Abwasser besteht aus den flüssigen Abfällen aus unseren Haushalten, wie sie aus Toiletten, Bädern, Duschen, Küchen und Waschbecken kommen und in die Kanalisation geleitet werden. An vielen Orten enthält das Abwasser auch flüssige Abfälle aus Unternehmen und Industrie. In Industrieländern beginnen die Menschen damit, Haushaltsabfälle zu trennen und in Grauwasser und Schwarzwasser abzuleiten. Grauwasser entsteht bei alltäglichen Aktivitäten zu Hause, wie Wäsche waschen, Geschirr spülen und Baden, und es ist ziemlich einfach wiederzuverwenden. Schwarzwasser ist das, was Sie aus Toiletten bekommen und besteht aus menschlichen Abfällen. Beide durchlaufen eine präzise Behandlung, bevor sie für sicher erklärt werden. Bevor wir uns mit den Einzelheiten des Abwasserbehandlungsprozesses befassen, wollen wir uns einen Moment Zeit nehmen, um ihn kurz zu verstehen.

Abwasserbehandlungsprozess

Die Abwasserbehandlung umfasst vier Stufen. In der Vorbehandlung werden grobe Verunreinigungen wie Lappen, Äste und nicht abbaubare Stoffe aus dem Abwasser entfernt. In der Primärbehandlung sinken schwerere Partikel zu Boden und bilden Schlamm, während leichtere Stoffe wie Öle an die Oberfläche steigen. Die Sekundärbehandlung nutzt aerobe Bakterien, um organische Abfälle abzubauen und das Wasser weiter zu reinigen. Die Tertiärbehandlung schließlich dient der Entfernung von Nährstoffen und feineren Abfallpartikeln, um empfindliche Ökosysteme vor potenziellen Schäden zu schützen und das Wasser für eine sichere Einleitung oder Wiederverwendung aufzubereiten.

Quelle : Britannica

Schritt 1: Vorbehandlung

Große Gegenstände, die von den Bakterien im Prozess nicht leicht biologisch abbaubar sind, müssen aus dem Rohabwasser ausgesiebt werden. Dazu gehören Dinge wie Tampons, Damenbinden, Stöcke, Blätter, Lappen, Feuchttücher usw. Nach dem Trocknen werden sie entweder auf Mülldeponien entsorgt oder verbrannt. Der Prozess umfasst auch das Entfernen von Sand und Kies, die dann in Tanks abgesetzt und auf Mülldeponien geschickt werden.

Schritt 2: Primäre Abwasserbehandlung

In dieser Phase wird das Abwasser in Tanks gesammelt, wo sich Feststoffe am Boden absetzen und Fette und Öle an die Oberfläche steigen. Die abgesetzten Feststoffe werden gesammelt und die leichteren Stoffe entfernt. Das Abwasser fließt durch einen Sandfang, wo sich Dinge wie Schlacke, Sand und kleine Steine ​​am Boden absetzen. Ein Sandfang ist an Orten mit Mischwasserkanälen nützlich, insbesondere wenn bei stürmischem Wetter Sand oder Kies in die Kanalisation gespült werden.

Selbst nach der Siebung und dem Entfernen von groben Feststoffen enthält Abwasser noch immer eine Mischung aus organischen und anorganischen Stoffen sowie verschiedenen Schwebstoffen. Diese Feststoffe sind winzige Partikel, die mithilfe eines Absetzbeckens aus dem Abwasser entfernt werden können. Sinkt der Durchfluss in einem solchen Becken, setzen sich die Schwebstoffe am Boden ab und bilden eine feste Masse, den sogenannten Rohschlamm , der früher auch als Klärschlamm bezeichnet wurde. Der Klärschlamm wird üblicherweise abgepumpt. Anschließend kann er zu Dünger verarbeitet, auf einer Deponie entsorgt oder verbrannt werden. Die Flüssigkeit zwischen diesen beiden Schichten wird zur Weiterverarbeitung in der zweiten Reinigungsstufe abgelassen. In regelmäßigen Abständen holt ein Tankwagen den Klärschlamm und die Kruste zur weiteren Behandlung ab.

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Schritt 3: Sekundärbehandlung

Nach der Vorbehandlung wird das Abwasser biologisch gereinigt. Dabei bauen Mikroorganismen die organischen Stoffe und Nährstoffe im abgesetzten Abwasser ab. Das so gereinigte Abwasser erfüllt die Grenzwerte von 30 mg/l TSS und 20 mg/l BSB.

Bei der Sekundärbehandlung von Abfällen geht es darum, organisches Material mithilfe von Mikroorganismen in einer kontrollierten Umgebung abzubauen. Typischerweise beinhaltet dieser Prozess die biologische Oxidation des organischen Materials in Gegenwart von Sauerstoff. Das bedeutet, dass die Abfälle belüftet werden, um den Mikroorganismen den notwendigen Sauerstoff zum Überleben zuzuführen. Das abgebauten Material setzt sich in Nachklärbecken ab und wird anschließend durch Sedimentation entfernt.

Schritt 4: Tertiärbehandlung

Dabei geht es darum, die nicht biologisch abbaubaren Schadstoffe zu beseitigen, die nach der primären und sekundären Behandlungsstufe entstehen. Diese Methode hilft, Phosphor und Stickstoff aus dem Wasser zu entfernen, um es sauberer zu machen. Wissen Sie, bei der Abwasserbehandlung ist die tertiäre Behandlung wirklich auf einige wichtige Werkzeuge angewiesen, wie zum Beispiel das Rotationssieb. Seine Verwendung hilft, Flüssigkeiten und kleine Feststoffe effektiver zu trennen. Die tertiäre Behandlung gibt uns die Möglichkeit, die Qualität der Abwässer zu verbessern, bevor sie in Orte wie Seen, Felder, Meere oder Flüsse fließen.

In Kläranlagen kommen verschiedene Verfahren der Tertiärbehandlung zum Einsatz . Die Filterung und Reinigung von verschmutztem Wasser bietet zahlreiche Vorteile. Unter den gegebenen lokalen Bedingungen geht es bei der Tertiärbehandlung von Abwasser darum, verbliebene Nährstoffe, Krankheitserreger, nicht abbaubare Stoffe, gelöste anorganische Feststoffe, Schwebstoffe, Schwermetalle und selbst hartnäckige Mikroverunreinigungen, die nach der Sekundärbehandlung noch vorhanden sind, zu entfernen. Die meisten Tertiärbehandlungsverfahren kombinieren physikalisch-chemische Methoden wie Filtration, Koagulation, Umkehrosmose, Aktivkohleadsorption und Desinfektion.

Wenn Sie verstehen möchten, warum die Abwasserbehandlung für den Erhalt unserer Umwelt unerlässlich ist, besuchen Sie den unten stehenden Link für detailliertere Einblicke: Einblick in eine Kläranlage: Wie sie funktioniert und warum sie für unsere Umwelt so wichtig ist

Herausforderungen der Kläranlage

Bei der Abwasserbehandlung gibt es mehrere Herausforderungen:

• Energieverbrauch – Ein erheblicher Teil des Betriebsbudgets einer Kläranlage fließt in den Energieverbrauch. Etwa 60 Terawattstunden (TWh) der elektrischen Energie eines Industrielandes werden jährlich für die Abwasserbehandlung verbraucht, das sind etwa zwei bis drei Prozent. Die biologische Behandlung verbraucht in der Regel zwischen 50 und 60 % der Anlagenenergie bei der kommunalen Abwasserbehandlung und ist damit die energieintensivste 
• Geschulte Bediener – Für den Betrieb von Kläranlagen sind Fachkräfte mit der entsprechenden Ausbildung und Qualifikation erforderlich. Sie überwachen die elektrische und instrumentelle Ausrüstung sowie alle Lecks oder Ventile in den Rohren und sind jederzeit verfügbar. Bei Zuflussschwankungen und Jahreszeitenwird diese Aufgabe viel mühsamer.
• Schlammentsorgung – Schlamm ist das Nebenprodukt physikalischer, chemischer oder biologischer Verarbeitung. Die Abwasserbehandlung stellt aufgrund der notwendigen Entsorgung des überschüssigen Schlamms ein erhebliches Umweltproblem dar.
• Blockierung-  Es kann ziemlich schwierig sein, genau zu bestimmen, wo in einem großen Abwassersystem ein Rohr verstopft ist. Dies ist in den meisten Kläranlagen ein häufiges Problem. Wenn dies geschieht, kann das Abwasser nicht mehr so ​​frei fließen.
• Nährstoffbelastung – Vor allem aufgrund von überschüssigem Phosphor und Stickstoff – Schwierigkeiten bei der Nährstoffentfernung während der Abwasserbehandlung. Der Überschuss an Stickstoff und Phosphor im Abwasser ist die Hauptquelle der Nährstoffverunreinigung. Wenn ein Überschuss dieser Komponenten im Abwasser vorhanden ist, kann es schwierig sein, diese Nährstoffe zu entfernen.

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Fazit

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Abwasserbehandlung für den Schutz der öffentlichen Gesundheit und den Erhalt natürlicher Ökosysteme von entscheidender Bedeutung ist. Sie besteht aus vier Hauptphasen: Vorbehandlung, Primär-, Sekundär- und Tertiärbehandlung. Jede Phase entfernt nach und nach Schadstoffe, wobei die Vorbehandlung große Rückstände filtert, die Primärbehandlung Feststoffe absetzt, die Sekundärbehandlung mithilfe biologischer Prozesse organische Stoffe abbaut und die Tertiärbehandlung das Wasser weiter verfeinert, um Nährstoffe und Mikroverunreinigungen zu entfernen.

Gemeinsam stellen diese Prozesse sicher, dass das behandelte Wasser den Sicherheitsstandards entspricht, bevor es abgeleitet oder wiederverwendet wird. Trotz aller Vorteile ist die Abwasserbehandlung mit Herausforderungen wie hohem Energieverbrauch, Schlammmanagement, Nährstoffentfernung und betrieblichen Komplexitäten verbunden, sodass eine kontinuierliche Innovation und Optimierung des Prozesses unerlässlich ist.

Wenn Sie mehr über Nährstoffverschmutzung und ihre Auswirkungen auf die Umwelt erfahren möchten, finden Sie auf der folgenden Website ausführliche Informationen:

Fakten zur Nährstoffbelastung.