Abwasseraufbereitung

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Von Jürgen Ackermann · 2022

Abwasseraufbereitung ist ein aufwendiger Prozess. Aufgrund der zunehmenden Verschmutzung unserer Abwässer durch Kosmetik- und Medikamentenrückstände, aber auch durch Verunreinigungen aus der Landwirtschaft stehen die Wasserwerke vor immer größeren Herausforderungen.

Abwasseraufbereitungsanlage
Die Reinigung von Wasser ist eine große Herausforderung. Foto: iStock / tuachanwatthana

Fast zehn Milliarden Kubikmeter Abwasser laufen jedes Jahr in die deutschen Kläranlagen. Sie alle müssen aufwendig gefiltert und gereinigt werden, damit am Ende wieder qualitativ hochwertiges Trinkwasser zur Verfügung steht. Und das wird immer schwieriger. Neben Feuchttüchern, die immer wieder über die Toiletten im Klärwerk landen und dort den Anlagen zu schaffen machen, wird auch das Herausfiltern problematischer Stoffe immer aufwendiger. So verursachten allein die Stoffeinträge durch Diclofenac in den vergangenen 30 Jahren Umweltreinigungskosten von bis zu 1,5 Milliarden Euro, hat eine Studie der Hochschule Ruhr West, der Beratungsgesellschaft MOcons sowie des IWW Zentrums Wasser im Auftrag des Bundesverbands der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) herausgefunden. Aber auch andere Medikamentenrückstände, die über Wäsche oder Urin in die Abwässer eingetragen werden, sowie Stoffe aus Kosmetika und Waschmitteln, Süßungsmittel wie Cyclamat oder Saccharin oder Nitrate und Phosphate aus der Landwirtschaft bringen die Klärwerke an ihre Grenzen.

Mehrere Reinigungsstufen zur Abwasseraufbereitung

Denn die Abwasserreinigung ist ein komplexer Prozess: Zur Aufbereitung nutzen moderne Kläranlagen mehrere Reinigungsstufen. Die erste Stufe bildet die „mechanische Reinigung“. Hier werden die Feststoffe wie Toilettenpapier mit einer Art Rechen abgetrennt und der weiteren Entsorgung zugeführt. Das so mechanisch vorgereinigte Wasser gelangt anschließend zur „biologischen Reinigung“ in sogenannte Belebungsbecken. Hier bauen Mikroorganismen unter Belüftung die organischen Verbindungen im Wasser größtenteils ab. Danach werden in einer dritten Stufe chemische Prozesse genutzt. Zur chemischen Abwasseraufbereitung in Kläranlagen gehören die Neutralisation, die Desinfektion, die Phosphatfällung, die Stickstoffelimination, die Enteisung und die Entmanganung. Schließlich kommen in einer vierten und letzten Reinigungsstufe spezielle Membran- und Filterverfahren zum Einsatz. Zum Teil wird diese Reinigungsstufe mit den chemischen Verfahren der Fällung und Flockung kombiniert. So funktioniert zum Beispiel die Methode der Flockungsfiltration: Dem Abwasser werden Fäll- und Flockungsmittel zugesetzt, was zur Flockenbildung der abzuscheidenden Stoffe führt. Im Anschluss wird das Abwasser mit dem ausgeflockten Material über einen Tuch- oder Sandfilter geleitet. Es sickert langsam durch die Filterschicht, wobei selbst kleinste organische Schwebstoffe entfernt werden.

Klimawandel verursacht große Probleme

Der Klimawandel und zunehmende Wasserbelastungen etwa durch Chemikalien und Pharmaka machen die Abwasseraufbereitung immer schwerer. Entsprechend groß sind die Herausforderungen für die Wasserversorger. Immer aufwendigere Verfahren sind notwendig, um die kritischen Stoffe zu entfernen. Dadurch steigen die Kosten, und auch der Einsatz zusätzlicher Chemikalien wird erforderlich. Im schlimmsten Fall kann das sogar zu zusätzlicher Verschmutzung führen. Ein weiteres Problem ergibt sich aus der wachsenden Zahl von Starkregenereignissen infolge der Klimakrise. Durch Starkregen und damit einhergehenden Überschwemmungen können Kläranlagen beschädigt werden. Der Großteil des Wassers gelangt dann an der Kläranlage vorbei ungereinigt in die Oberflächengewässer. Das wiederum führt zu weiteren Gefahren für das Grundwasser.

Quellen:
geo.de: "Feuchttücher sorgen schon auf dem Weg zum Klärwerk für Probleme"
Statista: Abwassermenge in Deutschland

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