Methoden zur Abwasseraufbereitung

Das Beseitigen der Abwasserinhaltsstoffe und das Wiederherstellen der natürlichen Wasserqualität ist das Ziel der Abwasserbehandlung. Die Abwasseraufbereitung erfolgt in Kläranlagen, gegebenenfalls nach dem Vorbehandeln in einem Abscheider. Dabei unterscheidet man zwischen der mechanisch, biologischen und chemischen Reinigungsmethode.

Abwasseraufbereitung

Mechanische Verfahren bei der Abwasseraufbereitung

Wenn es um die Abwasseraufbereitung geht, bilden mechanische Methoden oft die erste Reinigungsstufe. In dieser beseitigt man zwischen 20 und 30 Prozent der ungelösten, festen Schweb- und Schwimmstoffe. Das Abwasser wird in der Rechenanlage durch eine Siebtrommel oder einen Rechen geleitet. In dem Rechen verbleiben grobe Verschmutzungen, wie etwa Steine, Kunststoffe, tote Tiere und Laub. Der Sandfang ist ein Absetzbecken. Er hat die Aufgabe, absetzbare und grobe Verschmutzungen vom Abwasser zu entfernen, wie zum Beispiel Glassplitter, kleine Steine und Sand. Durch das Vorklärbecken fließt langsam das Schmutzwasser. Fäkalien, Papier und andere ungelöste Stoffe setzen sich ab oder schwimmen an der Wasseroberfläche auf.

Biologische Verfahren bei der Abwasseraufbereitung

Bei der zweiten Reinigungsstufe kommen biologische Methoden in den kommunalen Abwasserreinigungsanlagen für den Abbau der organisch hochbelasteten Abwässer in der anaeroben und aeroben Abwasseraufbereitung zum Einsatz. Sie nutzen mikrobiologische Abbauvorgänge. Dabei erfolgt das möglichst vollständige Mineralisieren von abbaubaren organischen Abwasserbestandteilen. Das heißt, dass in dieser aeroben Abwasserreinigung bis hin zu den entsprechenden anorganischen Endprodukten Kohlenstoffdioxid, Wasser, Sulfat, Phosphat und Nitrat abgebaut wird. Das bakterielle Oxidieren von Ammoniak zu Nitrat nennt man Nitrifikation. Es ist das Umwandeln vom im Nitrat gebundenen Stickstoff zu molekularem Stickstoff und Stickoxiden. Während der biologischen Stickstoffelimination erfolgt der Teilschritt in der Nitrifikation bei genügend Sauerstoffgehalt und Schlammalter oft problemlos und vollständig. Die Denitrifikation hängt hingegen nach Geschwindigkeit und Umfang sehr vom Gehalt der leicht veratembaren organischen Stoffe ab. Maßgebend hierfür ist das Nährstoffverhältnis zwischen BSB5 und Stickstoff. Im Normalfall müsste ein ungünstiges BSB5-Nobelium-Verhältnis im Verlauf der biologischen Stufe zu einer enormen Vergrößerung vom Denitrifikationsbecken führen, um so das Verhältnis erneut in die richtige Relation zurückzuführen und die Einhaltung der notwendigen Grenzwerte zu gewährleisten. Wenn ein Erweitern des Beckenvolumens wegen wirtschaftlichen und verfahrenstechnischen Grenzen nicht sinnvoll ist beziehungsweise sollte dieses ungünstige Verhältnis das Einhalten der Überwachungswerte laut Abwasserverordnung Anhang eins unmöglich manchen, besteht die Möglichkeit, dass diese limitierenden Aspekte durch die Verwendung externer Kohlenstoffquellen aufgehoben werden. Zur prozessstabilen und weitgehenden Nitrifikation wurden zweistufige Anlagen geplant und erbaut, als das Eliminieren von Stickstoff noch keineswegs zur Debatte stand. Heutzutage sind diese Anlagen durch eine weitere Denitrifikation zur Stickstoffelimination zu erweitern. Durch das Abtrennen von einem Teil der zweiten Stufe zu der Denitrifikation unter dem gleichzeitigen Einsatz externer Kohlenstoffquellen besteht die Möglichkeit, in zweistufigen Anlagen oft sehr schnell nahezu ohne Umbaumaßnahmen die nötige Denitrifikation zu erreichen.

Chemische Verfahren bei der Abwasseraufbereitung

Diese Methoden bedienen sich bei chemischen Reaktionen wie Fällung und Oxidation ohne Beteiligung der Mikroorganismen. In der kommunalen Abwasseraufbereitung von Caramba dienen sie insbesondere der Beseitigung von Phosphat.