Wie funktioniert eine Abwasserreinigungsanlage (wwtp)?

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Überall auf der Welt produzieren Menschen jeden Tag Abwasser. Beim Duschen, Benutzen der Toilette, Reinigen der Kleidung, Kochen und Aufräumen im Haushalt entsteht Abwasser. Auch die Industrie emittiert Abwässer in unterschiedlichen Mengen und Zusammensetzungen. Um diese Abwässer zu reinigen, benötigen wir Kläranlagen.

Warum müssen wir Abwasser behandeln?

Abwasser enthält Nährstoffe wie Stickstoff und Phophor sowie biologisch abbaubare Stoffe, die als biologischer Sauerstoffbedarf BSB und chemischer Sauerstoffbedarf CSB gemessen werden. Unbehandelt in Vorfluter wie Flüsse und Seen eingeleitet, würde dies zur Eutrophierung führen. Dabei handelt es sich um ein Phänomen, das in nährstoffreichen Gewässern auftritt und zu einem enormen Wachstum von Algen führt, die in der nachfolgenden Nahrungskette den gesamten Sauerstoff durch Bakterien und Tiere verbrauchen. Dieser Prozess führt zur Bildung von gefährlichen Gasen wie Schwefelwasserstoff, die stinken und zum Verlust der Biota führen.

Neben den Nährstoffen können Abwässer aus der Industrie auch stark mit gefährlichen, ja sogar giftigen Stoffen belastet sein. Sie würden schwere Umweltschäden verursachen, wenn sie unbehandelt abgeleitet werden.

Drei Schritte einer Abwasserreinigungsanlage (Kläranlage)

Es gibt drei grundlegende Behandlungsschritte bei der Reinigung von Abwasser. Sie beginnt mit einer mechanischen Vorbehandlung, um Feststoffe in verschiedenen Größen sowie Fett, Öl und Schmiere zu entfernen. Rechen und Siebe oder Schneckenpressen entfernen große Partikel wie Kunststoffe, Zigaretten und Holzstücke, gefolgt von einem Sandfang und einem Fettfang. Für kleinere Abwassermengen gibt es auch Kompaktgeräte. In kommunalen Kläranlagen folgt dann ein Absetzbecken, in dem feste, absetzbare Stoffe entfernt werden. Bis zu 40 % der organischen Frachten werden dann reduziert. Der so genannte Primärschlamm wird deponiert.

Die zweite Stufe befasst sich mit der biologischen Behandlung der organischen Stoffe im Abwasser. Hierfür sind verschiedene Technologien anwendbar. Sie unterscheiden sich in solche mit suspendierter Biomasse wie das Belebtschlammverfahren und das Sequential-Batch-Verfahren (SBR) sowie Membranbioreaktoren (MBR), die eine zusätzliche Membran zur Schlammentfernung verwenden. Die andere Gruppe verwendet feste Biofilme, die an Trägeroberflächen befestigt sind, wie Moving Bed Systeme (MBBR) und Festbettreaktoren (FBR).

Während des biologischen Prozesses, bei dem ein Gemisch von Bakterien die organischen Substanzen verstoffwechselt, entsteht Schlamm. Dieser Überschussschlamm oder Sekundärschlamm wird abschließend in Nachklärbecken oder -tanks entfernt. Alternativ werden Lamellenabscheider eingesetzt.

wwtp
Abwasserreinigung

Unterschiedliche Abwassertypen

Die verschiedenen Abwasserarten lassen sich in häusliche Abwässer aus Einzelhäusern und Siedlungen bis zu 50 Personen (entspricht 8 m³/d), kommunale Abwässer aus Dörfern und Städten, die auch gewisse Mengen an Industrieabwässern enthalten, und einzelne Industrieabwässer aus Betrieben, die während der Produktionsprozesse Abwasser produzieren, unterteilen. Insbesondere die Abwässer aus den Industriebetrieben variieren sowohl in der Menge und Konzentration als auch in der Art der Inhaltsstoffe. Zudem schwankt der Abwasseranfall aufgrund von Haushaltsaktivitäten und industriellen Produktionsprozessen im Tages- oder sogar Wochenverlauf. Auch genutztes Wasser aus der Landwirtschaft wie Gülle, Gärreste und Oberflächenabflüsse müssen oft aufbereitet werden.

Darüber hinaus können Abwässer aus Haushalten teilweise wiederverwendet werden. Grauwasser aus Küche, Duschen und Wäschewaschen (ohne Fäkalien) kann separat aufbereitet und für die Bewässerung oder Gartenbewässerung wiederverwendet werden.

Zur weiteren Behandlung von z.B. Schadstoffen, Desinfektion oder Schwermetallentfernung werden entsprechende Geräte eingesetzt. Die zu wählende Verfahrenstechnik ist abhängig von der Zusammensetzung des Abwassers und den einzuhaltenden Grenzwerten.

Anforderungen an das gereinigte Abwasser werden je nach Einleitungsort gestellt. Grundsätzlich wird zwischen der direkten Einleitung in Flüsse oder Seen oder der indirekten Einleitung in die Kanalisation (z.B. aus Industriebetrieben nach der Erstbehandlung auf dem Betriebsgelände) unterschieden.

Insbesondere Industrieabwässer unterscheiden sich durch die Verzweigungen in Art der Abwasserinhaltsstoffe, Konzentrationen und Einleitung. Deshalb müssen Kläranlagen auf die spezifischen Anforderungen der Branche abgestimmt werden. ClearFox®-Kläranlagen sind als modulare Systeme entwickelt worden. Dieser Ansatz ermöglicht es, Module für alle Arten von Reinigungsanforderungen zu kombinieren und maßgeschneiderte Systeme anzubieten.

ClearFox® -Abwasserbehandlungsanlagen sind für alle Arten von Anwendungen konzipiert. Es gibt Hauskläranlagen für bis zu 8 m³/d, die als technisches System wie ClearFox® QickOne+ entwickelt wurden. In abgelegenen Gebieten ist die Stromversorgung oft mangelhaft oder fehlt. Für diese Fälle wurde der CearFox® nature entwickelt, eine Kläranlage, die ohne elektrische Energie arbeitet. Dieses Produkt verfügt über eine einfache Technologie, saugt seinen Sauerstoffbedarf selbst durch die natürliche Luftströmung im Reaktor (Zuglufteffekt des Kühlturms) und ist einfach zu bedienen und zu warten.

stromlose Kleinkläranlage ClearFox Nature
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