Der Weg des Abwassers

Durch Rohrsysteme, an die Betriebe und Haushalte angeschlossen sind, gelangt das Abwasser zur Kläranlage. Das Schmutzwasser, welches im Haushalt, im Gewerbe, in der Landwirtschaft und in der Industrie entsteht, sowie das Niederschlagswasser werden heute meistens in voneinander getrennte Rohrsysteme der Kläranlage geleitet. Man spricht hier von der so genannten Trennkanalisation. Dadurch kann man besser auf das eingehende und stets unterschiedlich zusammengesetzte Schmutzwasser reagieren, da das Niederschlagswasser nicht in der Kläranlage aufbereitet werden muss. Ausserdem verhindert man mit der Trennkanalisation die Überlastungen in den Anlagen.

In der Kläranlage

Das einfliessende Abwasser durchläuft in der Kläranlage drei Hauptreinigungsstufen, die sich wiederum aus einzelnen Stufen zusammensetzen.

Primärreinigung

Die erste Stufe arbeitet mit mechanischen und physikalischen Reinigungsmethoden, weil das Abwasser feste Bestandteile enthält, die zur Beschädigung von Pumpen und Maschinen führen könnten. Bei der Primärreinigung versucht man diese Stoffe so effizient wie möglich aus dem Wasser zu entfernen. Diese Schmutzstoffe werden mit Hilfe von Sieben oder verschieden feinen Rechen – senkrecht angeordneten Stäben in unterschiedlichem Abstand – abgefangen und danach verbrannt oder zunächst gelagert. Häufig verwendet man zunächst einen groben Rechen mit 50 Millimeter Stababstand und anschliessend einen Feinrechen mit zehn Millimeter Stababstand.

Oben: Rechen zur mecha-
nischen Reinigung des Abwassers

Oben: Modell einer Sandfanganlage

Oben: Faultürme zur Trocknung des Faulschlammes

• Sandfanganlage (1.)

  In den schneckenförmigen Sandfängern entsteht eine Wirbelströmung und als Folge davon verkleinert sich die Dichte des Wassers. Dadurch setzen sich die schweren mineralischen Anteile (vorwiegend Sand) am Beckenboden ab und können dann entsorgt werden.

• Abscheider

  Bei diesem Schritt werden Fette, Öle, Benzin und ähnliche Stoffe, die auf dem Wasser schwimmen und sich aufgrund der wasserabstossenden Eigenschaften nicht mit ihm vermischen, abgetrennt. Dies erfolgt durch das Abschöpfen der obersten Abwasserschicht.

• Absetzung und Ausfällung (2)

  Nun wird das Wasser in ein Ausfällbecken geleitet, wo sich die Schwebestoffe absetzen und die organischen Stoffe ausgefällt werden.

• Schwimmabscheidung

  Eine Alternative zur Ausfällung ist die Schwimmabscheidung. Hier wird Luft ins Abwasser geführt. So wird das Abwasser mit Luft übersättigt, sodass man es anschliessend in ein offenes Becken fliessen lässt, wo die Schwebstoffe zusammen mit den aufsteigenden Luftblasen an die Oberfläche steigen und abgeschöpft werden können. Durch die Schwimmabscheidung können über 75 Prozent der Schwebstoffe entfernt werden.

• Bakterielle Zersetzung (3)

  Bei diesem mikrobiologischen Vorgang wird der organische Schlamm durch nacheinander ablaufende Reaktionen in Methan, Kohlendioxid und Faulschlamm umgewandelt. Dieser Prozess wird in einem so genannten Faulraum, der keine Luft enthält, durchgeführt. Die bakterielle Zersetzung verkleinert den Anteil an organischen Stoffen insgesamt um etwa 45 bis 60 Prozent.

• Trocknung (4)

  Anschliessend muss der Faulschlamm auf Sand luftgetrocknet werden. Der Entzug des verbliebenen Wassers erfolgt hauptsächlich durch Einsickern in die Sandschicht und durch Verdampfung. Der getrocknete Faulschlamm, den man auch als Klärschlamm bezeichnet, kann als Dünger benutzt werden, solange er keinen zu hohen Schwermetallanteil oder andere schädliche Stoffe aufweist. Wenn er nicht als Dünger verwendet werden kann, gelangt er zur Entsorgung auf die Sondermülldeponie.

Sekundärreinigung

Nachdem mit der Primärreinigung zwischen 40 und 60 Prozent der Schwebestoffe entfernt werden konnten, beschäftigt sich die Sekundärreinigung mit der Beseitigung der noch vorhandenen organischen Abfallstoffe. Dazu verwendet man biologische Reinigungsmethoden. Je nach Bauart der Kläranlage unterscheidet man hauptsächlich zwischen den zwei folgenden Methoden:

• Tropfkörperanlage

  Bei diesem Verfahren wird ein Abwasserstrahl in regelmässigen Abständen über ein Bett oder eine Säule aus porösem Material versprengt. Ein gallertartiger Film aus Mikroorganismen siedelt sich auf dem porösen Material an und entfernt die Schmutzstoffe. Die organischen Stoffe im Abwasserstrahl werden von dem Mikrobenfilm aufgenommen und in Kohlendioxid und Wasser umgewandelt.

• Belebtschlammverfahren (5.)

  In einem Belüftungsbecken wird dem Abwasser Belebtschlamm (Ansammlung von Mikroorganismen, die vor allem aus Bakterien und Pilzen bestehen.) und Luft zugeführt. Die Mikroorganismen des Belebtschlamms, die sich schnell vermehren, absorbieren die organischen Stoffe und wandeln sie in verschiedene Produkte um. Die Kläranlagen, die mit einer dieser beiden Reinigungsmethoden arbeiten, benötigen ein Nachklärbecken, wo die Bakterien vom Ablaufwasser getrennt werden, bevor es weitergeleitet wird.

Die fortgeschrittene Wasseraufbereitung (6.)

Wenn die Sekundärreinigung nicht in der Lage war, die gewünschte Wasseraufbereitung herzustellen, oder wenn das aufbereitete Wasser nach der Sekundärreinigung weiter verwendet werden soll, benötigt man die fortgeschrittene Wasseraufbereitung. Mit verschiedenen Verfahren ist es möglich, die Wasserqualität deutlich zu verbessern, da man heute in der Lage ist mehr als 99 Prozent der Schwebestoffe zu entfernen. Anschliessend verlässt das Wasser durch das Nachklärbecken die Kläranlage.