miniatur|Luftbild der Kläranlage Dresden-Kaditz, 2013 Die Kläranlage Dresden-Kaditz ist die Haupt-Kläranlage der sächsischen Landeshauptstadt Dresden. Sie befindet sich im Stadtteil Kaditz am rechten Ufer der Elbe beiderseits der Bundesautobahn 4. Sie wird von der Stadtentwässerung Dresden GmbH betrieben und ist die größte ostdeutsche Kläranlage außerhalb Berlins.
Technische Entwicklung Vorgeschichte miniatur|hochkant|Schleusenprofile der alten Kanalisation Im Zuge der Beseitigung der Festungsanlagen in Dresden musste durch die Verfüllung der Wallgräben die Entwässerung neu geordnet werden. Erstmals entstand eine planmäßig angelegte Entwässerung in Dresden, die Entwässerungskanäle (Schleusen) mündeten direkt in die Elbe. Diese wurden als Bauwerke untergeordneter Bedeutung angesehen und dementsprechend mit minderer Qualität und Tiefenlage ausgeführt, sie genügten jedoch den Ansprüchen zur Aufnahme und Ableitung des Regenwassers aus den Straßenschleusen und des Wassers des Kaitzbaches. Die Entsorgung der Fäkalien erfolgte weiterhin über Abortgruben, deren Inhalt mittels Dungwagen regelmäßig geleert und außerhalb der Stadt entsorgt wurde. Dies erfolgte ab 1871 durch die „Dresdner Düngerexport-Actiengesellschaft“.
Dieses System genügte im 19. Jahrhundert den wachsenden Anforderungen aus Industrialisierung und Bevölkerungswachstum nicht mehr. So wurde um 1855 eine „Kellerwasserplage“ festgestellt, die ihre Ursache in den undichten Straßenschleusen und Gruben hatte, auch waren hygienische Probleme wie die Choleraepidemie von 1874 Anlass zu einer kompletten Neuordnung der Entwässerung und umfassenden Einführung der Schwemmkanalisation, die in der Bauordnung der Stadt Dresden, bekannt gemacht am 17. März 1906Dresdner Journal, vom 17. März 1906, offiziell geregelt wurde. miniatur|Übersichtsplan über die Anlagen zur Reinigung und Ableitung der Dresdner Abwässer vom Februar 1903 Die Einführung der Schwemmkanalisation war das Ergebnis umfangreicher Diskussionen, die im letzten Drittel des 19. Jahrhunderts geführt wurden. Hierbei haben sich besonders Stadtbaurat Hermann Klette (1847 bis 1909) und der langjährige Vorsteher der Dresdner Stadtverordneten, Justizrat Dr. Stöckel verdient gemacht. Bezüglich der Einleitung der Abwässer und Fäkalien in die Elbe wurde ein Gutachten des „Reichs-Gesundheitsraths“ vom 8. Februar 1902 eingeholt, das die folgenden Anforderungen an die Einleitungen aus der Schwemmkanalisation in die Elbe und damit auch die Reinigungsleistung der zukünftigen Reinigungsanlage definierte: Entfernung der gröberen Schwimm- und Sinkstoffe bis zu Teilchen von 3 mm. Die dabei ausgeschiedenen Rückstände sind in gesundheitlich und ästhetisch einwandfreier Weise zu beseitigen. Schaffung der Möglichkeit, in Ausnahmefällen eine allgemeine Desinfektion der Abwässer durchzuführen Einrichtung von Abfangvorrichtungen für grobe Schwimm- und Sinkstoffe an sämtlichen Notauslässen Errichtung einer zentralen Abwasserreinigungsanlage auf Kaditzer Flur Fortführung des Endauslasses der gereinigten Abwässer als geschlossenes Rohr bis in die Mitte des Elbestromes
1. Epoche (1910–1952): Mechanische Reinigungsanlage und Pumpstation auf Kaditzer Flur
Abwasserreinigung miniatur|hochkant|links|Hans Erlwein (1872–1914) miniatur|hochkant|links|Hermann Klette (1847–1909) Mit dem Bau der mechanischen Reinigungsanlage und Pumpstation auf der Flur Kaditz wurde 1909 begonnen. Die Planung lag in den Händen des vorgenannten Hermann Klette, als Leiter des städtischen Tiefbauamtes zuständig für die Technologie und von Stadtbaurat Hans Erlwein (1872–1914), als Leiter des städtischen Hochbauamtes zuständig für die Architektur.
miniatur|Riensch-Wurl’sche Siebscheibe, gut zu sehen der Bürstenstern zur Entfernung des Siebgutes miniatur|hochkant|Abbürsten des Siebgutes Von 1906 bis 1907 betrieb das Tiefbauamt eine Versuchsanlage zur Erprobung unterschiedlicher Reinigungsverfahren und Aggregate auf einem Gelände unterhalb der Marienbrücke. Es wurde das mechanische Klärsystem nach dem Patent von Riensch und der sog. Kramer-Apparat getestet. Am Eingang der Anlage befand sich ein Sandfang mit einem Durchmesser von 6 m und ein handgeräumter Grobrechen. Die anschließende Separatorscheibe nach Riensch hatte einen Durchmesser von 4,6 m und rillenartige Öffnungen von 2 × 30 mm. Die Scheibe war 15° gegen die Horizontale geneigt, teilweise getaucht und drehte sich 1,5 mal in der Minute. Über der Scheibe war ein spinnenartiger rotierender Bürstensatz mit acht Bürsten angebracht, die die auf der Scheibe sich ablagernden Stoffe in eine Rinne kehrten. Von dort wurden die Schmutzstoffe mit einem rechenähnlichen Fördergerät in einen Behälter gefördert. Angetrieben wurde die Anlage von einer Dampfmaschine mit 1,91 kW Leistung. Die Ergebnisse waren teilweise unbefriedigend, die Scheibe verbog sich unter der Belastung von Schlamm und Abwasser, auch war der Bürstensatz schlecht zu reinigen. Die Reinigungsleistung betrug ca. 10 % der groben Verunreinigungen.Ryszard Lidzbarski, Feliks Lewandowski: Klären von kommunalem Abwasser – Historische Verbindungen zwischen Dresden und Tczew (Dirschau). In: DWA-Rundbrief. Nr. 35, Oktober 2009, , S. 13–14.
Aufbauend auf dieses Ergebnissen wurden die von der Maschinenfabrik Wilhelm Wurl, Berlin, verbesserten Siebscheiben in der mechanischen Reinigungsanlage eingesetzt. Diese hatten einen Durchmesser von acht Metern und tauchten unter einem Winkel von 22,5° in das Abwasser ein. Damit war es möglich, ca. 34 % der ungelösten Stoffe zu entfernen, eine seinerzeit bedeutende Leistung. Die Riensch-Wurlschen Siebscheiben waren neben einer handberäumten vorgeschalteten Grobrechenanlage die alleinige Reinigungsstufe, zur damaligen Zeit eine durchaus übliche Verfahrensweise. So hatten z. B. die Orte Glatz, Herford, Lauenburg, Ludwigshafen am Rhein, Magdeburg, Mainz, Ragnit, Ratibor, Stettin, Torgau und Wurzen ebenfalls Siebscheiben als alleinige Abwasser-Reinigungsanlage.Imhoff u. a.: Stadtentwässerung Deutschland. 1934. miniatur|hochkant|Siebscheibenhalle Die vier Siebscheiben waren in einer Halle von 59 m Länge und 10,6 m Breite so angeordnet, dass die Scheiben parallel oder auch jeweils zwei in Reihe geschaltet werden konnten. miniatur|Schmutzwasserpumpen miniatur|Regenwasserpumpen Weiterhin wurde eine Pumpstation errichtet, die entsprechend dem Elbwasserstand die Vorflut des Abwassers im Stadtgebiet sicherte. In einer Halle von 46 m Länge und 18 m Breite konnten mittels elf Pumpen verschiedener Größe bis zu 22,3 m3/s Wasser gehoben werden.
miniatur|Absenken des Schmutzwasserauslaufrohres miniatur|hochkant|Schmutzwasserauslaufrohr in der Mitte des Elbbettes
Das gereinigte Abwasser wurde über einen 450 Meter langen Kanal zur Elbe geleitet, der dort mit einem schmiedeeisernen Rohr von 2 m Durchmesser in der Flussmitte ausmündete. Dieser ist heute noch in Betrieb.
Siebgutbehandlung miniatur|Siebgut Nach mehrtägiger Ablagerung hatte das abgetrennte Siebgut laut einer Analyse der Agrikulturchemischen Versuchsanstalt Promnitz folgende Zusammensetzung:Böhm u. a.: Geschichte Stadtentwässerung. 2007. Wassergehalt 67,660 % organische Stoffe 17,240 % davon Stickstoff 0,628 % mineralische Stoffe 15,100 % davon Kali 0,080 % Phosphor 0,182 % Kalk 0,586 % miniatur|Ansicht der Kläranlage vor Errichtung der Faulbehälter 1935 Das Siebgut wurde an die Landwirtschaft abgegeben und dort zur Bodenverbesserung eingesetzt. Da diese Verwendung nur zeitweise möglich war, war eine Behandlung des Siebgutes zur besseren Lagerfähigkeit unumgänglich. Nach diversen Versuchen zur Trocknung oder Entfettung wurde 1914 der Bau einer Aufbereitungsanlage geplant, der aber durch den Ersten Weltkrieg verhindert wurde. miniatur|Faulbehälter, Schalungsarbeiten 1936 Nach mehreren Versuchen wurde schließlich 1936 der Bau eines geschlossenen Faulbehälters mit einem Volumen von 2500 m³ begonnen. Dieser wurde auf 33 °C beheizt und war nach Essen-Rellinghausen der dritte beheizte Faulbehälter Deutschlands. Das Siebgut wurde bis zur Geruchsfreiheit ausgefault und anschließend auf offenen „Trockenbeeten“ entwässert. Das stichfeste Material wurde dann wiederum den Bauern als Düngemittel zur Verfügung gestellt. Das bei der Faulung entstandene Faulgas wurde in einem Gasometer gespeichert und später zur Beheizung des Faulbehälters verwendet.
2. Epoche (1952–1987): Vorkläranlage Dresden-Kaditz Abwasserreinigung miniatur|Versuchsanlage zum Belebungsverfahren 1938 Die rein mechanische Reinigung mittels Siebscheiben konnte steigenden Anforderungen an die Gewässergüte auf Dauer nicht genügen. So wurden ab 1936 im Tiefbauamt Pläne zur Steigerung der Reinigungsleistung mittels biologischer Verfahren, wie dem Tropfkörperverfahren oder dem Belebtschlammverfahren ausgearbeitet, die aber durch den Zweiten Weltkrieg nicht weitergeführt werden konnten.
Die Nahrungsmittelknappheit der Nachkriegsjahre verlagerte den Schwerpunkt der Abwasserreinigung hin zur landwirtschaftlichen Abwasserverwertung, um die Erträge zu steigern. Dadurch hätte sich auch eine 100%ige Schmutzfrachtreduzierung für die Elbe ergeben, indem in der Vegetationsperiode kein Abwasser mehr eingeleitet worden wäre. Die Gelder für den Umbau der Kläranlage wurden demnach nur für eine landwirtschaftliche Abwasserverwertung zur Verfügung gestellt.
Grundgedanke dieser Lösung war, den Nährstoffgehalt des Abwassers so weit wie möglich zu nutzen, deshalb sollte das Abwasser in mechanischen Vorklärbecken mit einer Aufenthaltszeit von nur einer Stunde soweit gereinigt werden, wie es für die weitere Verwendung oder Ableitung in die Elbe erforderlich war. In einem Freispiegelkanal sollte es nach Sörnewitz geleitet und von dort auf die Felder im Raum Großenhain gepumpt werden. Es war geplant, zirka 110.000 m3/d zu verregnen. Für das System waren zwei Ausbauabschnitte vorgesehen, wobei nur der 1. Ausbauabschnitt, der Umbau der Kläranlage, zur Ausführung kam; der 2. Ausbauabschnitt scheiterte an Geld- und Materialmangel.
Der Betrieb der Siebscheiben gestaltete sich aufgrund der Materialverschleißes nach dem Krieg immer schwieriger, ab 1952 erfolgte die schrittweise Demontage. An Stelle der 4. Siebscheibe wurde ein Rechen mit 35 mm Stabweite eingebaut. Zum Schutz der Pumpen wurde außerdem ein Sandfang (zwei Kammern mit 36 m Länge und 4 m Tiefe) zwischen der Siebscheibenhalle und dem Pumpwerk angeordnet. Durch eine Verringerung der Fließgeschwindigkeit auf 0,3 m/s setzen sich die schweren Sande ab, während die leichteren Schwebestoffe weitergetragen werden.
Die Pumpstation blieb in ihrem Grundkonzept erhalten, neu war jedoch, dass durch die Anordnung der Absetzbecken das Abwasser nun kontinuierlich gepumpt werden musste. Ab einem Pegelstand von 4,50 m funktionierte der freie Auslauf aus den Absetzbecken in die Elbe nicht mehr, so dass dann das gesamte grobgereinigte Abwasser über die Regenwetterpumpen in die Elbe mit erhöhtem Wasserstand gepumpt wurde.
Für die Hauptreinigung des Abwassers, die früher durch die Siebscheiben erfolgte, wurden fünf Rechteck-Absetzbecken von je 60 m Länge, 10 m Breite und 2,4 m Tiefe errichtet, deren Reinigungseffekt um ein Vielfaches über dem der Siebscheiben lag. 90 % der absetzbaren Schmutzstoffe sanken zu Boden, die gelösten Stoffe, vor allem Stickstoff und Phosphor blieben erhalten und sollten der Landwirtschaft zugutekommen. Das so gereinigte Abwasser floss über ein Absturzbauwerk in den vorhandenen Schmutzwasserkanal und dann der Elbe zu, da die Ableitung auf die Felder in Richtung Großenhain nicht realisiert wurde (siehe oben).
Die umgebaute Anlage wurde im Mai 1956 in Betrieb genommen.
Schlammbehandlung miniatur|Faulbehälter, 1949 In den Absetzbecken fielen ca. 600 m³ Schlamm pro Tag an, die mit dem Bodenschiebeschild des mechanischen Räumgerätes in die Schlammtaschen der Absetzbecken geschoben und von dort in die Schlammbehandlungsanlage gepumpt wurden.