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Umwelttechnik, Abwasser, Trinkwasser, Wasserkraft

Belebungsanlagen

In Belebungsanlagen werden Kleinstlebewesen, Bakterien und andere Mikroorganismen eingesetzt, um den im Abwasser enthaltenen Schmutz auf eine natürliche Art abzubauen. Die dem Wasser zugesetzten Lebewesen bilden zusammen mit den Schmutzpartikeln so genannte Belebtschlammflocken, welche frei im Wasser umher schwimmen. Gleichzeitig wird das zu reinigende Abwasser durch eine kontinuierliche Belüftung sowie obendrein durch ein regelmäßiges Umwälzen mit wertvollem Sauerstoff angereichert. So kann durch einen biochemischen Abbau bzw. durch die Anbindung an die entstandenen Blähschlammflocken eine vergleichsweise rasche Reinigung / Aufbereitung des Wassers erfolgen.

Kleinkläranlagen

Unter Kleinkläranlagen versteht man kleine Hauskläranlagen (sie werden häufig auch als Grundstückskläranlagen bezeichnet), die dann installiert werden müssen, wenn die Eigentümer des Grundstückes nicht – aus welchen Gründen auch immer – an das allgemeine Abwassernetz angeschlossen werden können. Die entsprechenden Länderbehörden legen fest, wo eine Kleinkläranlage zum Einsatz kommen soll. Kleinkläranlagen werden in der Regel zur Aufbereitung des in Haus und/oder Garten anfallenden Abwassers eingesetzt. Das auf diese Weise gereinigte Wasser wird im Anschluss an die Aufbereitung entweder dem nächstgelegenen Gewässer zugeführt oder es sickert ins Grundwasser ab.

Kleinkläranlagen: DIN 4261 Teil 1&2

Allein die Länderbehörden regeln den Einsatz bzw. die Handhabung von Kleinkläranlagen. Fakt ist aber, dass Kleinkläranlagen üblicherweise lediglich als „Notlösung“ betrachtet werden und demzufolge vergleichsweise strikten Vorgaben und Richtlinien unterliegen. Nichtsdestotrotz unterscheidet man prinzipiell zwei Varianten: Kleinkläranlagen mit Belüftung des Abwassers sowie Haus- oder Grundstücksanlagen ohne Belüftung. Gemäß gesetzlicher Regelungen wurden folglich zwei grundlegende Normen festgelegt: DIN 4264 Teil 1 und Teil 2. Im ersten Part geht es hauptsächlich um die korrekte Anwendung, die Bemessung sowie die Ausführung von Kleinkläranlagen ohne Belüftung; Teil 2 hingegen erläutert dieselben Aspekte inklusive der Prüfung der Anlagen.

Pflanzenkläranlagen

Moderne Pflanzenkläranlagen machen sich die wertvolle Kraft der natürlichen Selbstreinigung zunutze. Hierbei steht also die biologische Reinigung des Abwassers im Vordergrund. In diesem Zusammenhang werden dem zu behandelnden (Ab-)Wasser ausgewählte Sumpfpflanzen zugegeben, woraufhin infolge des direkten Zusammenwirkens der Kleinstlebewesen mit den Pflanzen nicht nur die organischen Bestandteile, sondern auch die anorganischen Substanzen im Wasser abgebaut werden. Ein weiterer, entscheidender Vorteil von Pflanzenkläranlagen ist vor allem auch die Tatsache, dass sie bei der Aufbereitung des Abwassers die Quantität der enthaltenen Keime und Krankheitserreger verringern.

 

Tropfkörperanlagen

Zu den klassischen und wohl auch bekanntesten Abwasseraufbereitungsverfahren gehören sicherlich die Tropfkörperanlagen. Sie haben den Vorteil, dass sie eine äußerst günstige Abwasserreinigung ermöglichen, da der damit einhergehende Stromverbrauch geradezu minimal ist. Demgegenüber steht allerdings, dass für die Aufbereitungsprozesse in der Regel zwei Klärbehälter erforderlich sind – ganz im Gegensatz zu vielen anderen Abwasserreinigungsmethoden.

Bei der Vorklärung werden zunächst die festen Schmutzpartikel im Wasser ausgesondert, woraufhin die Weiterleitung in ein Verteilersystem erfolgt. Durch das Aufeinandertreffen mit der enthaltenen Lavaschlacke entstehen Bakterien, welche den biologischen Reinigungsprozess in Gang setzen (Tropfkörperschüttung). Im Anschluss daran folgt die Nachklärung.

Versickerungsanlagen & Verrieselungsanlagen

Sehr häufig kommen in Bezug auf eine effiziente Abwasseraufbereitung so genannte Versickerungsanlagen bzw. Verrieselungsanlagen zum Einsatz. Nicht ohne Grund, denn einerseits arbeiten sie im Vergleich zu anderen Abwasseraufbereitungssystemen recht kostengünstig, auf der anderen Seite sind sie im Hinblick auf die Anwendungsmethoden vielfältig einsetzbar. So zum Beispiel auch bei der Grundwasseranreicherung, bei der Wasserrückhaltung wie auch bei der Flächenentwässerung etc. Moderne Verrieselungs- oder Versickerungsanlagen erfordern lediglich eine geringe Einbautiefe und sind daher auch für die Regionen optimal geeignet, die einen hohen Grundwasserspiegel aufweisen

chemisch-physikalische Abwasserreinigungsanlagen

Chemisch-physikalische Abwasserreinigungsanlagen sind gerade in der heutigen Zeit im Hinblick auf eine effiziente Abwasseraufbereitung unverzichtbar. Besonders effektiv sind derartige Verfahren auch in Kombination mit modernen biologischen Aufbereitungsmethoden, da auf diese Weise nicht nur die organischen Zusammensetzungen im zu behandelnden Wasser entsorgt, sondern auch die anorganischen Substanzen systematisch absorbiert werden können.

Generell wird das (Ab-)Wasser nach modernsten Erkenntnissen behandelt: die chemisch-physikalischen Charakteristika der im Wasser enthaltenen Stoffe werden im Zuge dessen also bestmöglich ausgenutzt. Fakt ist allerdings, dass die Aufbereitung in chemisch-physikalischen Abwasserreinigungsanlagen aufwändig und sehr kostenintensiv ist.

Absorptionsfilteranlagen

Im Zusammenhang mit der Abwasseraufbereitung ist die Adsorption grundsätzlich gleichzusetzen mit der Lösung von Dämpfen und Gasen in (Ab-)Wässern gemäß der physikalischen Gesetzmäßigkeiten. Beim Adsorptionsprozess in Adsorptionsfilteranlagen werden dementsprechend Gase und Dämpfe gelöst. Das bedeutet also, dass die hervorragenden Lösungseigenschaften von (sauren) Gasen in effizienter Weise ausgenutzt und diese im Zuge dessen optimal ausgewaschen werden können. Die unlöslichen Gase hingegen werden nicht ausgewaschen, sondern sie verbleiben auch weiterhin im Gasstrom. Unterschieden werden die chemische (gelöstes Gas geht eine chemische Verbindung mit dem Lösungsmittel ein) und die physikalische (Gas wird in der Adsorptionsflüssigkeit gelöst) Adsorption.

Abwasserreinigungsanlagen zur Phosphatelimination

Erst seit Ende der achtziger Jahre werden Abwasserreinigungsanlagen zur Phosphatelimination eingesetzt. Fakt ist, dass Phosphorverbindungen unter anderem die Ursache für das Fischsterben in Gewässern sind und dementsprechend rückstandslos aus dem Abwasser entfernt werden müssen. In modernen Reinigungsanlagen werden hauptsächlich zwei unterschiedliche Verfahren angewendet: in biologischen Abwasserreinigungsanlagen wird die Entfernung der Phosphate auf biologische Weise durchgeführt, die chemische Phosphatentfernung hingegen erfolgt durch die Beigabe spezieller Fällungsmittel. Zu den in Kläranlagen am häufigsten verwendeten Fällungsmitteln gehören unter anderem Kalkmilch, Eisensulfat, Natriumaluminat oder auch Eisenchlorid.

Kreislaufanlagen

Die modernen Kreislaufanlagen aus dem Bereich der Abwasseraufbereitung sind in der Lage, selbst sehr stark verschmutztes Abwasser fast vollständig zu recyceln. Dabei liegt der Arbeitsweise einer Kreislaufanlage nicht selten auch eine spezielle, mechanische Technik in Kombination mit physikalischer Zentrifugaltechnologie zugrunde. Die heute verwendeten Kreislaufanlagen sind durch ein spezielles Ionenaustauschersystem optimal geeignet zur Entfernung von Chromaten, Schwermetallen, Cyaniden und zahlreichen anderen Substanzen. Sie bieten darüber hinaus den entscheidenden Vorteil, dass die Aufbereitung des Abwassers im Vergleich zu anderen Abwasseraufbereitungsverfahren recht kostengünstig ist.

Oxidationsanlagen

Die effektive und gleichzeitig wirtschaftliche Aufbereitung von Abwasser spielt selbstverständlich eine sehr wichtige Rolle. Somit erfreut sich auch der Einsatz spezieller Oxidationsanlagen einer steigenden Beliebtheit. Oxidationsanlagen werden hauptsächlich zur Aufoxidierung von speziellen, organischen Substanzen bzw. für eine nachhaltige Entgiftung eingesetzt. So genannte Vollmetall-Katalysatoren kommen im Zusammenhang mit dieser innovativen Technologie vermehrt zum Einsatz und tragen unter anderem auch zur biologischen Abbaubarkeitsverbesserung bei. Eine UV-Bestrahlung zum Abbau schädlicher Substanzen ist somit oft überflüssig. Selbst vor dem Hintergrund, Cyanide etc. aus Abwässern zu entfernen, werden Oxidationsanlagen eingesetzt.

Sulfatfällungsanlagen

In Sulfatfällungsanlagen wird für die Abwasseraufbereitung unter anderem auch Kalkmilch verwendet. Durch die Zugabe dieses Stoffes wird eine chemische Verbindung erzielt, welche zum einen für eine verbesserte Entwässerbarkeit des so genannten Überschuss-Schlammes beitragen soll, andererseits wird dadurch gleichzeitig für eine Stabilisierung des ph-Ablaufwertes gesorgt.

Die Sulfatfällung gehört derzeit zu den wohl am häufigsten angewendeten Verfahrensweisen zur effizienten Reinigung von industriellen Abwässern, welche beispielsweise mit Schwermetallionen belastet sind. Übrigens erfolgt die Sulfatfällung häufig auch in Kombination mit der Sedimentation oder der Flockung.

Entgiftungsanlagen & Neutralisierungsanlagen

In Neutralisierungsanlagen fließt das zu behandelnde (Ab-)Wasser durch ein spezielles Kalk-Marmorgemisch. Dabei nimmt es Mineralien auf; gleichzeitig ist eine Steigung des ph-Wertes zu verzeichnen. Gerade zur Aufbereitung von besonders aggressivem Wasser sind Neutralisierungsanlagen – besser bekannt als Mineralisierungsanlagen – aus diesem Grund hervorragend geeignet. Denn dadurch, dass der ph-Wert steigt, verliert das Wasser gleichzeitig an Aggressivität. Entgiftungsanlagen hingegen sind sehr teuer und aufwändig im Hinblick auf die jeweils durchzuführenden Wasseraufbereitungsprozesse.

Nichtsdestotrotz sind Entgiftungsanlagen vor allem für die Reinigung von chemisch besetzten Industrieabwässern unabdingbar.

Flockungsanlagen

Besonders wichtig in Bezug auf die Aufbereitung von Abwasser sind Flockungsanlagen. Bei dem Aufbereitungsprozess wird jeweils ein spezielles Flockungsmittel zugeführt, welches vor allem auch im Hinblick auf die Veränderung der Wasseroberflächenspannung von einer ganz besonderen Bedeutung ist. Auf diese Weise bilden sich im zu behandelnden Wasser Flocken bzw. Feststoffpartikel. Im Anschluss an diesen Prozess erfolgt die Sedimentierung, sodass die spätere Abfilterung einfach und unkompliziert vonstatten gehen kann. Ziel dieses effizienten Reinigungsverfahrens ist es, auf eine möglichst wirtschaftliche Art klares Wasser zu erhalten.

Mikrofiltrationsanlagen & Ultrafiltrationsanlagen

Wenn es um die Aufbereitung von Abwasser, insbesondere um die Abtrennung ungelöster Partikelchen (sprich: Teilchengröße von bis zu 0,2 µm) geht, bietet sich die Aufbereitung in Ultrafiltrationsanlagen geradezu an. Dabei spielt es keine Rolle, ob es um flüssige oder feste Stoffe geht, die ausgesondert werden müssen. Cellulose-Acetat-Membrane oder Keramik-Membrane werden in diesem Zusammenhang am häufigsten als Module für den Aufbereitungsprozess verwendet. Öle, Fette, Schlämme, Schleifpartikel und andere Schmutzarten werden darüber hinaus auch in Mikrofiltrationsanlagen entfernt. Moderne Mikrofiltrationsanlagen werden überwiegend zur Aufbereitung von Gleitschleifwasser, Spülwasser oder auch für Abwasser aus Heißwasch- oder Hochdruckapparaturen genutzt.

Öl-Wasser-Trennanlagen

Öl-Wasser-Trennanlagen trennen (Ab-)Wässer von Emulsionen bzw. von nicht emulgierten Fetten und Ölen. Der Einsatz der so genannten Ölabscheide-Systeme ist insbesondere auch für die Verwendung bei der Kühlschmiermittelpflege im Industriebereich oder in Autowaschanlagen von besonderer Bedeutung. Die Öle und Fette, welche sich an der Wasseroberfläche angesammelt haben, werden abgesaugt und sodann in einem separaten Behältnis gesammelt. Daraufhin erfolgt in der Regel im Ölabscheider die Trennung von Leichtflüssigkeiten aus dem Wasseranteil. Im Anschluss daran können die jeweils ausgesonderten Fett- und Ölsubstanzen einfach abgeleitet und entsorgt werden.

physikalische Ölabscheider

Wenn es darum geht, aufschwimmende Öle aus dem Abwasser zu entfernen, werden zumeist so genannte physikalische Ölabscheider eingesetzt. Modernste, aber dennoch sehr einfache und wirtschaftliche Verfahrenstechniken erlauben die hundertprozentige Entfernung des Öls von der Wasseroberfläche. Das Grundprinzip ist hierbei die Zuhilfenahme eines Ölaufnahmeschlauches, welcher eine Drehbewegung an der Wasseroberfläche erzeugt. Auf diese Weise gerät das Öl in eine rotierende Bewegung und kann aufgrund dessen vom Schlauch aufgesammelt und abtransportiert werden. Nach dieser Prozedur wird das Öl in den entsprechenden Altölsammelbehälter weitergeleitet.