Filtergraben und Filterbeet

Filtergräben sind Anlagen zur "natürlichen" aeroben biologischen Reinigung vorgeklärten Abwassers. Darüber hinaus wird der dabei entstehende Sekundärschlamm vom gereinigten Abwasser abgetrennt, gespeichert, behandelt und schließlich "entsorgt".

Verfahrensweise

Gut vorgeklärtes Abwasser wird parallel angeordneten Gräben in perforierten Rohrleitungen zugeführt, durchsickert einen Filterkörper aus Feinkies und wird in darunter liegenden Drainageleitungen gesammelt und in ein Gewässer eingeleitet. Die biologische Reinigung besorgen im Feinkies vorhandene Mikroorganismen. Die Versorgung mit Sauerstoff erfolgt durch Luft, die nach jedem Beschickungsvorgang durch das tiefer sikkernde Abwasser in den Kies nachgesaugt wird. Eine hohe Sauerstoffzufuhr läßt sich demnach durch eine intermittierende Beschickung des Filtergrabens erreichen.

Filtergraben nach DIN 4261 Teil 1 (9)

Bemessung

Nach DIN 4261 Teil 1 Kleinkläranlagen; Anlagen ohne Abwasserbelüftung; Anwendung, Bemessung und Ausführung: spezifische Grabenlänge Š 6 m/EW; Sohlbreite Š 0,5 m; Mindesttiefe 1,25 m; Länge eines einzelnen Stranges höchstens 30 m, Filterkies 2/8 mm mindestens 60 cm hoch; Verteil- und Sammeldrainage NW 100 mit Gefälle ca. 1:500; Belüftung erforderlich, Untergrund muß wenig wasserundurchlässig sein; erforderlichenfalls künstliche Abdichtung.

Die in der DIN 4261 vorgeschlagene Körnung des Filtermaterials ist ein Kompromiß zwischen dem Wunsch nach einer möglichst guten Reinigungswirkung - dafür wäre ein feines Filtermaterial günstig - und dem Wunsch nach einer möglichst langen verstopfungsfreien Betriebszeit.

Filterbeete

Wenn aus Platzgründen parallele Filtergräben in so geringen Abständen angeordnet werden, daß die dazwischen liegenden Erdkörper entfallen, entsteht ein Filterbeet. In der Funktion besteht zwischen Filtergraben und Filterbeet kein grundsätzlicher Unterschied.

Anwendung

Einsatz bei kleinen Anschlussgrößen

Die sinnvolle Anwendung des Filtergrabens beschränkt sich auf sehr kleine Anlagen, da die Kosten für das Rohrmaterial, den Bodenaustausch und die Kiesanfuhr den Filtergraben bei größeren Anlagen im Vergleich zu anderen Lösungen unwirtschaftlich machen. Der Filtergraben benötigt keine Energie, setzt aber einen ausreichenden Höhenunterschied zwischen Zulauf und Ablauf voraus. Steuernde Eingriffe in die Reinigungsprozesse sind nicht möglich.

Reinigungswirkung

Über die Leistung von in Deutschland errichteten Filtergräben und Filterbeeten in der Praxis ist wenig bekannt; die meisten Untersuchungsergebnisse stammen aus dem Ausland und sind mit den Ergebnissen deutscher Filtergräben auch deswegen schwer vergleichbar, weil im Ausland als Filtermaterial oft Sand und nicht der in der DIN 4261 angeführte Feinkies verwendet wird. Wegen der unterschiedlichen Bauweisen, Beaufschlagungen und Abwasserkonzentrationen bei den untersuchten Filtergräben streuen die veröffentlichten Ablaufkonzentrationen in einem weiten Bereich und liegen beim BSB₅ zwischen > 100 mg/l und < 10 mg/l.

BSB₅ < 40 mg/l und CSB < 150 mg/l möglich

Bei vorsichtiger Bewertung der Ergebnisse kommt man zu dem Schluß, daß bei einem nach DIN 4261 ausgeführten Filtergraben BSB₅ < 40 mg/l und CSB < 150 mg/l erreichbar sind. Eine weitgehende Stickstoffoxidation mit einem NH4-N-Ablaufwert < 10 mg/l, wie sie in Österreich auch bei Kleinstanlagen gefordert wird, ist nicht gegeben. Auf Grund des spezifischen Reaktorvolumens von ca. 5 m³/EW wäre eigentlich ein höherer Reinigungseffekt zu erwarten. Zu bedenken ist jedoch, dass verfahrensbedingt immer nur ein kleiner Teil des vorhandenen Volumens tatsächlich vom Abwasser durchströmt und für die Reinigung genutzt wird.

Reststoffe

praktisch geringer Schlammanfall

Die im Filterkörper entstehende Biomasse (Sekundärschlamm) wird laufend durch die Fresstätigkeit höherer Organismen beseitigt und überdies bei dem in Deutschland nach DIN 4261 üblichen, relativ groben Filtermaterial in ähnlicher Weise, wie bei einem schwach belasteten Tropfkörper, teilweise immer wieder ausgespült. Man kann daher bei einem Filtergraben mit einer Standzeit von vielen Jahren rechnen. Sollte es nach längerer Betriebszeit doch zu einer Verstopfung kommen, ist es am besten, das Filtermaterial im Boden zu belassen und daneben einen neuen Graben anzulegen. Im Regelfall fallen demnach Reststoffe nur in der Vorreinigungsstufe, nicht aber im Filtergraben bzw. in einem Filterbeet selbst an.