Kläranlagen verstehen: Arten und Behandlungsprozesse

Unter Abwasser versteht man im Allgemeinen Wasser, das bereits benutzt wurde. Dazu zählt auch Wasser, das durch Schadstoffe wie giftige Chemikalien, Säuren, Schwermetalle und/oder Körperabfälle belastet wurde. Abwasser lässt sich in zwei Kategorien einteilen: häusliches und industrielles Abwasser. Häusliches Abwasser umfasst auch Abwasserkanalisation.

Primärbehandlung

• Während der Primärbehandlung setzen sich Schwebstoffe, die im Wasser suspendiert sind oder darauf treiben, am Boden ab und werden entfernt. Zunächst passiert das Abwasser ein Sieb, um große Partikel herauszufiltern. Anschließend durchläuft es einen weiteren Prozess, bei dem Material wie Sand entfernt wird – dies nennt man Sandfang. Der nächste Schritt ist ein Sedimentationsbecken oder Klärbehälter, in dem sich suspendierte Feststoffe absetzen. Der am Boden des Klärbeckens anfallende Schlamm wird abgepumpt und mit Wasser vermischt, um als Dünger verwendet, auf einer Deponie entsorgt oder verbrannt zu werden. Um Bakterien abzutöten, wird das verbleibende Wasser normalerweise mit Chlor behandelt. Nach der Behandlung wird das überschüssige Chlor entfernt. Dies ist notwendig, damit es keine Fische tötet, falls es in einen See oder Fluss eingeleitet wird. Einige Kläranlagen verwenden stattdessen UV-Licht oder Ozon als Desinfektionsmittel.

Sekundärbehandlung

• Nach der ersten Behandlung ist das Wasser deutlich sauberer, entspricht aber noch nicht den Standards der Umweltbehörde. Anschließend ist eine biologische Behandlung erforderlich, um den BSB-Gehalt (biochemischer Sauerstoffbedarf) zu senken. In diesem Stadium werden Bakterien zugesetzt, die das organische Material im Abwasser fressen. Dadurch wird das organische Material in eine Masse umgewandelt, die sich am Boden des Sedimentationsbeckens absetzt oder als Schleim an festen Oberflächen oder Vegetation haftet. Diese Art der Behandlung kann bei jeder Temperatur erfolgen und spart Energie. In diesem Stadium wird viel Sauerstoff benötigt, damit die Bakterien ihre Arbeit verrichten können, weshalb mehr Platz erforderlich ist. Die Sekundärbehandlung findet in der Regel im Freien statt.

Tertiärbehandlung

• Die Tertiärbehandlung wird auch als fortschrittliche Behandlung bezeichnet. Sie beseitigt die letzten Verunreinigungen im Wasser. Die Notwendigkeit dafür entstand, als die Wissenschaft weitere Elemente identifizierte, die ungesund im Wasser sind. Dazu gehören Schwermetalle und Toxine, die mit den anderen beiden Behandlungen nicht leicht entfernt werden können. In diesem Stadium werden Technologien wie Verdampfung und Destillation, Mikrofiltration, Kohlenadsorption und chemische Fällung eingesetzt. Dies kann auch Entchlorung, Desinfektion und Ionenaustausch umfassen. Beim Ionenaustausch werden Magnesium-, Calcium- und Carbonat-Ionen entfernt und durch Wasserstoff- und Hydroxid-Ionen ersetzt.

Industrielle Behandlungen

• Die zur Reinigung von Industrieabwasser verwendete Behandlung hängt von der Art der Industrie und den zu entfernenden Chemikalien, Schwermetallen oder anderen Schadstoffen ab. Die meisten Industriezweige werden ermutigt, dasselbe Wasser immer wieder zu behandeln und zu verwenden. Dadurch entsorgen sie es nicht in Seen und Flüssen oder im Kanalisationssystem. In Industriekläranlagen werden feste Schadstoffe mit Sedimentationsverfahren entfernt, wie bei der Primärbehandlung. Filtration kann für kleinere Feststoffe verwendet werden. Öle können abgeschöpft werden. Außerdem kann ein Öl-Wasser-Abscheider eingesetzt werden. Organische Materialien wie Farben, Pestizide und Lösungsmittel können durch Destillation, fortgeschrittene Oxidation, Adsorption, Verbrennung, Vitrifikation, Deponieentsorgung oder chemische Immobilisierung entfernt werden. Biologisch abbaubares organisches Material kann in der Regel mit Schlamm- oder Filterverfahren entfernt werden. Säuren und Laugen müssen neutralisiert werden. Andere toxische Materialien wie Metalle (z. B. Zink und Thallium) und Elemente (z. B. Arsen oder Selen) können durch Änderung des pH-Werts oder durch Zugabe bestimmter Chemikalien zu Fällungen gemacht werden. Sie können auch mit fortgeschrittener Oxidation verbrannt werden.