Teil 1 Trinkwasser

Was ist Abwasser?

Anders als bei Trinkwasser kann man das nicht so scharf definieren. Im wesentlichen ist Abwasser Wasser, das durch menschlichen Einfluss verändert wurde. Wesentliche Kategorien sind:

  • Kommunales Abwasser - Abwasser aus den Haushalten und Gewerben in Siedlungen und Städten. Die Zusammensetzung ist ortsspezifisch unterschiedlich, aber ähnlich.
  • Industrielle Abwasser - Durch Industrieprozesse entstandenes Abwasser. Ist je nach Industrie völlig anders und kann um ein vielfaches höher belastet sein, als kommunale Abwässer
  • Regenwasser - Wenn Regenwasser in Städten oder über Verkehrsflächen abfließt, nimmt es dabei Schmutzstoffe auf. z.T. wird es auch gemeinsam mit häuslichem Abwasser in der sog. Mischkanalisation abgeleitet.
  • Fremdwasser - sog. Fremdwasser ist Wasser, das auf nicht näher spezifiziertem Weg in die Kanalisation kommt. Das kann bei alten Leitungen in die Kanalisation eingesickertes Wasser aus dem Boden sein, oder auch falsch angeschlossene häusliche Abwässer.

Was ist im Abwasser?

Die Zusammensetzung von Abwasser ist komplex. Es gibt zum Glück drei Hauptparameter:

  • CSB/BSB - chemischer bzw. biologischer Sauerstoffbedarf. Die Menge an Sauerstoff, die gebraucht wird, um die organischen Kohlenstoffverbindungen im Abwasser abzubauen.
  • Stickstoff - Als Nährstoff für Pflanzen wichtig, können Stickstoffverbindungen die Ökologie in Gewässern stark beeinträchtigen (Eutrophierung)
  • Phosphor - Genauso wie Stickstoff ein Nährstoff, der im Übermaß gefährlich für die Gewässerökologie ist.

Dazu kommen Themen wie ggf. bestimmte Industriechemikalien, zunehmend Mikroplastik und Arzneimittelrückstände. Diese sind häufig kaum natürlich abbaubar und könnten sich langfristig anreichern.

Eutrophierung Wenn zu viele Nährstoffe, v.a. Stickstoff und Phosphor im Gewässer sind, kommt es zu einem massiven Wachstum von Algen. Das Gewässer ist dann deutlich grün.

Eurotrophierung in der Ostsee [1]

Wenn diese Algen anschließend absterben, werden sie zersetzt, wobei der Sauerstoff im Wasser aufgebraucht wird. Dadurch sterben Fische und andere größere Organismen.

Wie wird Abwasser gereinigt?

Die Anforderungen an die Reinigung von Abwasser sind für kommunale Kläranlagen und industrielle Direkteinleiter in der Abwasserverordnung geregelt [2]. Es können auch lokal strengere Regeln festgesetzt werden, um empfindliche Ökosysteme, wie z.B. den Bodensee zu schützen [3]. Hierbei muss zwischen Emissionen, dem was an einer Stelle in das Gewässer läuft, und Imissionen, wieviel das Gewässer insgesamt aufnehmen kann, unterschieden werden.

Für kommunale Kläranlagen werden je nach Größe unterschiedliche Verfahren eingesetzt. Ich finde diese Kompakte Erklärung für größere kommunale Anlagen sehr übersichtlich.

Für industrielle Einleiter müssen individuell zugeschnittene Verfahren eingesetzt werden, die z.T. deutlich effizienter für bestimmte Verunreinigungen wirken.

Vierte Reinigungsstufen

Um die angesprochenen Spurenstoffe zu entfernen, noch besser Phosphor entfernen zu können, oder auch möglichst keimfreies Abwasser zu bekommen, werden größere Kläranlagen zunehmend ausgebaut. Dabei kommen Verfahren wie eine Ozonierung mit anschließender Filtration oder UV Bestrahlung zum Einsatz

Ist das Abwasser dann sauber? kann man das trinken?

Das Abwasser ist deutlich sauberer als zu Beginn der Kläranlage. Für die Parameter CSB, und Phosphor können Reinigungsleistungen von 95-99% erreicht werden. Für Stickstoff bis ca. 80%. Trinken sollte man es wegen den verbleibenden Bakterien nicht. Abwasser zu Trinkwasser aufzubereiten ist möglich und wird z.B. in Singapur praktiziert. Es ist aber auch sehr teuer, sowohl finanziell als auch energetisch. [4]

Klärschlamm

Bei der Reinigung des Abwassers fallen große Mengen Klärschlamm an. Dieser wurde früher häufig als Dünger auf Feldern verteilt. Durch Probleme mit Mikroplastik und Spurenstoffen, früher z.T. auch Schwermetallen, kann das zu einer Anreicherung dieser Stoffe in der Nahrungskette führen. Schließlich landet das Essen dann irgendwann wieder als Dünger auf dem Feld. In großen Anlagen wird der Klärschlamm meist unter anaeroben Bedingungen (ohne Sauerstoff) zur Gewinnung von Biogas in sog. Faultürmen weiter behandelt. Der verbleibende Schlamm wird meistens verbrannt z.B. in Zementwerken.

Der Klärschlamm enthält jedoch Phosphor, der zur Düngemittelproduktion essentiell ist. Die EU ist zur Zeit fast vollständig auf Importe angewiesen, wodurch die konventionelle Landwirtschaft extrem abhängig ist. Um diesem strategischen Risiko zu begegnen soll in Deutschland künftig Phosphor aus Klärschlamm zurückgewonnen werden. [5]

Es gibt noch sehr viel mehr zu dem Thema. Um nicht zu lange zu duschen, werde die Aspekte in späteren Beiträgen folgen.

Quellen und weiteres Lesen