Jeder kennt sie, kaum jemand mag sie aufgrund ihres Geruchs: die Kläranlage. Doch zur Abwasserreinigung ist sie unverzichtbar, bereitet sie das Abwasser doch in verschiedenen Reinigungsstufen so auf, dass es wieder nutzbar wird. Welche Stufen verschmutztes Wasser durchlaufen muss, wie die Kläranlage funktioniert und was es mit der Abwassergebühr auf sich hat, erfahren Sie hier.
Alles auf einen Blick:
- Die Abwasserreinigung ist notwendig, um benutztes Wasser recyceln zu können.
- Abwasser kann durch den privaten oder gewerblichen Gebrauch unter anderem mit Reinigungsmitteln, Metallen, Öl oder Fetten verunreinigt sein.
- Die Kläranlage sorgt für dessen Aufbereitung. Dabei bedient sie sich der mechanischen, biologischen und chemischen Verfahren.
- Die mechanische Reinigung dient zur ersten Entfernung aller groben Inhaltsstoffe, wie Sand. Die biologische Reinigungsstufe trennt mithilfe von Mikroorganismen Fette, beim chemischen Teil liegt der Fokus auf dem Entfernen von Phosphor und Schwermetallen.
- Unverzichtbar ist die Aufbereitung des kostbaren Rohstoffs allein schon aufgrund des natürlichen Wasserbedarfs des Menschen. Auch die Umweltbedingungen werden dadurch verbessert.
Definition
Die Abwasserreinigung dient der Wiederaufbereitung verschmutzten Wassers. Unter Letzterem ist sämtliches von Menschen genutztes Wasser sowie Niederschlagswasser, das über einen befestigten Grund geflossen ist, zu verstehen. Vollzogen wird der Prozess in Kläranlagen, um die Umwelt zu schonen und sparsam mit der kostbaren Ressource umzugehen.
Was ist Abwasserreinigung?
Die Abwasserreinigung ist eine Sammelbezeichnung für sämtliche Methoden und Techniken zur Entfernung von Abwasserstoffen mittels mechanischer, biologischer und chemischer Verfahren. Der Prozess wird in der Regel in Kläranlagen durchgeführt.
Was ist Abwasser?
Als Abwasser wird allgemein ein durch Verbrauch verunreinigtes Wasser bezeichnet. Darunter fällt jegliches benutztes H2O. Verschmutzt wird das Abwasser durch private Haushalte in Form von Toiletten-, Putz-, Küchenwasser oder Waschmaschinen. Darin befinden sich Viren, Bakterien, Reinigungsmittel, Fette sowie Schmutz und Lebensmittelreste. Diese gelten als leicht abbaubare Inhaltsstoffe.
Abwässer von Gewerbebetrieben enthalten meist neben chemischen Reinigungsmitteln auch Schwermetalle, Halogenverbindungen (beispielsweise chlorierte Substanzen), Fette oder Mineralöle. Sie sind auch als schwer abbaubare Inhaltsstoffe bekannt. Im Vergleich zu häuslichen Abwässern sind industrielle Abwässer besonders stark verunreinigt, weswegen sie erst in speziellen Anlagen behandelt werden, bevor sie in die öffentliche Kanalisation gelangen.
Das Niederschlagswasser, das über Dächer, Straßen und anderen befestigten Flächen in die Kanalisation gelangt, kann Schmutz enthalten und dieses mit ins Grundwasser spülen. Welche Stoffe nicht ins Grundwasser gelangen dürfen, ist in Deutschland gesetzlich festgelegt.
Warum ist Abwasserreinigung wichtig?
Die Reinigung des Abwassers sorgt für sauberes H2O und damit nicht nur für eine Verbesserung der natürlichen Umweltbedingungen, sondern tut auch Gutes für Ihre Gesundheit. Denn ohne diesen Prozess hätten die Menschen nach kurzer Zeit kein Wasser, welches die notwendigen hohen Hygienestandards zum Gebrauch erfüllt. Fürs Trinken, Duschen, Zähneputzen: In all diesen Situationen müsste das H2O vor Benutzung abgekocht werden. Neben der Rückführung in natürliche Gewässer als Ziel werden vor allem die schwer abbaubaren Abwasserinhaltsstoffe, wie Mineralöl, durch Separation zurückgewonnen. Auch sie können somit wieder verwendet werden, was zu einer nachhaltigeren Nutzung führt.
Verfahren zur Aufbereitung
Zur Reinigung gelangt das verschmutzte Wasser über die Kanalisation in die Kläranlage. Dort durchläuft es die drei Reinigungsstufen der mechanischen, der biologischen und chemischen Abwasserreinigung. Bevor es wieder natürlichen Gewässern zugeführt wird, durchläuft es noch das Nachklärbecken zur Trennung des entstandenen Schlamms vom H2O.
Wie wird Abwasser aufbereitet?
Die Aufbereitung des Abwassers erfolgt nach einem bestimmten Kreislauf. Zunächst fließt das Abwasser durch die entsprechenden Leitungen aus dem Gebäude in die Kanalisation. In der Industrie wird mitunter das Abwasser vor dem Verlassen des Gebäudes schon vorbehandelt, wenn es besondere Schadstoffe enthält. Anschließend gelangt das schmutzige Wasser über den Zulauf in der Kläranlage, wo es in verschiedenen Verfahren aufbereitet wird und die Abwassersinhaltsstoffe entfernt werden.
Zunächst werden durch Rechen, Sandfang sowie Absetzbecken oder Vorklärbecken die groben Bestandteile und absetzbaren Stoffe ausgesiebt. Dieses Vorgehen wird als mechanische Abwasserreinigung bezeichnet.
Bei der zweiten Reinigungsstufe kommt die biologische Aufbereitung zum Tragen. Dabei werden die gut löslichen Verbindungen, wie Fette, mit Mikroorganismen vermischt. Diese ernähren sich von den Inhaltsstoffen und pflanzen sich im sogenannten Belebtschlamm fort. Abschließend wird die chemische Reinigung vollzogen.
Was ist die mechanische Reinigung?
In der mechanischen Abwasserreinigung werden die groben Inhaltsstoffe und Verunreinigungen entfernt. Dafür durchläuft das aufzubereitende Abwasser drei Stationen. Zunächst trennt ein Sieb, der sogenannte Rechen, den groben Schmutz mithilfe von Metallstäben vom Wasser. Anschließend werden Sand, Steine und Glassplitter, also die mineralischen Verschmutzungen, im Sandfang vom H2O separiert. Sie sinken zu Boden, wo sie zusammengeschoben und abgesaugt werden.
Das Vorklärbecken bildet die dritte Station des mechanischen Verfahrens. Durch Sedimentation, also das Ablagern durch die Schwerkraft, werden die feinen organischen Inhaltsstoffe wie Fäkalien oder Toilettenpapier entfernt. Öle und Fette sammeln sich an der Wasseroberfläche im Vorklärbecken und werden dort mit einem maschinellen Abstreifer entfernt.
Was ist die biologische Reinigung?
Bei der biologischen Reinigung kommen vor allem Bakterien und Mikroorganismen zum Einsatz. Diese biologischen Reinigungsmittel bauen organische Bestandteile wie Fette oder Eiweiße mittels Zufuhr von Sauerstoff ab, der im sogenannten Belebungsbecken zugeführt wird. Im anaeroben Teil des Beckens zersetzen die Mikroorganismen Stickstoffverbindungen.
Im Nachklärbecken kommt es zur Trennung des Schlamms vom Abwasser. Der Schlamm entsteht durch das Absetzen des Abwassers. Er wird anschließend eingedickt und in einen Faulturm gepumpt, wo ihm Bakterien zugeführt werden. Dadurch erfolgt ein weiterer, nochmaliger Abbau der Inhaltsstoffe.
Was ist die chemische Reinigung?
Die chemische Reinigung dient der Entfernung von Stoffen, die bisher nicht entfernt werden konnten. Dazu zählen Phosphor, Schwermetalle, Nitrate oder Salze. Dafür werden sogenannte Fällungsmittel, beispielsweise Natriumaluminate oder Eisenchloride, beigemischt, sodass die gelösten Stoffe flocken und einfach zu entfernen sind.
Der nicht weiter abbaubare Schlamm wird in der Landwirtschaft als organischer Dünger genutzt. Ist das nicht möglich, bleibt nur noch die Verbrennungsanlage als Ausweg für den Abfall.
Kläranlage
Die Kläranlage übernimmt die Aufbereitung des Abwassers, wodurch Mensch und Tier wieder trinkbares Wasser erhalten und die schmutzige Version nicht in den natürlichen Organismus gelangt. Allerdings können die Anlagen nicht alles herausfiltern. Deshalb ist eine sorgsame Beseitigung von Medikamenten wichtig.
Wofür gibt es Kläranlagen?
Kläranlagen sorgen für eine systematische und ordnungsgemäße, hohe hygienische Vorschriften einhaltende Aufbereitung des Abwassers. So wird bereits benutztes H2O für Mensch und Tier wiederverwendbar.
Eine kommunale Kläranlage kann unterschiedlich groß sein, je nachdem, welchen Bedarf die Anlage durch die Besiedlungsdichte bedienen muss.
Wie funktionieren Kläranlagen?
Um das Abwasser zu reinigen und aufzubereiten, bedient sich die Kläranlage der mechanischen, der biologischen und der chemischen Reinigungsstufe. Standardmäßig besitzen Kläranlagen im Aufbau die notwendigen Behälter für alle drei Reinigungsarten. Sind die drei Verfahren erfolgt, wird das gereinigte Wasser über einen Ablauf einem natürlichen Gewässer zugeführt.
Mittlerweile ist beim Aufbau einer modernen Anlage berücksichtigt, dass die geruchsintensiven Teile abgedeckt sind und die Abluft behandelt wird, bevor sie nach außen gelangt. Das heißt, es riecht nicht mehr so stark in der Umgebung.
Welchen Stoff können Kläranlagen aus verschmutztem Wasser nicht herausfiltern?
Kläranlagen können durch die verschiedenen Verfahren zur Reinigung viele Stoffe extrahieren. Medikamente, wie Antibiotika gehören aber nicht dazu. Deshalb sollten Sie abgelaufene Medikamente nicht in der Toilette entsorgen, sondern bei der nächsten Apotheke abgeben.
Wer sicher gehen will, keine Medikamente im Trinkwasser zu haben, der muss es aus dem Wasserhahn am besten mittels einer Osmose-Anlage filtern. Dies ist die beste Option – zumindest solange, bis eine vierte Reinigungsstufe mit Hilfe von Bioaktivkohle in der Kläranlage zur Entfernung der Medikamentenreste implementiert ist.
Wie viel kostet Schmutzwasser?
Die Kosten für die Aufbereitung des Abwassers durch die verschiedenen Verfahren in der Kläranlage werden mit der Abwassergebühr, bestehend aus Schmutzwassergebühr und Niederschlagswasser, verrechnet. Darin enthalten sind die Kosten für die Ableitung und Reinigung.
Der Preis wird in Euro pro Kubikmeter angegeben und ist von Gemeinde zu Gemeinde unterschiedlich. Im Jahr 2019 kostet in Leipzig und Freiburg der Kubikmeter Schmutzwasser unter 1,50 Euro, in Düsseldorf und München 1,50 Euro und in Nürnberg 2 Euro. In Essen liegt der Preis bei 3 Euro pro Kubikmeter.
Laut Umweltbundesamt benötigt eine Person in Bayern 135 Liter pro Tag, was einen Jahresverbrauch 150 Kubikmeter bedeutet. Somit werden in München 225 Euro, in Essen 450 Euro pro Person fällig.
Fazit
Die Abwasserreinigung ist ein unabdingbares Verfahren für Mensch und Tier. Denn sie sorgt für die Aufbereitung von Abwasser, sodass eine bedenkenlose Nutzung möglich ist. Interessant ist die Aufbereitung des Rohstoffs nicht nur aufgrund des natürlichen Wasserbedarfs des Menschen, sei es für das Trinken, Duschen, Kochen oder Waschen. Auch die Umweltbedingungen werden dadurch verbessert.
Dafür fließt das gereinigte Abwasser über die Kanalisation zur Kläranlage. Der Aufbau einer modernen Kläranlage ist auf drei Reinigungsstufen konzipiert – die mechanische, die chemische und biologische Abwasserbehandlung. Bei der mechanischen Behandlung kommen der Rechen, Sandfang und das Vorklärbecken zum Einsatz. Beim biologischen Teil sind das Belebungsbecken, das Nachklärbecken und der Faulturm von Bedeutung. Für die chemische Reinigungsstufe sind Fällungsmittel unterlässlich.
So ist eine umfangreiche Abwasserbehandlung mit hohem Standard gewährleistet. Allerdings bleiben Abfallprodukte in Form von Medikamenten auch nach der Behandlung im gereinigten Abwasser bestehen.
