DE19953249A1 - Verfahren zur Reinigung von Abwasser - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Klärung von kommunalem Abwasser.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Abwasser, wobei das Abwasser durch eine biologische und eine Denitrifikationsstufe geführt wird und der durch die Betriebsweise bedingte, über die Oberfläche des in der Denitrifikationsstufe befindlichen Abwassers stattfindende Sauerstoffeintrag reduziert wird sowie eine Vorrichtung zur Durchführung eines vorgenannten Verfahrens, umfassend eine biologische Reinigungsstufe und eine Denitrifikationsstufe, wobei bauliche Maßnahmen oder der Einsatz von Chemikalien zur Reduzierung des Eintrags von Sauerstoff in die Denitrifikationsstufe vorgesehen sind.

Um eine biologische Nährstoffeliminierung zu realisieren, wurden herkömmliche Abwasserreinigungsanlagen um eine Denitrifikations- und bei Bedarf um eine Nitrifikationszone erweitert. Im Falle einer biologischen Phosphateliminierung ist zusätzlich eine anaerobe Zone notwendig. Die biologische Nährstoffeliminierung erfolgt nach folgendem Prinzip:
Spezielle aerobe Mikroorganismen nitrifizieren unter Sauerstoffverbrauch Ammonium zu Nitrat, das anschließend von anderen Spezies zu molekularem Stickstoff umgesetzt wird. Hierzu sind sogenannte anoxische Bedingungen notwendig, das heißt, der zur Atmung notwendige Sauerstoff stammt aus dem Nitrat, das dabei zu molekularem Stickstoff umgesetzt wird und als Gas entweicht. Diese Nitratreduktion erfolgt jedoch nur, wenn kein gelöster Luftsauerstoff in entsprechender Menge zur Verfügung steht. Bei dieser Nitratatmung wird Kohlenstoff benötigt und abgebaut. Für die biologische Phosphateliminierung sind im Stand der Technik verschiedene physiologische Wege beschrieben, wobei eine endgültige Klärung des Mechanismus noch aussteht (Seyfried, 1998).

Besonders für die Stickstoffeliminierung sind zahlreiche Verfahrensvarianten realisiert. Man unterscheidet zum Beispiel vorgeschaltete, nachgeschaltete, simultane und intermittierende Betriebsweisen. Um ein Sedimentieren der Biomasse zu verhindern, werden die Denitrifikationszonen üblicherweise intensiv gerührt. Die auf Stickstoffeliminierung erweiterten Anlagen weisen aufgrund der baulichen Realisierung jedoch meist eine geringe Kohlenstoffbelastung auf und werden in der Literatur dementsprechend als schwach belastete Prozesse bezeichnet (Sarner und Karlsson, 1997), wodurch filamentöse Mikroorganismen begünstigt werden (Knoop und Kunst, 1998).

Es ist bekannt, dass seit der Einführung der mechanisch-biologischen Abwasserreinigung nach dem Belebtschlammverfahren (Arden und Lockett, 1914) filamentöse Mikroorganismen auftreten, die zur Störung der Abwasserreinigung führen (Casey et al., 1995). Die auftretenden Probleme bestehen im wesentlichen in der Schaumbildung im Belebungsbecken und im schlechten Absetzverhalten in der Nachklärung durch einen erhöhten Schlammvolumenindex (SVI).

Seit Einführung der weitergehenden Abwasserreinigung, die durch verschiedene gesetzliche Forderungen (zum Beispiel EU-Richtlinie zur Behandlung von kommunalem Abwasser) notwendig wurde, mussten zahlreiche Abwasserreinigungsanlagen nachgerüstet werden, um die Nährstoffe, insbesondere Stickstoff und Phosphat, zu eliminieren und so die geforderten Grenzwerte einzuhalten. Seither wird jedoch ein vermehrtes Auftreten von filamentösen Mikroorganismen beobachtet und die früher in manchen Fällen helfenden Maßnahmen bleiben bei dem vermehrten Auftreten der filamentösen Mikroorganismen ohne Wirkung (Casey et al., 1995). Das Problem ist so weitreichend und bedeutend, dass staatlich geförderte, groß angelegte und internationale Studien, an denen zum Teil bis zu mehrere hundert Kläranlagen teilnahmen (Eikelboom et al., 1998; Wanner et al., 1998; Andreasen und Sigvardsen, 1996), durchgeführt wurden. Das Phänomen wird weltweit von mehreren Autoren beschrieben (Andreasen und Sigvardsen, 1996; Bitton, 1994; Casey et al., 1995; Eikelboom et al., 1998; Knoop und Kunst, 1998; Musvoto et al., 1994; Westlund et al., 1996). Dabei wird oft beobachtet, dass das unkontrollierte und übermäßige Wachstum filamentöser Mikroorganismen saisonalen Schwankungen unterliegt. In kalten Jahreszeiten vermehren sich diese Organismen bevorzugt und führen dann zu erheblichen Betriebsstörungen, wohingegen in der wärmeren Jahreszeit ein Rückgang der filamentösen Mikroorganismen beobachtet wird (Eickelboom et al., 1998; Sarner und Karlsson, 1997). Filamentöse Mikroorganismen stören die Abwasserreinigung durch Schaumbildung in der Belebung und schlechte Absetzeigenschaften des Belebtschlamms in der Nachklärung (Wanner et al., 1998). Die filamentösen Mikroorganismen werden in der anschließenden Schlammfaulung nicht abgebaut und führen so zu einem erhöhten Volumen des ausgefaulten Schlamms. Außerdem erschweren sie den Austritt des Biogases, so dass es im Faulturm zur Schaumbildung kommen kann, wodurch der Faulbetrieb erheblich gestört wird.

Bitton (1994) beschreibt, dass filamentöse Mikroorganismen bei geringen Substratkonzentrationen im Vorteil gegenüber Flockenorganismen sind und dann bevorzugt wachsen.

Trotz der zahlreichen Untersuchungen und Studien wurde in der Literatur bis jetzt kein umfassender Lösungsansatz zur Vermeidung filamentöser Mikroorganismen in erweiterten Abwasserreinigungsanlagen formuliert.

Die niedrige Temperatur allein kann nicht die Ursache für das Auftreten filamentöser Mikroorganismen sein. Denn die unterschiedliche Neigung verschiedener Anlagenvarianten zur massenhaften Vermehrung filamentöser Mikroorganismen wird durch die Angaben im Stand der Technik nicht erklärt (Westlund et al., 1996). Außerdem ist von herkömmlichen, nicht erweiterten Anlagen dieses temperaturabhängige Wachstum filamentöser Mikroorganismen und somit deren saisonalabhängiges Auftreten nicht beschrieben. Ein bisher nicht in die Erwägung gezogener Aspekt für die selektive Wachstumsförderung filamentöser Mikroorganismen ist vielmehr auch der Einfluss von Sauerstoff. Es wurde im Stand der Technik auch nicht ausreichend berücksichtigt, dass in die anoxische Denitrifikationszone unkontrolliert erhebliche Mengen an Luftsauerstoff eingetragen werden. Die dort vorliegende Gelöstsauerstoffkonzentration ist niedrig und schafft einen Wachstumsvorteil für filamentöse Mikroorganismen. Unter gewünschten idealen Bedingungen ohne gelösten Luftsauerstoff wird der Kohlenstoffabbau dort durch die durch Nitrat bereitgestellten Sauerstoffäquivalente bestimmt und limitiert, so dass lediglich so viel Kohlenstoff verbraucht wird, wie durch die Nitratatmung veratmet werden kann, und zwar ausschließlich durch Denitrifikanten. Dabei entsteht molekularer Stickstoff. Bei der durch den eingetragenen Luftsauerstoff ablaufenden zusätzlichen aeroben Atmung filamentöser Mikroorganismen wird in der Denitrifikationszone zusätzlich Kohlenstoff verbraucht und dadurch die Kohlenstoffkonzentration weiter gesenkt. Dieser Kohlenstoff steht in der Belebungszone nicht mehr zur Verfügung. So kann sich auch dort aufgrund der geringen Kohlenstoffkonzentration zusätzlich ein weiterer Vorteil für filamentöse Mikroorganismen ergeben.

Üblicherweise erfolgt der Sauerstoffeintrag sehr häufig durch Blasenbegasung, die sehr effizient ist, da sie große spezifische Phasengrenzflächen bereitstellt und ausnutzt. In der Denitrifikationszone wird über die intensiv bewegte Oberfläche Sauerstoff eingetragen. Dieses Prinzip des Sauerstoffeintrags ist in der Natur weit verbreitet (zum Beispiel Strömung in Flüssen, Wellen im Meer, etc.) und wird auch in der Biotechnologie bewusst eingesetzt (zum Beispiel Zellzüchtung in Schüttelkolben). Dabei muss unterschieden werden zwischen dem Sauerstoffeintrag und der Gelöstsauerstoffkonzentration. Die messbare Gelöstsauerstoffkonzentration ist allein kein Maß dafür, welche Mengen an Sauerstoff tatsächlich eingetragen werden. Eine gemessene Sauerstoffkonzentration in der Denitrifikationszone von 0 mg/l ist kein Indiz dafür, dass kein Sauerstoff eingetragen wird. Denn auch in Bioreaktoren mit hoher Zelldichte, die man intensiv mit mehreren kg O₂/m³. h belüftet, werden meist schon nach kurzer Zeit Sauerstoffkonzentrationen von 0 mg/l gemessen, weil der eingetragene Sauerstoff vollständig verbraucht ist. Der spezifische Sauerstoffeintrag OTR (oxygen transfer rate) wird in der Technik allgemein beschrieben mit OTR = k_L . a . Δc.

Hierbei bedeutet Δc das treibende Konzentrationsgefälle des Sauerstoffs, a die spezifische Phasengrenzfläche und k_L den physikalischen Stofftransportkoeffizient. Im Fall der Denitrifikationszone ist die spezifische Phasengrenzfläche a, über die der Sauerstoffeintrag erfolgt, die Kontaktfläche zwischen dem gefüllten Becken mit der darüber liegenden Luft bezogen auf das Flüssigkeitsvolumen im Becken. Der Sauerstofftransportkoeffizient k_L ist sehr stark davon abhängig, ob und wie intensiv die Oberfläche bewegt wird. Aus eigenen Messungen sind folgende typischen k_L-Werte für wasserähnliche Flüssigkeiten bekannt (Buck, 1981):

kL-Werte (m/s)
Ruhende Oberflächen	5 . 10-6
Laminare Strömungen	10-4
Turbulente Strömungen	5 . 10-4

Das Konzentrationsgefälle Δc beschreibt den Konzentrationsunterschied zwischen der Gleichgewichtskonzentration zwischen Gas und Flüssigkeit an der Grenzschicht und der Konzentration im Kern der Flüssigkeit. Die Gleichgewichtskonzentration zwischen Gas und Flüssigkeit entspricht der Konzentration in der Gasphase (Henry'sches Gesetz) und ist abhängig von der Temperatur: mit zunehmender Temperatur sinkt die Sauerstofflöslichkeit. Bezogen auf die Denitrifikationszone bedeutet dies, dass der Sauerstoffeintrag über die Beckenoberfläche erfolgt und umso größer ist, je intensiver die Oberfläche durch Rühren bewegt wird. Außerdem wird der Eintrag erhöht, wenn der eingetragene Sauerstoff durch Mikroorganismen verbraucht, die Gesamtsauerstoffkonzentration 0 mg/l beträgt und das treibende Konzentrationsgefälle Δc dadurch maximal wird. Schließlich trägt die temperaturabhängige Sauerstofflöslichkeit dazu bei, dass trotz unveränderter Verfahrensweise im Winter mehr Sauerstoff eingetragen wird als im Sommer und dadurch der saisonale Wachstumsvorteil filamentöser Mikroorganismen hervorgerufen wird. Weiterhin ist in diesem Zusammenhang im Stand der Technik bekannt, dass der Sauerstoffeintrag in kg O₂ pro m² Oberfläche und Tag beispielsweise bei einer Wassertemperatur von 10°C für ruhende, laminare und turbulente Oberflächen unterschiedlich ist. Für turbulent bewegte Oberflächen ist der Sauerstoffeintrag um den Faktor 100 höher als für ruhende Oberflächen, und für laminar bewegte um den Faktor 20 höher als für ruhende Oberflächen. Allein durch die Bewegung der Oberfläche des Denitrifikationsbecken durch Rühren wird also der Sauerstoffeintrag um den Faktor 100 im Vergleich zu unbewegten Flächen erhöht.

Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende technische Problem liegt also darin, ein eine Denitrifikationsstufe umfassendes Verfahren und eine Vorrichtung zur biologischen Abwasserreinigung bereitzustellen, das beziehungsweise die ein massenhaftes Auftreten filamentöser Mikroorganismen vermeidet.

Die Erfindung löst dieses technische Problem durch die Bereitstellung eines Verfahrens zur Reinigung von Abwasser, wobei das Abwasser durch eine biologische Reinigungsstufe und eine Denitrifikationsstufe geführt wird und wobei der durch die Betriebsweise bedingte Sauerstoffeintrag, insbesondere über die Oberfläche, des in der Denitrifikationsstufe beziehungsweise Denitrifikationszone befindlichen Abwassers reduziert wird, insbesondere so weit reduziert wird, dass das Wachstum filamentöser Mikroorganismen in der Abwasserreinigungsanlage vermindert oder unterbunden wird. Der Vorteil dieses Verfahrens gegenüber den im Stand der Technik bekannten Verfahren ist, dass durch die Reduzierung des Sauerstoffeintrages oder die Reduktion der Sauerstoffverfügbarkeit das Wachstum der filamentösen Mikroorganismen reduziert wird. Durch die geringe Belastung mit filamentösen Mikroorganismen wird das gesamte Verfahren der Abwasserreinigung von Problemen wie beispielsweise der Schaumbildung im Belebungsbecken oder dem schlechten Absetzverhalten in der Nachklärung befreit.

Im Sinne der Erfindung kann das Verfahren zur Reinigung von Abwasser unter Einsatz einer Vielzahl von Reinigungsstufen erfolgen:
Erfindungsgemäß muss das Verfahren jedoch mindestens eine biologische Reinigungsstufe und eine Denitrifikationsstufe aufweisen, wobei bei Bedarf die Abwasserreinigungsanlage um zum Beispiel eine Nitrifikationszone oder um eine weitere Reinigungsstufe für die chemische Phosphat- Eliminierung erweitert werden kann. Die erfindungsgemäße Kläranlage und das erfindungsgemäße Verfahren kann daher zum Beispiel eine mechanische Stufe zur Vorklärung, zum Beispiel mit Sandfang, Rechen und/oder Vorklärbecken, Nachklärstufen, Schlammfaulungsstufen, Entwässerungsstufen etc. umfassen. Selbstverständlich können auch chemische Reinigungsstufen, wie chemische Fällungsstufen, oder Mikrosiebe hinzukommen. Zum Beispiel bei einem hohen Nitratgehalt des Abwassers kann die Denitrifikationsstufe in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung zuerst erfolgen und die biologische Reinigungsstufe folgt der Denitrifikationsstufe: Selbstverständlich kann erfindungsgemäß jedoch auch vorgesehen sein, zuerst die biologische Reinigung und dann die Denitrifikation durchzuführen. Die Abwasserbeschaffenheit, die Reinhalteanforderungen und die örtlichen Verhältnisse legen die jeweils bestgeeignete erfindungsgemäße Systemkombination fest. Beispielsweise kann die biologische Reinigungsstufe dadurch entlastet werden, dass eine Phosphat-Vorfällung des Abwassers erfolgt. Der Phosphatgehalt des Abwassers wird dabei so weit gesenkt, dass der Phosphatbedarf der nachfolgenden biologischen Reinigungsstufe garantiert ist. Erfindungsgemäß ist es jedoch auch möglich, die Phosphatfällung als Simultanfällung oder als Nachfällung durchzuführen. Biologische Verfahren zur Abwasserreinigung innerhalb der biologischen Reinigungsstufe können beispielsweise Belebungsverfahren in Belebtschlammbecken beziehungsweise Belebungsbecken sein beziehungsweise biologische Verfahren innerhalb von Tropfkörpern und Tauchkörpern. Biologische Verfahren können auch in geschlossenen Behältern durchgeführt werden wie Bio-Hochreaktoren, Turmbiologien, Schlaufenreaktoren.

Der aerobe Abbau der Abwässer in Belebtschlammbecken, Tropfkörper oder in geschlossenen Bioreaktoren erfolgt bei diesen Verfahren so, dass unter künstlichem Lufteintrag durch zum Beispiel Gebläse, Rotoren, Walzen oder Düsen organische Stoffe durch Mikroorganismen und Kleinlebewesen unter Neubildung von Biomasse zu unschädlichen Verbindungen wie Kohlendioxid, Wasser, Nitraten und Sulfaten metabolisiert wird.

Weist das zu reinigende Abwasser einen hohen Anteil an biologisch schwer abbaubaren Komponenten wie zum Beispiel Kohlenwasserstoffen oder an Schwermetallen auf, ist es erfindungsgemäß zweckmäßig, mit dem biologischen Verfahren ein physikalisches oder chemisches Verfahren gemeinsam einzusetzen.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter einer Stufe ein räumlicher Bereich, das heißt ein Teil einer Anlage, und/oder ein Vorgang, das heißt ein Verfahrensschritt, verstanden.

Erfindungsgemäß wird unter einer Denitrifikationsstufe jeder Bereich oder Vorgang verstanden, in dem eine Form der Nitratatmung oder der dissimilatorischen Nitratreduktion stattfinden kann, das heißt, die Denitrifikationsstufe kann erfindungsgemäß ein eigenes Becken innerhalb eines Abwassersystems sein, es kann sich jedoch auch um eine Denitrifikationszone innerhalb einer größeren Abwasser­ flüssigkeitsansammlung handeln. Von Bedeutung ist, dass ein Stickstoffkreislauf dergestalt stattfindet, dass das Nitrat und die gebildeten Reduktionsprodukte aus der Denitrifikationsstufe entfernt, insbesondere von Organismen ausgeschieden, werden. Während des Vorganges der Denitrifikation wird unter anoxischen Bedingungen Nitrat über Nitrit und Distickstoffoxid zu elementarem Stickstoff reduziert.

Erfindungsgemäß wird unter anoxischen Bedingungen verstanden, dass kein gelöster molekularer Sauerstoff vorliegt, wobei jedoch chemisch gebundener und für Mikroorganismen verfügbarer Sauerstoff in Form von z. B. NO₃ vorhanden ist. Demgemäss kann z. B. Nitratatmung stattfinden. Unter anaeroben Bedingungen liegt kein für Mikroorganismen verfügbarer Sauerstoff vor. Es kann keine Atmung erfolgen.

Unter Verringerung beziehungsweise Reduzierung des durch die Betriebsweise bedingten Sauerstoffeintrags wird erfindungsgemäß jeder Vorgang oder bauliche Maßnahme verstanden, der beziehungsweise die dazu führt, dass molekularer oder physikalisch, chemisch oder biologisch gebundener Sauerstoff in einer verfügbaren Endkonzentration in der Denitrifikationsstufe vorliegt, die die Vermehrung beziehungsweise das Wachsturn von filamentösen Mikroorganismen negativ beeinflusst, und zwar im Vergleich zu einem stattfindenden Sauerstoffeintrag ohne Vornahme der erfindungsgemäßen baulichen und/oder verfahrenstechnischen Maßnahmen. Filamentöse Mikroorganismen im Sinne der vorliegenden Erfindung sind insbesondere Bakterien, z. B. Microthrix parvicella oder fädige Mikroorganismen Typ 021N. Durch eine erfindungsgemäße Reduktion des Sauerstoffeintrags um 1 kg wird der Zuwachs an Biomasse filamentöser Mikroorganismen um 0,59 kg TS (Trockensubstanz) gesenkt. Wird der Sauerstoffeintrag in der Kläranlage erfindungsgemäß beispielsweise um 50% reduziert, ist der Zuwachs an Biomasse filamentöser Mikroorganismen während der nächsten 30 Tage um 1715 kg TS reduziert. Eine Reduktion des Wachstums filamentöser Mikroorganismen durch reduzierten Sauerstoffeintrag hat einen geringeren Kohlenstoffverbrauch zur Folge, so dass im Belebungsbecken eine höhere Kohlenstoffkonzentration zur Verfügung steht und dadurch eine weitere Reduktion des Wachstums filamentöser Mikroorganismen erfolgen kann.

Der Vorgang der Reduzierung des Sauerstoffeintrages kann beispielsweise nicht in jedem Fall mit Sauerstoffelektroden oder anderen Messverfahren durch Messen des aktuellen Sauerstoffgehaltes, das heißt der Gelöstsauerstoffkonzentration, bestimmt werden, da aufgrund eines schnellen O₂-Verbrauches durch zum Beispiel eine große Anzahl von Mikroorganismen auch bei hohem O₂-Eintrag die Gelöstsauerstoff­ konzentration sehr niedrig sein kann. Das heißt, erfindungsgemäß sind auch Verfahren beansprucht, die nicht unmittelbar dazu führen, dass die Sauerstoffkonzentration im Abwasser gesenkt, insbesondere signifikant gesenkt wird, sondern auch Verfahren die dazu führen, dass weniger Sauerstoff über verschiedene Kreisläufe, beispielsweise über Mikroorganismen oder über die Flüssigkeitsoberfläche des Abwassers in dieses, eingebracht wird. Selbstverständlich betrifft die Erfindung jedoch auch Maßnahmen zur Verringerung der Gelöstsauerstoffkonzentration, wie die Zugabe von chemischen Substanzen, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch als den Sauerstoffeintrag-reduzierende Verfahren bezeichnet werden. Dies insbesondere deshalb, weil derartige Maßnahmen auch die biologische Verfügbarkeit von Sauerstoff im Abwasser reduzieren.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Reduzierung des Sauerstoffeintrages durch eine vollständige, im wesentlichen vollständige oder teilweise Einhausung der Denitrifikationszone und/oder der Zuflüsse zu derselben, durch die Zugabe von chemischen Substanzen zur Verringerung der biologischen Sauerstoffverfügbarkeit, durch Vornahme von flächigen Einbauten unter, an oder über der Oberfläche des Abwassers in der Denitrifikationsstufe und/oder der Zuflüsse zu derselben, durch intermittierendes Rühren des Abwassers in der Denitrifikationsstufe und/oder durch die Zuleitung des zu klärenden Abwassers unterhalb des Abwasserspiegels der Denitrifikationsstufe.

Vorzugsweise erfolgt die Einhausung der Denitrifikationszone beziehungsweise der Zuflüsse zu derselben dadurch, dass die Denitrifikationsstufe beziehungsweise deren Zuflüsse mittels einer Abdeckvorrichtung, zum Beispiel einem Deckel, einer Platte oder Folie, abgedeckt wird. Die Einhausung dient dazu, den Luftzutritt zum Abwasser zu behindern oder zu verhindern. Das Abdecken kann beispielsweise in einer Denitrifikationsstufe, die als Denitrifikationsbecken ausgebildet ist, dergestalt erfolgen, dass das Becken zum Luftraum hin mit einem Kunststoff-, Holz-, Betonsockel oder -deckel luftdicht oder weitgehend luftdicht abgeschlossen wird. Von Vorteil ist es, wenn die Abdeckvorrichtung, zum Beispiel der Betondeckel, Ventile, insbesondere Rückschlagventile oder Rückschlagklappen aufweist, die Stickstoff oder Kohlendioxid aus der Denitrifikationszone beziehungsweise dem Denitrifikationsbecken oder der Denitrifikationsstufe entweichen lassen, ohne dass hierbei Sauerstoff von außen unter die Konstruktion der Einhausung eindringen kann. Bei Neubauten von Abwasseranlagen und Abwassersystemen kann die Einhausung vorzugsweise dadurch erfolgen, dass die Denitrifikationsstufe oder das Denitrifikationsbecken und/oder die Zuflüsse zu demselben vollständig oder nahezu vollständig als geschlossener oder abgeschlossener Behälter gebaut werden.

Als chemische Substanzen zur Verringerung des Sauerstoffgehaltes werden vorteilhafterweise Substanzen eingesetzt, die durch ihr Einbringen in die Lösung, also in das Abwasser, in der Lage sind, den molekularen Sauerstoff, zum Beispiel chemisch oder physikalisch so zu binden, dass er metabolischen Prozessen, insbesondere den metabolischen Prozessen von filamentösen Mikroorganismen im Abwasser, nicht mehr zur Atmung zur Verfügung steht. Es kann sich erfindungsgemäß auch um Substanzen handeln, die durch ihre Einwirkung auf weitere Stoffkreisläufe in oder mit Algen, Bakterien, Pflanzen oder anderen Organismen in der Lage sind, den Sauerstoffgehalt zu verringern. Vorteilhaft und erfindungsgemäß bevorzugt ist es, Substanzen zu verwenden, die Sauerstoff reduzieren können, also zum Beispiel ein sauerstoffreduzierendes Agens. Zweckmäßigerweise handelt es sich hierbei um Reduktionsmittel, die als Element oder als Verbindung in der Lage sind, durch die Abgabe von Elektronen in einen energieärmeren Zustand überzugehen. Erfindungsgemäß können vorzugsweise auch Substanzen eingesetzt werden, die die Stoffwechselleistung von Sauerstoff- abgebenden Mikroorganismen reduzieren.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die chemische Substanz Natriumsulfit. Es ist erfindungsgemäß jedoch auch möglich, andere Sulfite wie zum Beispiel Kaliumsulfit, Natriumdithionit (Na₂S₂O₄), Grünsalz (Eisen-II-sulfat-Heptahydrat FeSO₄ . 7H₂O) oder andere zu verwenden.

Vorteilhafterweise kann in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Reduzierung des Sauerstoffeintrags durch Einbauten unter, an oder über der Oberfläche des Abwassers in der Denitrifikationsstufe und/oder den Zuflüssen zu der Denitrifikationsstufe erfolgen, wobei es von Vorteil ist, wenn die Einbauten flächig und/oder schwimmfähig ausgebildet sind. Die Einbauten können so ausgeführt sein, dass sie die gesamte oberflächennahe Abwasserschicht, wesentliche Teile oder bestimmte Bereiche der oberflächennahen Abwasserschichten beruhigen. Die Einbauten können daher die gesamte Oberfläche erfassen oder Teile davon. Die Einbauten können unter anderem dazu dienen, die den Sauerstoffeintrag erhöhende Bewegung der oberflächennahen Abwasserschichten zu reduzieren, diese Abwasserschichten also zu beruhigen. Die Einbauten müssen daher nicht unbedingt luftdicht ausgestaltet oder angeordnet sein.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Einbauten nicht rotierende Hohlkörper, Korkteile, Lattengitter, Gitterroste, miteinander befestigte Bohlen, Folien oder Schwimmdecken, insbesondere aus Kork, Holz oder Kunststoff. Da diese Einbauten so angeordnet werden, dass sie vorzugsweise nicht rotieren, können sie selbst keinen Sauerstoff in das Abwasser eintragen. Die Einbauten sind vorteilhafterweise so gestaltet, dass sie eine Sedimentierung des Schlammes nicht behindern. Von Vorteil ist es, dass die Einbauten das Entweichen von Gasen, die durch Abbauprozesse gebildet werden, nicht behindern.

Vorteilhaft ist es in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die Reduzierung des Sauerstoffeintrages durch intermittierendes Rühren des Abwassers in der Denitrifikationsstufe vorzunehmen. Das intermittierende Rühren gestattet es, die Sedimentationsgeschwindigkeit des Schlammes im Abwasser wunschgemäß zu gestalten und den Sauerstoffeintrag während der Ausschaltzeit des intermittierenden Rührens nahezu vollständig zu unterbinden.

Vorteilhaft ist es erfindungsgemäß auch, die Reduzierung des Sauerstoffeintrages dadurch zu realisieren, dass die Zuleitung des Abwassers unterhalb des Abwasserspiegels in der Denitrifikationsstufe erfolgt. Dadurch hat das zugeleitete Abwasser keinen direkten, unmittelbaren Kontakt zu dem Sauerstoff der Luft. Weiterhin wird durch die Zuleitung unterhalb des Abwasserspiegels erreicht, dass Turbulenzen an der Oberfläche des Abwasserspiegels vermindert werden, wodurch ebenfalls der Sauerstoffeintrag reduziert wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Abwasser zuerst durch die biologische Reinigungsstufe und dann durch die Denitrifikationsstufe geleitet. Bei einer solchen Ausgestaltung der Erfindung handelt es sich vorteilhafterweise um Abwässer, die leicht abbaubare Stoffe enthalten. Hierbei kann es sich beispielsweise um Kläranlagen handeln, die kommunale Abwässer oder Abwässer aus Schlacht- und Fleischverarbeitungsbetrieben verarbeiten.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Abwasser zuerst durch die Denitrifikationsstufe und dann durch die biologische Reinigungsstufe geleitet. Vorteilhafterweise wird ein solcher Verfahrensablauf dann gewählt, wenn die Belastung, wie zum Beispiel in industriellem Abwasser, sehr hoch ist und/oder biologisch schwer abbaubare Stoffe in großem Umfang enthält. Vor, zwischen oder nach der Denitrifikationsstufe und der biologischen Reinigungsstufe können jedoch andere Reinigungskomponenten eingebaut sein, wie Becken zur Phosphatfällung und andere.

Wenn das Abwasser zuerst durch die biologische Reinigungsstufe und dann durch die Denitrifikationsstufe geleitet wird, kann es vorteilhaft sein, eine organische Kohlenstoffquelle zuzugeben.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die biologische Reinigungsstufe ein Belebtschlammbecken. Bei Abwässern mit einer geringen Substratkonzentration und einer langsamen Umsetzgeschwindigkeit an Metaboliten ist es erfindungsgemäß von Vorteil, die Konzentration der aktiven Bakterien im Belebungsbecken zu erhöhen; dies ist vorzugsweise durch das Einleiten von Schlamm in ein Belebtschlammbecken möglich.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das zu reinigende Abwasser mechanisch vorgeklärt. Die mechanische Vorklärung des Abwassers dient vorzugsweise der Abtrennung von Feststoffen und im Abwasser ungelösten Flüssigkeiten wie Fetten und Ölen. Die Abtrennung der Feststoffe ist vorteilhaft, da das so behandelte Abwasser im folgenden gut mit Erfolg biologisch gereinigt werden kann. Vorteilhafterweise erfolgt die mechanische Abwasserreinigung in mehreren Schritten. Von Vorteil ist es, zuerst in einem Rechenwerk die Grobstoffe zu beseitigen, die Pumpen, Belüftungsaggregate und andere in ihrer Funktion behindern oder gefährden könnten. Im Anschluss daran können beispielsweise in einem Sandfang schnellabsitzende Sandkörner und ähnliches zurückgehalten werden, um unnötigen Pumpenverschleiß und Schwierigkeiten bei der Schlammförderung aus dem Absatzbecken zu verhindern. Es kann beispielsweise zweckmäßig sein, nach dem Passieren des Sandfangs das Abwasser mit Hilfe von Schwimmstoffabscheidern von aufschwimmenden Stoffen wie Fetten oder Ölen zu reinigen. Vorzugsweise werden dann beispielsweise die geflockten sedimentierbaren Abwasserinhaltsstoffe im Vorklärbecken abgetrennt. Je nach Abwasser der an eine kommunale Kläranlage angeschlossenen Gewerbebetriebe kann im Zuge der Vorklärung beispielsweise auf eine räumlich separate Anlage zur Schwimmstoff oder Ölabsonderung verzichtet werden. Die auf der Abwasseroberfläche schwimmenden Inhaltsstoffe werden dann vorteilhafterweise mittels beweglicher Brücken abgesaugt.

Die Erfindung betrifft auch eine Kläranlage, insbesondere zur Durchführung eines der vorgenannten Verfahren, umfassend eine Denitrifikationsstufe und eine biologische Reinigungsstufe, wobei die Denitrifikationsstufe und/oder deren Zuflüsse wie vorstehend beschrieben eingehaust oder mit Einbauten versehen sind und/oder die Zuflüsse für das zu klärende Abwasser im unteren Bereich des Denitrifikationsbeckens in dieses münden. Vorteilhafterweise werden in der erfindungsgemäßen Kläranlage physikalische, chemische und biologische Verfahren zur Abwasserreinigung genutzt.

In den physikalischen Verfahrensschritten zur Abwasserreinigung werden vorteilhafterweise die Abwasserinhaltsstoffe entsprechend ihrer physikalischen Eigenschaften, wie Teilchengröße, Dichte und Sinkgeschwindigkeit, nach unterschiedlichen Methoden aufkonzentriert. Hierzu können alle Verfahren eingesetzt werden, die als Trennmittel feste Hilfsstoffe (Absorption, Adsorption, Filtration, Ionenaustausch, Ultrafiltration, Umkehrosmose), flüssige Hilfsstoffe (Extraktionen), gasförmige Hilfsstoffe (Flotationen, Strippen), Wärmeenergie (Destillation, Eindampfen) oder Schwerkraft (Absetzen, Aufschwimmen) verwenden. Die Abtrennung von nicht gelösten Stoffen durch Siebe und Rechen, Leichtstoffabscheider, Absetzbecken und Sandfilter wird erfindungsgemäß als mechanische Abwasserreinigung beziehungsweise als physikalisches Verfahren zur Abwasserreinigung bezeichnet. Bei den chemischen Verfahren zur erfindungsgemäßen Abwasserreinigung erfolgt die Reinigung des Abwassers durch Umwandlung der Schadstoffe in leichte entfernbare Formen oder in schadlose Reaktionsprodukte. Zur Anwendung kommen beispielsweise Reaktionen, die eine Oxidation (Verbrennung, Nassoxidation, anodische Oxidation), Reduktion (Metall-Abscheidung) oder die Bildung schwer löslicher Verbindungen (Flockung, Fällung) bewirken. So werden zum Beispiel vorzugsweise gelöste Phosphorverbindungen durch Zugabe von beispielsweise Eisen- oder Aluminiumsalzen ausgefällt oder kolloidale Abwasserinhaltsstoffe durch Zugabe von Polyelektrolyten ausgeflockt. Bei den biologischen Verfahren zur Abwasserreinigung im Sinne der Erfindung werden die organischen Stoffe durch Mikroorganismen und Kleinlebewesen unter Neubildung von Biomasse zu unschädlichen Verbindungen metabolisiert. Bei der aeroben Abwasserbehandlung erfolgt beispielsweise eine Metabolisierung zu Kohlendioxid, Wasser, Nitraten und Sulfaten und bei der anaeroben Abwasserreinigung zu beispielsweise Biogas, Ammonium und Sulfiden.

Von Vorteil ist es, dass die erfindungsgemäße Kläranlage so ausgebildet ist, dass die Denitrifikationsstufe und/oder deren Zuflüsse eingehaust sind. Hierdurch wird vorteilhafterweise der Sauerstoffeintrag über die Luft und somit das Wachstum filamentöser Mikroorganismen reduziert. Es ist jedoch beispielsweise auch möglich, die Denitrifikationsstufe beziehungsweise das Denitrifikationsbecken beziehungsweise deren Zuflüsse mit Einbauten zu versehen, die Strömungen, insbesondere turbulente Strömungen, reduzieren, wodurch ebenfalls der Sauerstoffeintrag in das Denitrifikationsbecken beziehungsweise die Denitrifikationszone vermindert wird. Vorteilhaft ist es, wenn alle Zuflüsse in das Denitrifikationsbecken beziehungsweise die Denitrifikationszone in den unteren Bereich des Denitrifikationsbeckens münden, da hierdurch Strömungen an der Oberfläche des Abwassers und somit der Sauerstoffeintrag über diese Oberfläche vermindert wird.

Die Erfindung soll anhand der folgenden Beispiele und der dazugehörigen Figuren näher erläutert werden.

Die Figuren zeigen:

Fig. 1 zeigt schematisch eine Kläranlage,

Fig. 2 schematisch eine Einhausung eines Denitrifikationsbeckens,

Fig. 3 in Draufsicht eine auf einer Abwasseroberfläche schwimmende Abdeckung,

Fig. 4 einen Ausschnitt einer auf einer Abwasseroberfläche schwimmenden Abdeckung und

Fig. 5 schematisch die Minimierung der Turbulenz an der Oberfläche des Denitrifikationsbeckens.

Stand der Technik

In einer Kläranlage 100 gemäß Fig. 1 mit 70000 EWG (Einwohnergleichwerte) mit vorgeschalteter Denitrifikation nach Rechen und Sandfang 110 sowie Vorklärung 120 werden zwei Denitrifikationsbecken 130 (als ein Block dargestellt) mit einer Breite von 6,3 m, einer Länge von 31,5 m und einer Tiefe von 2,39 m und einem Volumen von zusammen etwa 950 m³ eingesetzt. An die Denitrifikationsbecken 130 schließen sich vier parallele Belebungsbecken 140 (die vierstrassige Belebung und Nitrifikation ist als ein Block dargestellt) zur Belebung mit einem Gesamtvolumen von 3000 m³ an. Die Belebungsbecken 140 sind jeweils 6,3 m breit, 24 m lang und 4,96 m tief. Bei den so dimensionierten Becken beträgt die Oberfläche der Denitrifikation 397 m² und das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen 0,418 m²/m³. Das Volumenverhältnis von Denitrifikation zu Belebung beträgt 0,317. Dargestellt ist auch eine Nachklärung 150, ein Ablauf 170, ein Zulauf 160 und eine Rezirkulation 180.

Die Anlage 100 weist in der Winter-/Frühjahrssaison einen extrem hohen Anteil an filamentösen beziehungsweise fädigen Mikroorganismen auf, die zur Schaumbildung in der Belebung 140 führen sowie zu schlechten Absetzeigenschaften und zu Problemen in der Schlammfaulung, die durch die Schaumbildung hervorgerufen werden. Der unkontrollierte Sauerstoffeintrag in das Denitrifikationsbecken 130 beziehungsweise in die Denitrifikationszone, deren Oberfläche durch Propellerrührer intensiv bewegt wird und dadurch turbulent ist, beträgt bei einer Wassertemperatur von 10°C 194 kg/d. Mit diesem Sauerstoff können in den Denitrifikationsbecken 130 beziehungsweise in der Denitrifikationszone 194 kg CSB/d abgebaut werden, der zusätzlich zu dem durch NO₃-O ermöglichten CSB-Abbau stattfindet und unerwünscht ist. Denn bei einem Volumenstrom von 10500 m³/d wird die CSB-Konzentration im Belebungsbecken 140 dadurch um etwa 18 mg/l herabgesetzt.

Die Abmaße der Becken sowie die angeführten Temperaturen und der Sauerstoffeintrag gelten für alle folgenden Beispiele.

Beispiel 1 Verringerung des Sauerstoffeintrags durch Einhausung der Denitrifikationszone

Die Einhausung der Denitrifikationszone geschieht gemäß Fig. 2 dadurch, dass ein offenes Denitrifikationsbecken zu einem im Boden versenkten geschlossenen Behälter umgebaut wird. Der Umbau wird durch Deckelung der bisher offenen Denitrifikationszone realisiert. Die Deckelung erfolgt durch einen Betondeckel 4, der ebenerdig aufgebracht ist, so dass ein Gasraum 5 von 10 cm zwischen der Abwasseroberfläche 3 und der Unterseite des Betondeckels 4 bleibt. Dargestellt ist auch der Zulauf 2 zum Denitrifikationsbecken 1. Zu der Zu- und Ablaufseite hin ist der Betondeckel 4 vom Beckenrand zurückgesetzt und taucht mit einem Fortsatz 6 etwa 30 bis 50 cm tief ins Wasser ein, mindestens aber so weit, bis der Austausch zwischen dieser Tiefe mit der Oberfläche minimal wird. An der Zulaufseite beträgt der Abstand 7 des Betondeckeis 4 von der Zulaufseite des Denitrifikationsbeckens 1 m, an der Ablaufseite weniger, ca. 60 cm. So kann das entleerte Denitrifikationsbecken 1 bei Bedarf begangen und gereinigt beziehungsweise saniert werden. In dem wie vorstehend beschriebenen dimensionierten Denitrifikationsbecken 1 werden etwa 8 m³/h Stickstoff gebildet, der zusammen mit dem gebildeten Kohlendioxid über mindestens zwei bis maximal vier dafür vorgesehene Rohre 8 mit einem Durchmesser von 50 mm mit Rückschlagklappen 9 (siehe Detailzeichnung) entweichen kann. Die Rückschlagklappen 9 müssen gewährleisten, dass der Gasfluss nur in die Richtung von innen nach außen erfolgen kann. Die Rückschlagklappenrohre 8 werden mit einer Blech- oder Holzkonstruktion 10 überdacht, so dass auch bei Regen oder Schneefall gewährleistet ist, dass die Deckel der Rückschlagklappen 9 sich öffnen können, um so den Stickstoff und das Kohlendioxid entweichen lassen zu können. Die Einhausung 4 des Denitrifikationsbeckens 1 kann auch mittels einer Konstruktion aus Holz, Stahl oder einem anderen geeigneten Material erfolgen.

Es ist auch möglich, dass eine einhausende Konstruktion zum Abdecken des Denitrifikationsbeckens 1 direkt auf der Oberfläche des Abwassers vorgesehen wird, die das Abwasser, insbesondere dessen Oberfläche vollständig oder weitgehend gegen den Luftraum und somit gegen den Luftsauerstoff abgrenzt. Die Deckelung erfolgt dann mit zum Beispiel flächigen Konstruktionen, die vorzugsweise luftundurchlässig, schwimmfähig, wetterfest und nicht rotierend sind. Beispiele hierfür wären miteinander befestigte Styroporbahnen, Holzbohlen, Hohlkörper, Korkteile und/oder Kunststoffplatten oder Kunststofffolien, die auf das Wasser gelegt oder darüber gespannt werden.

Die Fig. 3 zeigt in Draufsicht eine auf einer Abwasseroberfläche schwimmende Abdeckung 22 aus flexibel miteinander verbundenen Einzelelementen, z. B. Holzbohlen oder flächigen Styroporplatten, die auf in einem Denitrifikationsbecken 1 vorhandenen Abwasser schwimmt. Die Holzbohlen oder Platten sind über flexible Verbindungen 24 z. B. witterungsbeständige Kunststoffseile miteinander verbunden. Dargestellt ist auch die Befestigung 23 der schwimmenden Bohlen oder Platten mit dem Rand des Denitrifikationsbeckens 1. Die Befestigung 23 kann am Beckenrand oder wie in Fig. 4 dargestellt an der Beckenwand angebracht sein und beispielsweise mittels witterungsbeständiger Kunststoffseile erfolgen.

Die Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt einer in einem Denitrifikationsbecken 1 schwimmenden Abdeckung 32. Die Einzelelemente, z. B. schwimmende Holzbohlen oder Styroporplatten der Abdeckung 32 sind miteinander über z. B. witterungsbeständige Kunststoffseile 34 und mit der Wand des Denitrifikationsbeckens 1 über z. B. witterungsbeständige Kunststoffseile 33 verbunden. Dargestellt ist auch der unterhalb des Beckenrands liegende Flüssigkeitsspiegel 35.

Beispiel 2 Zusatz von sauerstoffreduzierenden chemischen Substanzen

Dem wie oben dimensionierten Denitrifikationsbecken 1 wird 145 mg/l Natriumsulfit (Na₂SO₃) (wasserfrei) zugefügt, so dass der über die Wasseroberfläche eingetragene Sauerstoff chemisch reduziert wird. Wenn bestimmte Umwelteinflüsse es erfordern, wie beispielsweise niedrige Temperaturen im Winter, kann der Konzentrationsbereich des Natriumsulfits bis auf maximal 200 mg/l erhöht werden. Bei einem Volumenstrom von 10500 m³/d entspricht dies einer Zugabe von 1526 kg/d (bei einer Zugabe von 145 mg/l Natriumsulfit).

Angewendet werden kann auch jedes für die biologische Abwasserreinigung geeignete Reduktionsmittel, welches in der Lage ist, den Sauerstoff zu reduzieren, zum Beispiel Kaliumsulfit, Natriumdithionit (Na₂S₂O₄) oder Eisen-II-Sulfat-Heptahydrat (FeSO₄ . H₂O).

Beispiel 3 Minimierung der Turbulenz an der Oberfläche des Abwassers

Die Minimierung der Turbulenz an der Abwasseroberfläche kann in dem dargestellten Denitrifikationsbecken 1 oder in der Denitrifikationszone gemäß Fig. 5 dadurch erfolgen, dass das Rühren des Abwassers in Bodennähe und nicht in Nähe der Abwasseroberfläche 42 erfolgt. Die Fig. 5 zeigt die Minimierung der Turbulenz an der Oberfläche 42 des Denitrifikationsbeckens 1 durch Rühren des Abwassers in Bodennähe und durch einen parallel zum Flüssigkeitsspiegel 42 eingebauten Gitterrost 44, der unterhalb des Flüssigkeitsspiegels 42 angeordnet ist. Das Rühren wird durch einen in Bodennähe angebrachten Propellerrührer 43 bewirkt. Dargestellt ist, dass die entstehende Strömung am Gitterrost 44 eine Ablenkung 45 erfährt und dass eine turbulenzfreie, quasi ruhende Flüssigkeitsschicht 46 zwischen Gitterrost 44 und Abwasseroberfläche 42 gebildet wird. Die Minimierung der Turbulenz kann also zusätzlich oder alternativ durch Einbauten 44 unterhalb der Wasseroberfläche 42 verbessert werden. Diese Einbauten 44 können beispielsweise aus einem parallel zum Flüssigkeitsspiegel 42 des Abwasser eingebauten Lattengitter, Gitterrost etc. oder sonstigen, insbesondere flächig ausgebildeten Vorrichtungen wie Platten oder Planken bestehen, wodurch der durch Turbulenz hervorgerufene Austausch von Sauerstoff zwischen Abwasseroberfläche 42 mit der darüber liegenden Luft verhindert wird, indem der oberhalb der Einbauten 44 liegende Flüssigkeitsbereich 46 sich wie eine ruhende Flüssigkeit verhält. Die Lattengitter oder Gitterroste beziehungsweise anderen Einbauten müssen so beschaffen sein, dass die Durchlässigkeit für sedimentierende Feststoffe bei gleichzeitiger Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit an der Flüssigkeitsoberfläche gewährleistet ist. Dies kann dadurch gewährleistet werden, dass beispielsweise die Latten im Lattengitter weniger Volumen einnehmen als die zwischen den Latten liegenden freien Flächen. Dadurch wird verhindert, dass sich die sedimentierenden Feststoffe auf dem Lattengitter absetzen und es so im Laufe des Betriebs der Abwasserreinigung zusetzen.

Beispiel 4 Intermittierendes Rühren

Um die Feststoffe im beschriebenen Denitrifikationsbecken 1 in der Schwebe zu halten, wird der Inhalt des Denitrifikationsbeckens 1 beziehungsweise der gesamten Denitrifikationszone durch Rühren gemischt. Das Mischen durch Rühren erfolgt hierbei durch diskontinuierliches Rühren, während üblicherweise im Stand der Technik die Durchmischung kontinuierlich erfolgt. Während des diskontinuierlichen Rührens wird in den Ausschaltzeiten des Rührers nahezu kein Sauerstoff über die Abwasseroberfläche eingetragen. Das Ein- und Ausschalten des diskontinuierlichen Rührers richtet sich nach der Sedimentationsgeschwindigkeit des Schlammes. Bei einer Ausschaltzeit von 10 bis 20 Minuten und einer Einschaltzeit von 5 bis 10 Minuten, die jeweils wechselseitig erfolgt, ist eine signifikante Reduktion des Sauerstoffeintrags messbar. Konkret wird eine Reduktion des Sauerstoffeintrags gegenüber dem kontinuierlichen Rühren um ca. 75% erreicht, wenn eine Einschaltzeit von 5 Minuten und eine Ausschaltzeit von 15 Minuten gewählt wird.

Beispiel 5 Neubau

Der Sauerstoffeintrag über die Oberfläche des Denitrifikationsbeckens 1 kann insbesondere bei Neubauten der Abwasserkläranlage 100 beziehungsweise bei Neubauten des Denitrifikationsbeckens 1 dadurch erfolgen, dass das Denitrifikationsbecken 1 einschließlich des Zulaufs 2 als geschlossener Behälter gebaut wird, wobei die Entlüftungsvorrichtungen 8 vorzugsweise Ventile und/oder Rückschlagklappen 9 aufweisen.

Literatur

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Claims (10)

1. Verfahren zur Reinigung von Abwasser, wobei das Abwasser durch eine biologische Reinigungsstufe und eine Denitrifikationsstufe geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Betriebsweise bedingte Sauer­ stoffeintrag des in dem in der Denitrifikationsstufe befindlichen Abwassers reduziert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduzie­ rung des Sauerstoffeintrags durch

• a) Einhausung der Denitrifikationszone und/oder der Zuflüsse zu dersel­ ben,
• b) Zugabe von chemischen Substanzen zur Verringerung der biologi­ schen Sauerstoffverfügbarkeit,
• c) Vornahme von flächigen Einbauten unter, an oder über der Oberflä­ che des Abwassers in der Denitrifikationsstufe und/oder in den Zu­ flüssen zu derselben,
• d) intermittierendes Rühren des Abwassers in der Denitrifikationsstufe und/oder
• e) die Zuleitung des zu klärenden Abwassers unterhalb des Abwasser­ spiegels der Denitrifikationsstufe erfolgt.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbauten nicht rotierende Hohlkörper, Korkteile, Latten­ gitter, Gitterroste, miteinander befestigte Bohlen oder Schwimmdecken, insbesondere aus Holz oder Kunststoff, sind.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die chemische Substanz ein sauerstoffreduzierendes Agens ist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die chemische Substanz Natriumsulfit (Na₂SO₃) ist.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Abwasser zuerst durch die biologische Reinigungsstufe und dann durch die Denitrifikationsstufe geleitet wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Abwasser zuerst durch die Denitrifikationsstufe und dann durch die biologische Reinigungsstufe geleitet wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die biologische Reinigungsstufe ein Belebtschlammbecken ist.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das zu reinigende Abwasser mechanisch vorgeklärt ist.

10. Kläranlage, insbesondere zur Durchführung eines der vorgenannten Ver­ fahren, umfassend eine Denitrifikationsstufe (1, 130) und eine biologische Reinigungsstufe (140), dadurch gekennzeichnet, dass die Denitrifikati­ onsstufe (1, 130) und/oder deren Zuflüsse (2) eingehaust und/oder mit Ein­ bauten (44) versehen sind und/oder die Zuflüsse (2) für das zu klärende Ab­ wasser im unteren Bereich des Denitrifikationsbeckens (1, 130) in dieses münden.