Klärwerk Nord / Geschäftsstelle des Abwasserzweckverbands

Im Betriebsgebäude des Klärwerks Nord befindet sich die Geschäftsstelle des Abwasserzweckverbands Heidelberg mit seinen Büros für die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Verwaltung sowie der Betriebsleitung des Klärwerks und der Abwasserüberwachung. Außerdem sind hier die zentrale Schaltwarte, die Werkstätten und die Sozialräume untergebracht. Das Abwasserlabor befindet sich in einem separaten Anbau.

Ein Drittel des Abwassers des Abwasserzweckverbands Heidelberg fällt im nördlichen Einzugsgebiet des Neckars an. Dieses Wasser wird durch zwei Hauptsammelkanäle ins Klärwerk Nord gebracht und hier gereinigt. Da das ankommende Abwasser wesentlich tiefer als das Klärwerk liegt, wird das Abwasser im Hebewerk durch drei Schneckenpumpen rund sieben Meter hochgepumpt, damit die Reinigung beginnen kann.

Mechanische Reinigungsstufe

In der Vorreinigungsanlage durchläuft das Abwasser mehrere mechanische Reinigungsstufen. In der Rechenanlage sorgen Feinrechen dafür, dass Grobstoffe wie Lumpen oder Papier aus dem Abwasser entfernt werden. Über eine Förderanlage werden diese zur Auswaschung der organischen Stoffe und zur Entwässerung zur Waschgutpresse transportiert. Das Rechengut wird dann in Containern gesammelt und entsorgt.

Nach der Rechenanlage gelangt das Abwasser in den Sandfang. Dieser hat zwei Funktionen. Er muss dem Abwasser die anorganischen Bestandteile wie Sand und außerdem die öl- und fetthaltigen Stoffe entziehen. Dies geschieht durch Einblasen von Luft und durch die Verringerung der Fließgeschwindigkeit. Der Sand setzt sich ab, Fette und Öle schwimmen auf. Beides kann entfernt werden.
Während die Öle und Fette über den Rotostrainer in die Rechengutmulde transportiert werden, wird der Sand in der Sandaufbereitungsanlage gereinigt. So gut, dass er für Baumaßnahmen wieder eingesetzt werden kann.

Um Geruchsbelästigungen vorzubeugen, sind diese Anlagenteile in einem geschlossenen Bauwerk mit Abluftbehandlung untergebracht. Die Abluftreinigung erfolgt in einem zweistufigen Kreuzstromwäscher.
    
Nachdem das Abwasser nun grob vorgereinigt wurde, wird es zusammen mit dem im Klärwerk Süd vorgereinigten Abwasser der Beckenanlage zugeführt. Diese besteht aus vier Beckenstraßen mit jeweils zwei Vorklärbecken und zwei anoxischen Zonen sowie jeweils vier Belebungs- und vier Nachklärbecken. Die Vorklärbecken bilden den Abschluss der mechanischen Reinigungsstufe. In den rechteckigen Becken wird das Abwasser von den noch verbliebenen Feststoffen befreit. Schwebstoffe setzen sich am Beckenboden ab, Schwimmstoffe treiben auf der Wasseroberfläche. Durch Räumer wird der Schlamm gesammelt, abgepumpt und als Primärschlamm der Voreindickung im Klärwerk Süd zugeführt.
    
Jetzt beginnt mit der biologischen Stufe der wichtigste Teil der Reinigung. Man hat sich das Prinzip der Selbstreinigung von Seen und Flüssen abgeschaut. Hier wird es zeitlich stark verkürzt und auf engstem Raum nachgeahmt.

Biologische Reinigungsstufe

Um auch – wie vom Gesetzgeber seit 1992 gefordert – die Nährstoffe Phosphor und Stickstoff aus dem Abwasser zu entfernen, hat man beim Abwasserzweckverband das sogenannte „Heidelberger Modell“ entwickelt. Der belüfteten Biologie im Belebungsbecken wurde eine anoxische, also sauerstoffarme Zone vorgeschaltet. Das war durch die Verkürzung der Vorklärbecken möglich geworden (siehe Seite: „Heidelberger Modell“).
In den Belebungsbecken werden organische Schmutzstoffe abgebaut, gleichzeitig wird hier Ammoniumstickstoff (NH4) zu Nitrat (NO3) umgewandelt.
In diesen vier Becken werden in hoher Konzentration Bakterien und andere Mikroorganismen gezüchtet, die sich von den organischen Stoffen ernähren. Für optimale Lebensbedingungen der Bakterien sorgt die geregelte Zufuhr von Sauerstoff in Form von Luft und Biomasse. Die hierzu benötigte Luft wird in der Gebläsestation durch vier Turboverdichter mit jeweils 12.000 m³ Stundenleistung in ein Rohrsystem geblasen und über Belüftungsdome am Boden der Becken gleichmäßig verteilt. Die bei der Verdichtung der Luft entstehende Wärme wird in einer Wärmetauscheranlage gewonnen und energetisch sinnvoll zur Beheizung des Betriebsgebäudes genutzt.
Das mit Mikroorganismen ( = Belebtschlamm) durchsetzte nitrathaltige Schlamm-Wassergemisch durchläuft anschließend die Nachklärbecken, wo sich schließlich Schlammflocken bilden, die sich am Beckenboden absetzen. Dieser Belebt- oder auch Sekundärschlamm wird durch Bandräumer abgezogen. Ein Teil des Belebtschlamms wird als Rücklaufschlamm in die anoxischen Zonen zurückgeführt, ein anderer Teil als Überschussschlamm zur Schlammbehandlung über den Neckardüker ins Klärwerk Süd gepumpt. Zusätzlich wird gegebenenfalls ein Teil des nitrathaltigen Wassers über die Rezirkulation wieder zurück in die anoxischen Zonen gepumpt. Hier erfolgt dann die Umwandlung des im Belebtschlamm und im Abwasser enthaltenen Nitrats (NO3 ) in elementaren Stickstoff (N2), der schadlos in die Umwelt entweichen kann.

Chemische Reinigungsstufe

Um die Reinigungsleistung weiter zu verbessern, wird dieser biologische Prozess noch durch eine chemische Reinigungsstufe ergänzt. Durch die Zugabe von Eisen- und Aluminiumsalzen wird das im Abwasser gelöste Phosphat ausgefällt. Der anfallende eisenhaltige Schlamm wird mit dem Rücklaufschlamm den anoxischen Zonen zugeführt bzw. als Überschussschlamm zur Schlammbehandlung in das Klärwerk Süd gepumpt.

Das gereinigte Abwasser fließt über das Auslaufbauwerk in den Neckarkanal.