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Moderne Abwasserreinigung nach dem Vorbild der Natur

Bild: © jarmoluk, pixabay.de

Mit der Abwasserreinigung wird das Ziel verfolgt, sämtliche im Abwasser enthaltene Schmutzstoffe zu beseitigen, sodass die natürliche Wasserqualität wiederhergestellt ist und das Wasser einem lokalen Oberflächengewässer und damit dem natürlichen Wasserkreislauf zugeführt werden kann. Der Reinigungsprozess findet in Kläranlagen statt, deren Größe von der Einwohnerzahl und der daraus resultierenden Menge anfallenden Abwassers abhängt. Die in den Anlagen genutzte Technik ahmt Vorgänge nach, wie sie in der Natur ständig ablaufen. In der Regel durchläuft das Abwasser drei Reinigungsstufen. Weitere Informationen zu verschiedenen Abwasserreinigungsverfahren finden Sie hier.

Die mechanische Klärung

Bei der ersten Reinigungsstufe kommen mechanische Verfahren zum Einsatz. Diese dienen dazu, feste Schwimm- und Schwebstoffe wie Steine, Holz, Laub, Papier, Textilien oder Hygieneartikel zu entfernen. Das Abwasser passiert dazu zunächst einen Rechen und Schotterfang. Die abgetrennten Grobstoffe werden anschließend gewaschen, gepresst, verbrannt oder auf einer Deponie entsorgt. Als nächstes durchläuft das Abwasser ein Öl- bzw. Sandfang genanntes Absetzbecken, welches mineralische Verunreinigungen wie Fette, Öle, Kiese, Sande und Glassplitter aus dem Schmutzwasser entfernt. Deutlich langsamer als vorher fließt das Abwasser nun durch ein Vorklärbecken. Hier setzen sich Feststoffe wie Fäkalien oder Papier, die in den vorherigen Schritten nicht beseitigt werden konnten, am Boden ab oder treiben auf der Oberfläche. Bewegliche Räumer schieben die ungelösten Stoffe in den Frischschlammtrichter bzw. Schwimmschlammschacht.

Die biologische Reinigung

Biologische Verfahren bilden in kommunalen Reinigungsanlagen die zweite Abwasserreinigungsstufe. Bakterien und andere Mikroorganismen bauen unter aeroben Bedingungen die im mechanisch gereinigten Abwasser gelösten organischen
Kohlenstoffverbindungen und Nährstoffe ab. Ammonium wird zunächst zu Nitrit und in einem weiteren Schritt zu weniger schädlichem Nitrat umgewandelt (Nitrifikation). Spezielle Bakterien tragen unter Verwendung des im Nitrat gebundenen Sauerstoffs zur endgültigen Beseitigung der Stickstoffverbindungen aus dem Abwasser bei (Denitrifikation). In einem sogenannten Belebungsbecken, welchem mithilfe von Druckluft Sauerstoff zugeführt wird, entsteht infolge des Abbaus Belebtschlamm, der sich in einem Nachklärbecken absetzt und dadurch vom gereinigten Schmutzwasser getrennt werden kann.

Die chemische Reinigung

Die dritte Reinigungsstufe umfasst abiotisch-chemische Verfahren ohne Beteiligung von Mikroorganismen und dient in erster Linie der Entfernung von Phosphor. Hierdurch lässt sich verhindern, dass das in ein Gewässer geleitete, mechanisch und biologisch gereinigte Abwasser zu einer Eutrophierung des Gewässers führt. Um die gelösten Phosphate aus dem Abwasser zu fällen, werden sie in eine Flockenform überführt, sodass sie in Form von Schlamm später abgezogen werden können. Zum Einsatz kommen hierbei Eisen- oder Aluminiumsalze. In den meisten kommunalen Kläranlagen erfolgt die chemische Reinigung zeitgleich mit dem biologischen Reinigungsschritt im Belebungsbecken. In Industriekläranlagen werden im Rahmen der chemischen Reinigung auch Schwermetalle oder Salze entfernt.

Klärschlamm

Im Laufe der drei genannten Reinigungsstufen kommt es zur Entstehung verschiedener Arten von Schlamm, die besonders behandelt werden müssen. Wichtig ist dabei, dass der im Klärschlamm enthaltene Kohlenstoff bestmöglich abgebaut wird, um die starken Geruchsbeeinträchtigungen zu vermeiden. Ebenso wichtig ist es, das Volumen des anfallenden und im Anschluss zu entsorgenden Klärschlamms möglichst gering zu halten.

 

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