Abwasserreinigung

Verminderung von Abwasserinhaltsstoffen durch mechanische, chemische und biologische Reinigung. Man spricht oft von einer mechanisch-biologisch-chemischen Kläranlage. Damit ist gemeint, dass die Kläranlage das Abwasser zuerst mechanisch mit Rechenanlage, Sandfang und Vorklärbecken vorreinigt, anschließend die verbliebenen gelösten Inhaltsstoffe biologisch mit Bakterien und Mikroorganismen in Belebungsbecken oder Tropfkörpern nachreinigt. Um zudem noch das Phosphat aus dem Abwasser zu entfernen, bedient man sich der chemischen Reinigung, der Zugabe von Chemikalien, welche das Phosphat ausfällen.

aerob

Unter "aeroben" Verhältnissen versteht man, dass gelöster Sauerstoff vorhanden ist. In der Abwasserreinigung wird in 3 verschiedene Verhältnisse unterschieden: aerob, anoxisch und anaerob. Beispiel für ein aerobes Verhältniss in einer Kläranlage sind zum Beispiel die Nitrifikationsbecken.

Aerosole

Allgemeiner Begriff für Gase, meistens Luft, die feine, mikroskopisch nicht zu erkennende, feste und flüssige Teilchen enthalten. Wasser- und Eispartikel werden nicht dazu gezählt.

anaerob

Von "anaeroben" Verhältnissen spricht man, wenn weder gelöster noch gebundener Sauerstoff vorliegt. Beispiel für ein anaerobes Verhältniss in einer Kläranlage sind zum Beispiel die Faultürme oder neuerdings in modernen, größeren Anlagen die biologische Phosphorentfernungsbecken.

anoxisch

Im Gegenteil zu den "aeroben" Verhältnissen ist bei "anoxischen" Verhältnissen kein gelöster Sauerstoff vorhanden, wohl aber gebunden in Form von Nitrat oder Nitrit, welches den Bakterien bei der biologischen Reinigung als Sauerstoffquelle dient. Beispiel für ein anoxisches Verhältniss in einer Kläranlage sind zum Beispiel die Denitrifikationsbeckenikationsbecken.

  ARA  

Ist die Abkürzung für Abwasserreinigungsanlage und eine gängige Abkürzung in Fachliteratur und Fachsprache.

Aufenthaltszeit

Zeit, die theoretisch für den Durchfluß (Durchflußzeit) durch ein Becken oder Behälter benötigt wird. Wird errechnet mit der Formel: t = V/Q (Volumen durch mittlere Zuflußmenge)

Bakterien

Bakterien sind mikroskopisch kleine Lebewesen. Sie gibt es überall in der Luft, im Wasser und in der Erde sowie in Pflanzen, Tieren und Menschen. Vom menschlichen Standpunkt können Bakterien in zwei großen Gruppen getrennt werden: nützliche Bakterien sind in der überwiegenden Zahl im Boden und in Gewässern; schädliche Bakterien sind dagegen Erreger von Infektionskrankheiten.

Bazillen

Bazillen sind eine Untergruppe der Bakterien.

Belebtschlamm

So nennt man den beim Belebungsverfahren biologisch gebildeten Schlamm.

Belebungsbecken

In den Belebungsbecken werden Abwasser und belebter Schlamm miteinander vermischt. Hier laufen die verschiedenen biologischen Reinigunsprozesse ab. Der Belebtschlamm muß ständig, also 24 Stunden, durchmischt werden, um die Bakterienmasse in Schwebe und somit in Kontakt mit dem Abwasser zu halten, ansonsten würden sie absitzen und das Abwasser darüber stehen, wie es in den Nachklärbecken der Fall ist. Tritt dieser Fall ein, findet klarerweise keine Reinigung statt.

Belebungsverfahren

Verfahren zur biologischen Abwasserreinigung, bei dem belebter Schlamm mit Abwasser durchmischt und belüftet, anschließend durch Absetzen in den Nachklärbecken abgetrennt und zum großen Teil als Rücklaufschlamm wieder dem Belebungsbecken zugeführt wird. Belebungsbecken, Belüftungseinrichtung, Nachklärbecken und Rücklaufschlammförderung bilden eine verfahrenstechnische Einheit, die "biologische Reinigungsstufe". Das Belebungsverfahren wird in allen Kläranlagen des Bezirks angewandt.

Belüftung

Einbringen von Sauerstoff (gelöster Sauerstoff) in die Belebungsbecken, zum Beispiel durch Oberflächenbelüftung, Druckbelüftung oder Sauerstoffbegasung. Dies ist notwendig um die richtigen Verhältnisse für die Bakterien und Mikroorganismen zu erreichen, damit diese die Reinigung durchführen.

Blockheizkraftwerk (BHKW)

Hierbei handelt es sich um Motoren, welche mit dem anfallenden Biogas angetrieben werden und an einem Stromgenerator gekoppelt sind. Somit wird auf der Kläranlage Strom für die Eigenverwendung produziert und hilft bedeutend die Stromkosten zu senken. Zudem wird mittels Wärmetauscher die anfallende Wärme in den Heizkreislauf der Kläranlage eingespeist um Betriebsgebäude und die Faultürme zu beheizen.

Biologische Phosphorentfernung

In der Fachsprache kurz Bio-P genannt. Bestimmte Bakterien des Belebtschlammes werden durch eine geeignete Verfahrensführung (anaerobe Verhältnisse) dazu angeregt, vermehrt Phosphor aufzunehmen. Der nun verstärkt in den Mikroorganismen gespeicherte Phosphor wird über den Überschußschlamm aus dem Abwasser entfernt.

BSB5

Abkürzung für Biochemischer SauerstoffBedarf. Darunter versteht man die Menge an Sauerstoff, die von Mikroorganismen in 5 Tagen verbraucht wird, um im Wasser enthaltene organische Stoffe bei 20 °C abzubauen. Je höher der Sauerstoffbedarf, desto schmutziger ist das Abwassers.
Ist einer der wichtigsten und aussagekräftigsten Laborwerte in der Abwasserreinigung. Wird unter anderem dazu verwendet um die biologische Belastung einer Kläranlage zu kontrollieren und zudem den Wirkungsgrad der Reinigung kann hiermit gut kontrolliert werden.

CSB

Abkürzung für Chemischer SauerstoffBedarf. Vereinfacht ausgedrückt ist der CSB die Sauerstoffmenge in mg, die erforderlich ist, alle oxidierbaren Inhaltsstoffe in einem Liter Wasser abzubauen.
Der CSB-Wert ist neben dem BSB5 und NH4-N Wert der wichtigste Wert zur Beurteilung der Abwasserbeschaffenheit.

Denitrifikation

Unter Denitrifikation versteht man die "Unwandlung von Nitrat zu Stickstoff" oder anders gesagt "die biologische Entfernung des Nitrats".
Für Interessierte: Die Bakterien bilden aus den Grundstoffen Nitrat (NO3) und Wasserstoff (H) Stickstoff (N), Sauerstoff (O) und Wasser (H2O). Dies geschieht aber nur unter der Vorraussetzung, dass kein gelöster Sauerstoff vorhanden ist, im Gegensatz zur "Nitrifikation". Der entstandene Stickstoff wird gasförmig freigesetzt, sprich entweicht als N2 in die Atmosphäre (die ja zu 78 % daraus besteht).

Düker

Kreuzungsbauwerk, das ein Hindernis als (Abwasser)druckleitung unterfährt. Die Ara Mittelvinschgau zum Beispiel verfügt über einen Düker, weil der Hauptsammler orografisch links der Etsch verläuft und die Kläranlage sich rechts davon befindet. Deshalb gelangt das Abwasser mittels eines Dükers unter der Etsch hindurch zur Anlage.

Eindicker

Sind Bauwerke zur Verminderung des Wassergehaltes von Schlamm unter Einwirkung von Schwerkraft. Sämtliche in den Reinigungsprozeßen anfallenden Schlämme (Primärschlamm aus den Vorklärbecken, Fett aus dem Fettfang, Schwimmschlamm aus den Nachklärbecken, Überschußschlamm aus den Belebungsbecken) werden im Voreindicker gesammelt und eben mechanisch eingedickt. Der Schlamm setzt sich in der Trichterförmigen Spitze ab und das Wasser kann oben abfließen. Dadurch erzielen wir eine Volumenverminderung von ungefähr 80 %.

Einwohnerwerte

In der Fachsprache unterscheidet man drei verschiedene Begriffe:

* Einwohnerwert (EW)
* Einwohner (E)
* Einwohnergleichwert (EGW)

Wie werden sie unterschieden?

* Einwohnerwert entspricht jenem Wert, mit dem die Kläranlage bemessen ist, also geplant und gebaut worden ist
* Einwohner entspricht den tatsächlich wohnhaften Einwohnern im Einzugsgebiet
* Der EGW ist die Verschmutzung der Abwässer von Industriebetrieben, Kleinbetrieben (Metzgereien, Bäckereien usw.) und Tourismus ausgedrückt in Abwasser pro Einwohner. Zu gut deutsch: das Abwasser eines Metzgereibetriebes entspricht dem Abwasser von 50 Einwohnern (um ein Beispiel zu nennen) So kann leichter berrechnet werden.

Entseuchung

Reduktion von Krankheitserregern im Schlamm und Abwasser. Das Ziel ist, die Anzahl von Krankheitserregern im Schlamm und Abwasser soweit zu reduzieren, dass sie seuchenhygienisch unbedenklich ist.
Beim Schlamm kann eine totale Stabilisierung durch thermische Verfahren (erhitzen auf 50-70°C, oder auch zum Beispiel Kompostierung in Rottemieten und in Bioreaktoren usw.) oder durch chemische Verfahren (Zugabe von Kalk) erreicht werden. Beides wird auf der Ara Mittelvinschgau nicht gemacht, da, im Gegensatz zu Österreich, die Ausbringung von Klärschlamm als Dünger in Italien verboten ist. Der Klärschlamm muß auf geeigneten Kompostwerken weiterverarbeitet oder in Verbrennungsöfen verbrannt werden.
Beim Abwasser liegen die Krankheitserreger genauso wie beim Schlamm in Form von Bakterien, Wurmeiern und Viren vor. Biologische Reinigungsanlage sind imstande Krankheitserreger "weitgehenst" abzubauen, erreichen einen totalen Abbau aber niemals. Hierfür müßten besondere Entkeimungsanlagen gebaut werden.
Als Beispiel möchte ich hier anführen: "Statistische Erhebungen haben gezeigt, dass Erkrankungshäufigkeiten unter Kanal- und Klärwerkspersonal nicht höher sind als bei anderen Bevölkerungsgruppen." (Zusammengefaßt aus dem Klärwärter-Taschenbuch von Erwin Stier und Manfred Fischer, Hirthammer Verlag München, 10. Auflage) Der beste Schutz ist peinliche Sauberkeit, worauf in den Betriebsordnungen auch dementsprechende Bedeutung zukommt.

Eutrophierung der Gewässer

Überdüngung von Oberflächengewässern (vor allem stehenden Gewässern) durch Stickstoff und Phosphor, die ein übermäßiges Wachstum von Algen und höheren Pflanzen fördern.
Die Überdüngung der Gewässer führt zu einem vermehrten Wachstum von Algen und anderen niederen Wasserpflanzen und dadurch zu mehr abgestorbenem Pflanzenmaterial. Um dieses abbauen zu können, werden viele Bakterien benötigt, die ein Vielfaches an Sauerstoff verbrauchen. Der im Gewässer verbleibende Sauerstoff reicht zum Überleben aller Tiere und Pflanzen in den Flüssen oder Seen nicht mehr aus. Die Gewässer verschlammen und ersticken auf diese Weise. Umgangssprachlich sagt man: Das Gewässer kippt um.

Faulgas, Biogas

Beim Faulprozeß entstehendes Gasgemisch, das aus etwa 70 % Methan (CH4) und 30 % Kohlendioxid (CO2) besteht. Dies wird auf jede Kläranlage kontinuirlich kontrolliert und aufgezeichnet. Mit diesen Kontrollen lassen sich Rückschlüsse über den Faulprozess machen und je höher der Methangehalt, desto mehr Energiewert besitzt das Gas. Wird in den meisten Anlagen zur Erzeugung von "grünem" Strom verwendet, oftmals aber auch ausschließlich für die Heizung von Faulturm und Gebäuden.

Faultürme

Sind Behälter, in dem der Rohschlamm durch Mikroorganismen unter Lubtabschluß ausgefault wird. Endprodukt sollte ein stabilisierter Schlamm sein, der nicht mehr stinkt und nicht mehr fäulnisfähig ist. Wird dann meistens in der Schlammentwässerung weiter behandelt.

Faulung

Auch der Faulprozess im Faulturm ist ein natürlicher Vorgang und auch hier sind Bakterien im Spiel, welche unter den künstlich geschaffenen, optimalen Bedingungen die einzelnen Stoffe zerlegen.
Der Faulturm wird mittels Wärmetauscher und Umwälzpumpen ständig beheizt und umgewälzt, um eine gleichmäßige Temperatur, zwischen 33 und 38 °C je nach Anlage und Belastung, und eine gute Durchmischung im Faulturm zu garantieren. Die hierzu benötigte Wärme wird über die Wärmerückgewinnung der Gasmotoren (Blockheizkraftwerke) oder auch über die Heizanlage gewonnen.
Einfach erklärt arbeiten im Faulturm zwei verschiedene Bakterienarten: Die eine Art zerlegt die ankommenden Stoffe in Form von Kohlenhydraten, Fetten und Eiweißen zu Schwefelwaserstoff (H2S), Kohlendioxid (CO2), Säuren und Alkoholen. Diese nun entstandenen Stoffe werden dann von den Methanbakterien zu Biogas weiterverarbeitet.
Dieser Vorgang ist ziemlich kompliziert, geschieht aber ohne spezielles zutun, der Klärtechniker hat lediglich die Aufgabe alles mittels Laboruntersuchungen zu überwachen und die Bedingungen zu erhalten.

Flockungsmittel

Sind Chemikalien, die die Flockenbildung ermöglichen oder beschleunigen. Werden auf allen Kläranlagen im Vinschgau bei der Schalmmentwässerung verwendet. Ganz einfach bewirkt dieses Mittel, dass wenn man es in einen Behälter beimischt, in dem sich flüssiger Schlamm befindet, ergibt sich sofort nach der Beimischung eine deutliche Trennung zwischen Wasser und Schlamm, es bilden sich große Schlammflocken und diese lassen sich leichter vom Wasser trennen.

Fremdwasser

In die Kanalisation eindringendes Grundwasser (Undichtigkeiten des Kanals), unerlaubt über Fehlanschlüsse eingeleitetes Wasser (z.B. Dränwasser, Regenwasser) oder einem Schmutzwasserkanal zufließendes Oberflächenwasser (zum Beispiel über Schachtabdeckungen)

Frischschlamm (Primärschlamm)

Feststoffe (Kotteilchen, Papierfetzen und sonstige schwereren Schwebestoffe) die in einem Vorklärbecken aus dem Rohabwasser abgetrennt werden. In der Fachsprache auch Primärschlamm genannt.

Fällung, Phosphatfällung, Phosphorentfernung

Überführen von gelösten Abwasserinhaltsstoffen in ungelöste Formen durch chemische Reaktion mit einem Fällmittel. Dies muß gemacht werden, da man mit der biologischen Phosphorentfernung unter normalen Umständen nicht imstande ist die Grenzwerte von Seiten des Landes einzuhalten. Auch auf den Vinschgauer Kläranlagen wird Fällmittel der Biologie beigegeben um das Phosphat auszufällen.

Kaskaden

Getrennte Reaktionsräume (Becken) die nacheinander durchflossen werden.
Beispiel: Die Ara Mittelvinschgau hat bei der Belebung 2 verschiedene Straßen mit je 4 Kaskaden (2 voneinander unabhängige Linien mit 4 Becken, welche nacheinander durchflossen werden).

Mischverfahren - Trennverfahren

2 verschiedene Verfahren zur Ableitung von Schmutz- und Regenwasser

* Mischverfahren: Gemeinsames Ableiten von Schmutz- und Regenwasser in einem Kanal
* Trennverfahren: Getrenntes Ableiten von Schmutz- und Regenwasser in getrennten Kanälen

Beide Systeme haben Vor- und Nachteile. So ist beim Mischverfahren bei Trockenwetter aufgrund der größeren Rohrdurchmesser nur ein geringer Wasserstand, welcher aufgrund geringerer Fließgeschwingdigkeit zu Ablagerungen führt und schlimmstenfalls zu Verstopfungen führen kann. Als Vorteil ist klarerweise zu erwähnen, dass nur ein Kanalnetz gebaut und betrieben werden muss, was klarerweise günstiger ist. Beim Trennverfahren wiederum müssen 2 getrennte Kanalnetze gebaut und betrieben werden, was naturgemäß teurer ist. Jedoch kommt es zu weniger Ablagerungen und bei Regenereignissen zu keiner Überbelastung der Kläranlage.

Nacheindicker

siehe unter Eindicker

Nachklärbecken

Absetzbecken nach den Belebungsbecken, in dem sich das gereinigte Abwasser und der Belebtschlamm trennen. Der Belebtschlamm wird zurück in die Belebungsbecken gebracht, während das nun gereinigte Wasser in die Etsch fließt.

Nges.

Chemische Bezeichung für Gesamt-Stickstoff. Der Stickstoff im Abwasser stammt hauptsächlich von den menschlichen Ausscheidungen und wird in unserem Labor als Nges gemessen. Wird mittels Nitrifikation und Denitrifikation aus dem Abwasser entfernt.

NH4-N

Chemische Formel für Ammoniumstickstoff. Gelangt über die Harnstoffe ins Abwasser und wird ebenfalls in den Belebungsbecken abgebaut.

Nitrifikation

Unter Nitrifikation versteht man die "Umwandlung von Ammonium zu Nitrat" oder anders gesagt die "Oxidation des Ammoniums zu Nitrat". Abbau von Stickstoffverbindungen.
Für Interessierte: Die Bakterien, welche den Ammonium abbauen bzw. umwandeln werden Nitrifikanten genannt. Sie bilden aus dem Grundstoff Ammonium (NH4) bei vorhandensein von gelösten Sauerstoff (O2) Nitrit (NO2), Wasserstoff (H) und Wasser (H2O). In einem weiteren Schritt bilden sie nun aus dem Nitrit und dem gelösten Sauerstoff das Endprodukt Nitrat (NO3). Auch das Nitrat muß noch abgebaut werden. (Siehe dazu "Denitrifikation")

Pges.

Chemische Abkürzung für Gesamtphosphat. Phosphate sind in allen Reinigungs- und Waschmitteln enhalten. Müssen gesetzlich bis auf einen bestimmten Grenzwert (bei uns 2 mg/l) abgebaut werden, da sie sonst die Gewässer überdüngen, was wiederum Algenwachstum zur Folge hat. Siehe dazu "Eutrophierung der Gewässer".

pH-Wert

Der pH-Wert gibt die Wasserstoffionenkonzentration wider. Einfach gesagt informiert uns der pH-Wert über den Säuregrad einer Lösung (Flüssigkeit) aus. Die pH-Skala geht von 0 - 14, wobei 0 sehr stark sauer ist (zum Beispiel Salzsäure, Schwefelsäure..), 7 als neutral gilt und schließlich 14 sehr stark alkalisch ist (zum Beispiel Natronlauge) Interessant zu wissen ist aber, dass bei Verschiebungen des Wertes nicht normal mit dem Faktor 1 vor sich gehen, sondern mit dem Faktor 10, was einfacherweise bedeutet, dass eine Säure mit pH 3 10x so sauer ist wie eine mit pH 4.
Beispiele für pH-Werte:
Batteriesäure 1
Zitronensaft 2,4
Regenwasser 4,1
Kaffee 5
sauberes Regenwasser 5,6
Milch 6,5
Magensäure 1,2-4
Coca Cola 2,5
Bier 4,4

Ein pH-Wert unterhalb von 4,3 schädigt den Boden.
Ein pH-Wert niedriger als 4,5 tötet fast alle Fische.

Rechen

Mechanische Einrichtung zur Entfernung von Grobstoffen (Plastik, Gummi, Spielzeug, Tampons, Binden, Kondome usw.) aus dem Abwasser. Es ist schon beachtlich, welche enorme Abfallmengen auf den Kläranlagen des Tales im Jahr zusammenkommen. Die Mengen sind in den jeweiligen Jahresberichten enthalten.

Rechengutwäscher

Mittels dieser Maschine werden die anfallenden Rechengutmengen nochmals gewaschen und gepresst. Somit verringert sich die Menge deutlich und zudem erreicht man doch ein relativ sauberes Endprodukt, das schließlich auf der Mülldeponie gelagert oder dem Verbrennungsofen zugeführt werden kann.

Regenrückhaltebecken

Dienen zur Verminderung von Regenabflußspitzen im Misch- und Trennsystem.
Die Ara Mittelvinschgau verfügt beispielsweise über ein Rückhaltebecken unmittelbar vor dem Zulauf mit einem Volumen von 153 m³. Jeder kann sich sicherlich vorstellen, dass dies angesichts der enormen Wassermassen viel zu klein ist um sämtliches Abwasser zu speichern.
Es funktioniert folgendermaßen: Die Ara Mittelvinschgau fährt bei voller Belastung mit allen 3 Nachklärbecken. Somit ergibt sich laut Ermächtigung des Amtes für Gewässerschutz eine Maximalmenge von 1.440 m³ Abwasser pro Stunde. Diese Menge muß nachweislich die Anlage passieren, alles was darüber hinaus geht, muß das Regenrückhaltebecken durchlaufen, und kann anschließend in die Etsch, über den Notüberlauf, gepumpt werden. Dies geschieht aber wirklich nur bei starken, lange anhaltenden Regenereignissen. Grobe Verunreinigungen werden zurückgehalten, das Abwasser wird stark verdünnt direkt in die Etsch geleitet.

Rücklaufschlamm

Der im Nachklärbecken vom gereinigten Abwasser abgetrennte und in die Belebungsbecken rückgeführte Belebtschlamm.

Sandfang-Fettfang

Sandfang:
Der Sandfang hat die Aufgabe, grob und feinkörnige Stoffe wie zum Beispiel Sand zu entfernen. Der belüftete Sandfang erzeugt durch den Lufteintrag im Becken eine Wasserwalze. Die Teilchen die schwerer sind als Wasser werden durch die Fliehkraft nach Außen gedrückt und bleiben in einer Bodenrinne hängen. Über dem Sandfang fährt in regelmäßigen Zeitabständen eine Brücke, welche mittels Pumpen den Sand aus dem Gerinne saugt und dem Sandwäscher zuführt. Der gewaschene Sand wird ebenfalls zur Bezirksmülldeponie nach Glurns gebracht.
Fettfang:
Im Fettfang schwimmen alle Fett- und Ölhaltigen Stoffe an der Oberfläche, die durch die Räumerbrücke in einen Schacht geschoben werden und von Pumpen in regelmäßigen Abständen in den Voreindicker gepumpt werden.

Sandwäscher

Diese Maschine funktioniert ähnlich dem Rechengutwäscher. Der Sand ist noch mit vielen organischen Stoffe verschmutzt und würde bei einer Lagerung anfangen zu faulen und somit zu Geruchsproblemen führen. Aus diesem Grund wird er mittels Wasser gewaschen, damit nur der reine Sand übrig bleibt.

Überschußschlamm

Bei biologischen Verfahren gebildeter, überschüssiger Schlamm, der abzuziehen ist. Das soll man sich einfach so vorstellen, dass sich die Bakterien und Organismen bekannterweise ständig vermehren. Mit der Zeit sind dann zu viele vorhanden, was zu Problemen führt, da nicht genug Nahrung vorhanden ist. Die Reinigungsleistung der Anlage sinkt. Deshalb wird in regelmäßigen Zeitabständen eine bestimmte Menge mittels Pumpen abgezogen und zur Weiterverarbeitung dem Voreindicker zugeführt. Die Menge wird anhand der Laboruntersuchungen ermittelt.

Voreindicker

siehe unter Eindicker

Vorklärbecken

Absetzbecken der mechanischen Reinigung des Abwasseres vor einer biologischen Reinigungsstufe. Der daraus erzeugte Schlamm wird Primärschlamm genannt.