Bei allen menschlichen Aktivitäten entsteht Abwasser, das behandelt werden muss. Die Kläranlagen oder Abwasseraufbereitungsanlagen sind für die Aufbereitung dieses Wassers verantwortlich, das sowohl aus städtischen als auch aus industriellen und landwirtschaftlichen Betrieben stammt. Diese Behandlung ist für den Schutz der Umwelt unerlässlich, da bei der Einleitung von unbehandeltem Abwasser giftige Substanzen freigesetzt werden können, die Ökosysteme schädigen, Wasserquellen verunreinigen und ökologische Katastrophen verursachen. Eine angemessene Wasserreinigung ist der Schlüssel zur Schonung der Wasserressourcen und zur Gewährleistung der ökologischen Nachhaltigkeit.
Heute werden wir uns eingehender damit befassen, was Wasserreiniger sind, wie sie funktionieren, welche verschiedenen Aufbereitungsprozesse sie durchführen und welche Vorteile sie bieten.
Was sind Luftreiniger und wie funktionieren sie?
Eine Abwasserbehandlungsanlage (WWTP) ist eine Industrieanlage, die darauf abzielt, schmutziges (Ab-)Wasser zu behandeln, um die darin enthaltenen Schadstoffe zu beseitigen. Abwasser stammt aus verschiedenen Quellen: städtischen, industriellen und landwirtschaftlichen Quellen. Durch den Reinigungsprozess kann aufbereitetes Wasser sicher und ohne negative Auswirkungen auf die Umwelt in natürliche Kanäle wie Flüsse, Meere oder Seen zurückgeführt werden. Kläranlagen spielen auch eine Schlüsselrolle bei der Wiederverwendung von Wasser für landwirtschaftliche oder industrielle Zwecke und tragen so zur Schonung einer dringend benötigten Ressource bei.
Der Betrieb dieser Stationen basiert auf der Aufteilung der Behandlung in mehrere Phasen. Je nach erforderlichem Reinigungsgrad kann das Wasser von der Grundaufbereitung zur weiterführenden Aufbereitung, der so genannten Tertiäraufbereitung, übergehen, wodurch es sogar für die Wiederverwendung in bestimmten menschlichen Prozessen geeignet ist.
Wir werden die Phasen der Abwasserbehandlung in einer Kläranlage im Detail analysieren.
Wasseraufbereitungsprozesse in Kläranlagen
Damit das Abwasser in die natürliche Umwelt zurückgeführt werden kann, ist es notwendig, es einer Reihe von Behandlungen zu unterziehen, die darauf abzielen, die vorhandenen Abfälle und Schadstoffe zu beseitigen. Abhängig von der Beschaffenheit des Abwassers wenden Kläranlagen unterschiedliche Verfahren an. Diese Phasen sind normalerweise wie folgt unterteilt:
- Vorbehandlung: In dieser Phase werden große Gegenstände entfernt, die die Anlagenausrüstung beschädigen könnten, wie zum Beispiel Äste, Plastik oder Steine.
- Primäre Behandlung: Der Schwerpunkt liegt auf der Entfernung von Schwebstoffen und Schwimmstoffen wie Fetten und Ölen. Es kann auch eine Dekantierung oder Sedimentation erfolgen.
- Sekundärbehandlung: In diesem Schritt werden organische Verunreinigungen durch biologische Prozesse entfernt, bei denen Mikroorganismen organisches Material zersetzen.
- Tertiäre Behandlung: Ein fortschrittlicher Prozess, der darauf abzielt, Krankheitserreger, Phosphate, Nitrate und andere Nährstoffe zu beseitigen, die möglicherweise noch im aufbereiteten Wasser vorhanden sind.
Als nächstes werden wir uns mit jeder dieser Behandlungen befassen.
Vorbehandlung
Die Vorbehandlung ist die erste Phase, die in einer Kläranlage durchgeführt wird. Seine Hauptfunktion besteht darin, zu verhindern, dass große und schwere Gegenstände die in späteren Phasen verwendete Ausrüstung beschädigen. Dabei fangen die Roste und Siebe Materialien wie Äste, Kunststoffe und Steine ein. Darüber hinaus ist die geschliffenDabei werden Sand und andere Partikel, die schwerer als Wasser sind, entfernt. Andererseits ist die entfettet Es ist dafür zuständig, an der Oberfläche schwimmende Öle und Fette mithilfe von Schwimmkörpern zu entfernen.
Erstbehandlung
Der Schwerpunkt der Primärbehandlung liegt auf der Reduzierung der Menge an Schwebstoffen im Wasser. Es wird mithilfe von Dekantern durchgeführt, in denen die größten Partikel aufgrund der Wirkung der Schwerkraft auf den Boden fallen, ein Prozess, der als bekannt ist Sedimentation. Mit dieser Methode können bis zu 40 % der Schwebstoffe effektiv entfernt werden. Ein ergänzender Prozess ist der von Flotation, was die Entfernung leichterer Materialien wie Öle und Fette ermöglicht, die zuvor in der Vorbehandlung nicht entfernt wurden. Diese Phase kann auch den Einsatz von Chemikalien zur Einstellung des pH-Werts des Wassers umfassen, ein Prozess, der als bekannt ist Neutralisation.
Sekundärbehandlung
Bei der Sekundäraufbereitung werden hauptsächlich biologische Prozesse eingesetzt, um verbleibende organische Stoffe im Wasser zu entfernen. In dieser Phase spielen Mikroorganismen eine Schlüsselrolle, da sie organische Stoffe in Wasser, Biomasse und Gase zersetzen. Dieser Prozess kann unter Sauerstoffbedingungen durchgeführt werden (aerobe Prozesse) oder ohne Sauerstoff (anaerobe Prozesse).
- Aerobe Prozesse: Durch das Einblasen von Luft zersetzen die im Wasser vorhandenen aeroben Mikroorganismen organische Stoffe und beseitigen stickstoffhaltige Verbindungen und andere Elemente, die schädliche Phänomene wie Eutrophierung verursachen könnten.
- Anaerobe Prozesse: Ohne die Anwesenheit von Sauerstoff zersetzen anaerobe Bakterien organische Stoffe und erzeugen Methan, Wasser und Kohlendioxid.
Eine beliebte Technik innerhalb der Sekundärbehandlung ist die von Belebtschlamm, wo Mikroorganismen Partikel ausflocken und Schlamm erzeugen, der später entfernt werden muss. Sie heben auch hervor Bakterienbetten und die Verwendung von grüne Filter, bei dem spezielle Vegetation Nährstoffe aus dem Wasser aufnimmt.
Tertiäre Behandlung
In bestimmten Situationen ist eine noch feinere Aufbereitung erforderlich, bevor das Wasser wiederverwendet oder in Gewässer eingeleitet werden kann. Ziel der Tertiärbehandlung ist die Beseitigung von Krankheitserregern, Nährstoffen wie Nitraten und Phosphaten sowie anderen Mikroschadstoffen. Zu den tertiären Prozessen gehören der Einsatz von ultravioletter Strahlung, fortschrittliche Filterung, Ionenaustausch und Desinfektion mit Chlor oder Ozon. In einigen Fällen wird es verwendet Umkehrosmose, ein Prozess, der die Beseitigung von im Wasser gelösten Salzen ermöglicht.
Schlammbehandlung
Ein unvermeidliches Nebenprodukt der Abwasserbehandlung ist die Bildung von Schlamm, ein Nebenprodukt, das hauptsächlich während der Absetzphase entsteht. Diese müssen ordnungsgemäß verwaltet werden, um eine Umweltverschmutzung zu vermeiden. Es gibt verschiedene Verfahren zur Behandlung dieses Schlamms, beispielsweise die anaerobe Fermentation in Fermentern, bei der Methan entsteht, das als Biogas verwendet werden kann, oder die Entwässerung mithilfe von Zentrifugen, die die Verwendung als Dünger ermöglichen.
Durch die kontinuierliche Weiterentwicklung der Technologie spielen Kläranlagen durch Wasseraufbereitung und Abfallwiederverwendung eine Schlüsselrolle beim Schutz der Umwelt und der öffentlichen Gesundheit.