Pflanzenbeete. Der Zulauf aus der Mehrkammerausfaulgrube bei den horizontal durchströmten Pflanzenbee­ten geschieht entweder über ein unterirdisches Verteiler-Rohr oder eine oberirdische offene Verteiler-Rinne. Wichtig ist, dass die Zulaufleitung eine kiesige Körnung enthält, damit eine schnelle Abwasserverteilung möglich ist. Das Abwasser durchfließt den Bodenfilter auf dem natürlichen Sicker­weg (horizontal). Beim vertikal durchflossenen Pflanzenbeet erfolgt die Abwasserbeschickung meist intermittierend über die Beetoberfläche. Vom Auslauf des Bodenfilters gelangt das gereinigte Abwasser in einen Kontroll­schacht, von wo aus es in ein Gewässer abgeleitet wird.

Das gereinigte Abwasser aus der Kleinkläranlage kann entweder in einen Vor­fluter eingeleitet oder, sofern kein Oberflächengewässer zur Verfügung steht, versickert werden. Als Versickerungssysteme kommen der Sickergraben, die Untergrundverrieselung und die Sickermulde (siehe Schaubild) infrage. Die Versickerung muss flächenhaft erfolgen. Eine punktförmige Versickerung mittels Sickerschacht bzw. -grube ist nicht zugelassen, da diese zu einer Ver­unreinigung des anstehenden Bodens führen kann. Der Mindestabstand zwi­schen Unterkante der Versickerungsanlage und höchstem Grundwasserstand schwankt je nach Untergrund zwischen 1,5 m (Grob- und Mittelsand), 1,6 bis 2,2 m (Feinsand) und 2,5 bis 3,1 m (bindiges Material). Vor dem Bau sind da­her der Baugrund zu untersuchen, das Vorhandensein von Schichtenwasser zu prüfen und die Höhe des Grundwasserspiegels bei Behörden zu erfragen. Technische Kleinkläranlagen sind u. a. auch im Bereich von vier und acht Ein­wohnern standardisiert und weisen oft die gleichen Durchmesser von 2 bzw. 2,5 m wie Sammelgruben auf. Der Flächenbedarf der Versickerung unterscheidet sich dagegen in Abhängig­keit von der Anlagengrö­ße. Ab acht Einwohnern nimmt die notwendige Fläche bei der Mulden­versickerung deutlich zu. Herrscht Platzmangel hinsichtlich der Versicke­rung und ist eine Einlei­tung in ein Fließgewässer nicht möglich, muss statt einer Kleinkläranlage eine abflusslose Sammelgrube eingesetzt werden.

3.9 Betrieb und Wartung                                        3.10 Abflusslose Sammelgruben

Die Kosten für den Betrieb von Kleinkläranlagen bestehen im Wesentlichen aus den Kosten für die Energieversorgung, für die regelmäßige Wartung und wiederkehrende Schlammabfuhr sowie aus den Kosten für die Instand­haltung. Hinzu kommen Reinvestition und Verzin­sung der getätigten Inves­titionen. Wartungskosten treten in der Regel nur bei Kleinkläranlagen auf. Sie hängen teilweise vom Anlagentyp sowie von der Anlagengröße ab. Einige Anlagentypen, z. B. die Membranbelebungsanlagen, sind wartungsintensiver. Die Wartungskosten für An­lagen zwischen vier und acht Einwohnern liegen in der Schwankungsbreite, die in der Tabelle unten angege­ben sind. Aufgrund ähnlicher Apparatetechnik und An­lagengröße differieren die Kosten zwischen den hier untersuchten Anlagen nicht signifikant. Für Kleinklär­anlagen wird ein Mindestwartungsintervall gemäß der Bauartzulassung bzw. den wasserbehördlichen Vorgaben vorgeschrieben. Für Pflanzenkläranlagen

empfehlen die Hersteller eine mindestens einmalige Wartung, für Kleinkläranlagen der DIBt-Reinigungs­klasse „C“ eine zweimalige und für Mikro- bzw. Mem­branbelebungsanlagen „+H“ eine dreimalige Wartung im Jahr. Die Probenahmen und die Untersuchung des in Kleinkläranlagen behandelten Abwassers sind nur durch von der obersten Wasserbehörde gemäß „Verordnung über die Zulassung von Unter­suchungsstellen für bestimmte Abwasser- und Ge­wässeruntersuchungen sowie Probenahmen im Land Brandenburg“ zugelassene Stellen durchzuführen. Die Wartungskosten bei Membranbelebungsanlagen sind deutlich höher als bei allen anderen technischen Anlagentypen; dafür ist aber ihre Reinigungsleistung wesentlich höher. Die Wartung ist aufgrund der Kon­trolle und des Wechsels des Membranmoduls einmal pro Jahr und der Reinigung des Moduls zeit- und per­sonalaufwendiger. Der Membranwechsel ist vom Ver­schmutzungsgrad des Abwassers abhängig.

Abflusslose Gruben dienen der Speicherung anfallenden Abwassers. Gemäß dem Erlass W / 09 / 05 des damaligen Ministeriums für Ländliche Entwicklung, Um­welt und Verbraucherschutz vom 7. 2. 2005 mit dem Titel: „Abfuhr des Abwas­sers abflussloser Sammelgruben und des Klärschlamms aus Kleinkläranlagen“ (www.mugv.brandenburg.de/cms/media.php/lbm1.a.2318.de/rl_kka.pdf) haben abflusslose Sammelgruben wasserdicht, standsicher, dauerhaft und korrosi­onsbeständig zu sein, sodass eine schädliche Verunreinigung des Grundwassers oder eine sonstige nachteilige Veränderung seiner Eigenschaften nicht zu be­sorgen sind (§ 48 Wasserhaushaltsgesetz). Darüber hinaus müssen abflusslose Sammelgruben u. a. ausreichend groß sein und über eine dichte und sichere Abdeckung sowie über Reinigungs- und Entleerungsöffnungen verfügen. Der Neubau einer Sammelgrube ist der Baubehörde anzuzeigen. Auf der Grundlage der Entwässerungssatzung kann die abwasserbeseitigungspflichtige Gemeinde Dichtheitsprüfungen von abflusslosen Sammelgru­ben fordern. Die Größe der Sammelgrube sollte min­destens für eine 14-tägliche Abfuhr ausgelegt werden. Die Grube sollte möglichst einen Abstand von weniger als 15 m zur Grundstücks­grenze bzw. zum Fahrzeug­stellplatz für den Entsorger aufweisen. Bei einer größe­ren Entfernung steigen die Entsorgungskosten für die Schlauchverlängerung.