AKO – Abwasserreinigung Kloten/Opfikon
AKO – Abwasserreinigung Kloten/Opfikon

Gesamtübersicht unserer ARA

Sauberes Wasser für Mensch und Natur – Die Aufgabe einer Kläranlage

Wasser ist unser wertvollstes Gut – doch nach Gebrauch enthält es viele Verunreinigungen. Hier kommt die Klär­anlage ins Spiel: Sie reinigt unser Abwasser gründlich, entfernt Schadstoffe und sorgt dafür, dass sauberes Wasser zurück in die Natur – in die Vorfluter wie Flüsse, Bäche - gelangt. 

Eine Kläranlage reinigt Abwasser aus Haushalten, Industrie und Gewerbe, bevor es in die Umwelt zurück­geleitet wird. Die Hauptfunktionen sind:

Mechanische Reinigung: 
Grobe, sichtbare Verunreinigungen wie feste Stoffe, Sand und Fett werden durch Rechen, Sandfang und Vorklärbecken abgetrennt und entsorgt.

Biologische Reinigung:
Mikroorganismen bauen im Belebungsbecken (Reaktoren) die gelösten organische Stoffe und Nährstoffe wie Stickstoff und teilweise Phosphor ab. 

Chemische Reinigung: Der restliche Phosphor wird durch Zugabe von Chemikalien entfernt.

Entfernung der Mikroverunreinigung (EMV): Die Spurenstoffe werden mittels Ozonbegasung «geknackt». Da­durch wird der Eintrag schädlicher Spurenstoffe in die Vorflut minimiert.

Filtration: Die Filtration durch einen Sandfilter entfernt restliche Schwebestoffe, bevor das gereinigte Abwasser in die Vorflut eingeleitet wird.

Schlammbehandlung: Der anfallenden Schlamm aus der Vorklärung und der Biologie wird in Faultürmen ausgefault,  entwässert und extern verbrannt. Das entstehende Klärgas (Methan) wird in Blockheizkraftwerken ver­stromt. Die Abwärme wird zu Heizzwecken genutzt.

Erkunden Sie Unsere ARA

ARA Überblick
1
1
Hebewerk / Regenbecken

Hebung und Zwischenspeicherung von Mischwasser bei Regen

2
2
Rechenanlage

Grobstoffentfernung aus dem Zulauf zur ARA

3
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Sand- Fettfang

Sedimentation von Sand, Abscheidung von Fett

4
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Abluftwäscher / Biofilter

Abluftbehandlung durch Wäsche und biologische Filterung

5
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Vorklärbecken

Sedimentation grober Feststoffe vor der Belebungsstufe

6
6
Zwischenhebewerk

Förderung des Abwassers zur nächsten Reinigungsstufe

7
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Gebläseraum Biologie

Die Lunge der biologischen Reinigungsstufe

8
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Biologiebecken

Mikroorganismen bauen organische Stoffe ab

9
9
Entfernung Mikroverunreinigung

Entfernung von Mikroschadstoffen mittels Ozonung

10
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Filtration

Entfernung feiner Feststoffe nach biologischer Reinigung

11
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Schlammerwärmung

Erwärmung des Klärschlamms zur Unterstützung der Faulung

12
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Faulturm

Biologische Umsetzung organischer Substanz zu Biogas

13
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Gasometer

Pufferspeicher für Klärgas aus dem Faulturm

14
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Schlammentwässerung

Volumen- und Gewichtsreduktion durch Wasserentzug

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Hebewerk / Regenbecken

Hebung und Zwischenspeicherung von Mischwasser bei Regen

2
Rechenanlage

Grobstoffentfernung aus dem Zulauf zur ARA

3
Sand- Fettfang

Sedimentation von Sand, Abscheidung von Fett

4
Abluftwäscher / Biofilter

Abluftbehandlung durch Wäsche und biologische Filterung

5
Vorklärbecken

Sedimentation grober Feststoffe vor der Belebungsstufe

6
Zwischenhebewerk

Förderung des Abwassers zur nächsten Reinigungsstufe

7
Gebläseraum Biologie

Die Lunge der biologischen Reinigungsstufe

8
Biologiebecken

Mikroorganismen bauen organische Stoffe ab

9
Entfernung Mikroverunreinigung

Entfernung von Mikroschadstoffen mittels Ozonung

10
Filtration

Entfernung feiner Feststoffe nach biologischer Reinigung

11
Schlammerwärmung

Erwärmung des Klärschlamms zur Unterstützung der Faulung

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Faulturm

Biologische Umsetzung organischer Substanz zu Biogas

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Gasometer

Pufferspeicher für Klärgas aus dem Faulturm

14
Schlammentwässerung

Volumen- und Gewichtsreduktion durch Wasserentzug

Hebewerk / Regenbecken

Anhebung Abwasser und Zwischenspeicherung von Mischwasser bei Regen

Anheben des zufliessenden Abwassers aus dem Kanalisationsnetz mittels Schneckenpumpen (Archimedes-Prinzip), damit es danach in freiem Ge­fäl­le durch die Vorreinigung fliesst.

Beträgt der Zulauf mehr als die 700 l/s auf die ARA, überfällt das Abwasser via einem Siebrechen (Grobstoffabscheidung) in den Pumpensumpf des Regenbeckens. Mit zwei Regenwetter-Schnecken­pumpen werden die bei­den Regenbecken befüllt. 
Bei nachlassendem Regen wird das Abwasser aus den Regenbecken in den Zulauf ARA zurück gepumpt und das Regenbecken mit einer Vakuumspülung gereinigt.

Details
Max. Zulauf ARA700 l/s
Anzahl Schneckenpumpen8
- Zulauf Kloten / Flughafen3 x 150 l/s
- Zulauf Opfikon3 x 150 l/s
- Beschickung Regenbecken2 x 600 l/s
Volumen Regenbecken2 x 1'750 m³
Hebewerk / Regenbecken
Hebewerk / Regenbecken

Rechenanlage

Grobstoffentfernung aus dem Zulauf zur ARA

Rechenanlage / Mechanische Reinigung
Rechenanlage / Mechanische Reinigung

Die Rechenanlage entfernt grobe Feststoffe aus dem Abwasserstrom, wie zum Beispiel: Exkremente, Hygieneartikel, Plastikreste, Papier, Holz­stücke, Laub und grössere organische Stoffe etc..

Die Rechenanlage dient dem Schutz nachfolgender Aggregate (Pumpen, Rohrleitungen, Becken) vor Ver­stopfung oder Beschädigung und Ver­mei­dung von Ablagerungen.

Das Abwasser fließt durch den Rechen mit einer Stabweite von 6 mm (Feinrechen 1-10 mm). Feststoffe bleiben an den Stäben hängen. Das Rechengut wird mit Harken abgereinigt und zur Rechen­gut­wasch­presse transportiert. In dieser wird das Rechengut gewaschen, gepresst und schlussendlich in der KVA entsorgt.

Arten von Rechenanlagen:

  • Grobrechen (Stababstand > 10 mm)
  • Feinrechen (1–10 mm)
  • Siebrechen / Siebanlagen (< 1 mm) für sehr feine Stoffe.
Details
Anzahl Rechen2
Spaltweite Rechen6 mm (Feinrechen)
Rechengutanfall / Jahr~150 t/a

Sand- Fettfang

Sedimentation von Sand, Abscheidung von Fett

Entfernung von Sand (mineralischen Feststoffen) durch Absinken, sowie Fette und Öle (Schwimmfähige Stoffe) durch Aufschwimmen.

Durch eine Belüftung mit Gebläseluft wird eine spiralförmige Quer-Strömung erzeugt. Diese bewirkt, dass mineralische Stoffe (z.B. Sand, Kies) aufgrund ihrer höheren Dichte schneller absinken (Sedimentation).

Gleichzeitig bleiben organische Stoffe (z.B. Faul­schlamm­flocken) in Schwe­be und werden mit dem Abwasser weitertransportiert, wodurch der Sand nicht unnötig organisch belastet wird.

In der Beruhigungszone steigen Fette und Öle an die Ober­fläche auf, wo sie abgeschöpft werden.

Der Sand wird im Sandwäscher mit Wasser ge­wasch­en, damit er in einer Inertdeponie entsorgt werden kann.
Das Fett-Öl-Gemisch gelangt in die Faulung, wo es zur Gasproduktion und Energiegewinnung beiträgt.

Details
Volumen2 x 225 m³
Sandmengeca. 7 t/a
Sand- Fettfang
Sand- Fettfang

Abluftwäscher / Biofilter

Abluftbehandlung durch Wäsche und Reinigung in Biofilter

Abluftwäscher / Biofilter
Abluftwäscher / Biofilter

Die mech. Vorreinigung ist der geruchsintensivste Ort auf einer Kläranlage. Deshalb ist diese eingehaust. Die Abluft aus den Zulaufkanälen und dem Vor­reini­gungs-Gebäude wird abgesogen. 

Die Abluft wird in einer Wäscherkolonne mit Wasser vor­ge­reinigt, angefeuchtet und anschliessend in ei­nem Biofilter von den Geruchs­stoffen befreit. Die so behandelte Abluft wird geruchfrei an die Um­ge­bung abgegeben.

Die Biofilter auf dem Dach sind mit Holzschnitzel, Kompost und Blähton befüllt und an­ge­feuchtet. Die darauf an­ge­siedel­ten Mikroorganismen bauen die Ge­ruchs­stoffe ab.

Details
Anzahl Luftwäscher2
Anzahl Biofilter4
Abluftvolumenmax. 27‘000 m³/h

Vorklärbecken

Entfernung absetzbarer und aufschwimmender Stoffe vor der Belebungsstufe

In den Vorklärbecken wird die Fliessgeschwindigkeit stark reduziert.

Absetzbare Stoffe sinken aufgrund der Schwerkraft zu Boden und werden dort als Primärschlamm mit einem Bodenräumer in einen Sammeltrichter mit Krählwerk abgezogen.

Stoffe mit geringerer Dichte als Wasser (Fette, Öle, Schwimmstoffe) steigen an die Oberfläche und werden ebenfalls mittels Räumersystem abgeschöpft.

Der abgezogene Primärschlamm und die Schwimmstoffe gelangen schlussendlich in die Faulung zur Biogasgewinnung.

Details
Anzahl Becken2
Inhalt2 x 960 m³
Aufenthaltszeit mind.45 Min.
Vorkläerbecken
Vorkläerbecken

Zwischenhebewerk

Anhebung und Förderung des Abwassers in Biologiestufe

Zwischenhebewerk
Zwischenhebewerk

Das mechanisch vorgereinigte Abwasser fliesst von den Vorklärbecken in einen Pumpensumpf. Aus die­sem wird das Abwasser mit Kreisel­pumpen ein zweites mal angehoben und in die Biologiebecken (Nereda®-Reaktoren) gepumpt.

Details
Pumpensumpf2 x 70 m³
Anzahl Pumpen5
Fördermenge pro Pumpe200 l/s
Fördermenge Total1'000 l/s

Gebläseraum Biologie

Die Lunge der biologischen Reinigungsstufe

Gebläse in der Biologie einer Kläranlage verdichten Umgebungsluft und führen sie über ein Belüftungs­system ins Belebungsbecken ein.

 Damit werden die Mikroorganismen mit dem be­nötig­ten Sauerstoff ver­sorgt, damit sie die gelösten Abwasserinhaltstoffe biologisch abbauen können.

Zusätzlich wird eine optimale Durchmischung für den biologischen Abbau sichergestellt.

Details
Anzahl Gebläse4
Volumenstrom je max.4'500 m³/h
Gebläseraum Biologie
Gebläseraum Biologie

Biologiebecken

Biologische Reinigung mit dem Nereda®-Verfahren

Biologische Reinigung
Biologische Reinigung

Die biologische Reinigung des vorgeklärten Abwassers findet in Reaktoren im Batchbetrieb  nach dem Nereda®-Verfahren statt. 

Das Nereda®-Verfahren ist ein innovatives biologisches Reinigungs­ver­fah­ren, das auf dem Prinzip der granulären Belebt­schlamm­technologie basiert. Es wurde in den Niederlanden entwickelt und wird weltweit eingesetzt.

Funktionsprinzip der Granuläre Biomasse:
Im Nereda®-System bilden Mikroorganismen dichte, schnell absinkende Granula (Aerobe Granula) anstelle von flockigem Belebtschlamm.

Diese Granula enthalten unterschiedliche mikrobiologische Zonen (aerob, anoxisch, anaerob) und ermöglichen simultane biologische Prozesse inner­halb eines Partikels.

Sequenzielle Betriebsweise
Das Nereda®-Verfahren wird typischerweise als Sequencing Batch Reactor (SBR) betrieben:

Ein Behandlungszyklus besteht aus Befüllen, unter gleichzeitigem Ausstoss des gereinigten Abwassers aus dem vorhergehenden Zyklus, Reinigungs­phase (Belüftung und Denitrifikation), Sedimentation und Abzug des Überschussschlammes.

Dank der schnellen Sedimentation der Granula entfällt die Notwendigkeit eines separaten Nachklärbeckens.

Phosphor- und Stickstoffelimination
Die granuläre Biomasse fördert eine effiziente biologische Phosphor­entfernung (Bio-P) und eine hohe Stickstoffentfernung (Nitrifikation/Denitrifikation).

Vorteile gegenüber konventionellem Belebtschlammverfahren

  • Kein Nachklärbecken nötig
  • Kompaktere Bauweise (weniger Platzbedarf)
  • Schnellere Absetzgeschwindigkeit (bis 10 m/h)
  • Geringerer Energieverbrauch für Belüftung und Rückführung
  • Robust gegenüber Belastungsschwankungen
Details
Anzahl Reaktoren4
Volumen4 x 4'750 m³

Entfernung Mikroverunreinigung

Entfernung von Spurenstoffen mittels Ozonung

Die Entfernung von Mikroverunreinigungen erfordert eine weitere Ab­wasser­behandlungsstufe, da klassische biologische Verfahren in Klär­an­lagen für diese Stoffe nicht ausreichend sind. 

Mikroverunreinigungen sind organische Spurenstoffe, meist in sehr geringen Konzentrationen (ng/L bis µg/L), z.B. Arzneimittelrückstände, Pestizide, hormonaktive Stoffe, Industriechemikalien oder PFAS.
Diese gelangen vor allem über häusliche, industrielle/gewerbliche und landwirtschaftliche Abwässer in Gewässer. Diese Stoffe weisen eine schädliche ökotoxikologische Wirkung für Wasserorganismen und Lebe­wesen auf.

Die Spurenstoffe werden durch Oxidation mit Ozon (O₃) in einem Kontakt­becken in kleinere, meist besser biologische abbaubare Ver­bin­dun­gen (Kontaktzeit 10 - 15 Minuten). 
Diese Verbindungen werden in der nachfolgenden Filtration weiter abgebaut.

Ozon (O₃)wird durch elektrische Energiezufuhr (Koronaentladung) in einem Ozongenerator aus Sauerstoff  (O₂) erzeugt. 
3 O₂ + elektrische Entladung -> 2 O₃

Noch vorhandenes Restozon wird abgesaugt und thermisch / katalytisch vernichtet.

Details
Anzahl Kontakt-Becken2
Volumen2 x 350 m³
Anzahl Ozongeneratoren2
Entfernung Mikroverunreinigung
Entfernung Mikroverunreinigung

Filtration

Entfernung feiner Feststoffe nach biologischer Reinigung

Filtration
Filtration

Ein Raumfilter trennt Feststoffe aus dem Abwasser ab, indem er sie mechanisch auf oder im Filtermedium zurückhält und gereinigtes Wasser ­durch ­lässt. Er ist essenziell für die Einhaltung von Ablaufwerten (Polizeifilter).

Das aus den beiden Ozonreaktoren abfliessende biologisch gereinigte Abwasser wird über zehn Sandfilter filtriert. Dabei werden nicht ab­ge­schie­de­ne Feststoffe zurückgehalten. 

Zudem ist das Filtermedium (Sand und Blähschiefer) mit Mikro­orga­nismen besiedelt (Biofilm), welche noch vorhandene Nährstoffe weiter abbauen, wie auch die im Ozonreaktor gebildeten Verbindungen.
Das Abwasser ist anschliessend glasklar und wird in den Vorfluter Glatt eingeleitet.

Zurückgehaltene Feststoffmenge: ca. 12 t pro Jahr.

Details
Anzahl Filterbecken10
Filterfläche10 x 23 m²

Schlammerwärmung

Vorerwärmung des Klärschlamms zur Unterstützung der Faulung

Der Frischschlamm aus der mechanischen Vorreinigung (Primär­schlamm aus der Vorklärung + Überschussschlamm aus der Biologie) wird in einem Doppelmantel-Wärmetauscher auf ca. 40 °C vorerwärmt und in den Faulturm gepumpt.

Details
Anzahl Wärmetauscher2
Schlammmengeca. 150 m³/d
Schlammerwärmung
Schlammerwärmung

Faulturm

Biologische Umsetzung organischer Substanz zu Biogas

Faulturm
Faulturm

Der Faulprozess (Anaerobe Schlammstabilisierung) im Faulturm ist ein biologischer Abbauprozess, bei dem organische Stoffe im Frisch­schlamm unter Luftabschluss (anaerob) abgebaut werden. 

Der vorerwärmte Frischschlamm wird in den Faulturm gepumpt und verweilt für mindestens 20 Tage im Faulturm bei 38 °C. Ca. 50 % des or­ga­nischen Kohlenstoffes wird in mehreren Stufen zu Klärgas  um­ge­wan­delt (60-65 % Methan (CH₄) und CO₂). Das Klärgas wird wird in einen Gas­speicher verdrängt und gespeichert zur weiteren Verwertung.
Ein Rührwerk sorgt für eine gute Durchmischung im Faulturm und ver­hindert Schwimmschichten, Schaum oder Absetzungen.
Der ausgefaulte Schlamm wird in einen Schlammstapel verdrängt zur weiteren Verarbeitung.

Details
Anzahl Faultürme2
Volumen Faultürme2 x 2'900 m3

Gasometer

Pufferspeicher für Klärgas aus dem Faulturm

Das anfallende Klärgas aus den beiden Faultürmen und dem Schlamm­stapel wird im Gasometer gespeichert. Dieser besteht aus einem Kunst­stoffballon, welcher sich der Gasmenge anpasst. 

Zur Weiterverwendung des Klärgases muss dieses aufbereitet werden.  In einem Kiesfilter kondensiert die Feuchtigkeit und in Aktivkohle-Filter wird das Siloxan (Siliziumverbindungen) aus dem Gas absorbiert. Siloxan kann zu Ablagerungen im Motor der Blockheizkraftwerke (BHKW) führen, was zu einem höheren Verschleiss führt.

Das so aufbereitete Klärgas wird über ein Druckerhöhungsgebläse zu den beiden Blockheizkraftwerken (BHKW) geführt. Der Generator im BHKW produziert Strom, welcher auf der ARA verbraucht wird.
Aus dem heissen Abgas der Motoren wird mittels Wärmetauscher Warm­wasser produziert, welches zu Heizzwecken (Faultürme, Gebäude) genutzt wird.

Details
Volumen Gasometer1'000 m³
Gasanfall2'500 - 3'000 m³/d
Anzahl BHKW2
Elektr. Leistung220 und 240 kW
BHKW Anteil an Strombedarf ARA52 %
Gasometer
Gasometer

Schlammentwässerung

Volumen- und Gewichtsreduktion durch Wasserentzug

Schlammentwässerung
Schlammentwässerung

Der ausgefaulte Schlamm aus den beiden Faultürmen wird in den Schlamm­stapel verdrängt. Da der Faulschlamm nur einen Fest­stoff­gehalt von ca. 2–3 % aufweist, wird er vor dem Abtransport auf ca. 25 % Fest­stoff­gehalt in einem Dekanter (Zentrifuge ) entwässert.
Ein Dekanter funktioniert nach dem Prinzip "Salatschleuder". Das abge­trenn­te Wasser (Zentrat) weist einen hohen Anteil an Ammonium­stick­stoff und Phosphat auf. Dieses Zentrat wird zurück in die Biologie gepumpt.

Der so entwässerte Klärschlamm (EKS) wird in 30 m³-Mulden ins Klärwerk Werdhölzli in Zürich transportiert und dort in einer Monoverbrennung ver­brannt. Ziel ist es in naher Zukunft, aus der Asche den Phosphor zurückzugewinnen.

Details
Anzahl Zentrifugen1
Durchsatz Zentrifugemax. 21 m²/h
Drehzahl Zentrifuge3'000 min⁻¹
Klärschlamm (EKS)750 t/a
Anzahl 30 m3-Mulden4 pro Woche à 20 t EKS