Ozonierung

Ozonierung auf der Kläranlagen Schwerte

Die sogenannte Ozonierung ist eine Methode zur Abwasserbehandlung, die im Projekt Sichere Ruhr erforscht wird. Sie hilft, das Wasser von unerwünschten Stoffen zu befreien, insbesondere von den organischen wie Keimen. Auch die Zerlegung von Medikamentenrückständen und Metallen im Wasser ist mit diesem Verfahren prinzipiell möglich. Darüber hinaus kann die Ozonierung Farben und Gerüche des Wassers entfernen.

Der Name des Verfahrens sagt es bereits: Die gesundheitsschädlichen Stoffe im Abwasser werden bei dieser Form der Reinigung mithilfe des Gases Ozon bekämpft. Ozon ist ein sehr reaktionsfreudiges Gas, das aus drei Sauerstoffatomen besteht. Da es instabil ist, wird es erst vor Ort erzeugt. Für das Projekt Sichere Ruhr geschieht dies in einer Kläranlage in Essen. Dabei benutzt man anspruchsvolle technische Geräte, die mit elektrischen Entladungen arbeiten.

Das Abwasser wird bei der Ozonierung durch eine Reaktionssäule geleitet, in die auch das Ozon eingetragen wird. In der Säule reagiert das Ozon mit den Inhaltsstoffen des Wassers. Das Gas greift dabei die unerwünschten Keime an und spaltet deren Verbindungen. Während die Bakterien und Viren abgetötet werden, wird das Ozon zu Sauerstoff. Man spricht dabei auch von einer Oxidation. Überschüssiges Ozon wird am oberen Ende der Säule gesammelt, wo es ebenfalls zu Sauerstoff reagiert und wieder an die Umgebungsluft abgegeben wird.

UV-Bestrahlung

UV-Bestrahlung auf der Kläranlage Warstein

Die UV-Bestrahlung, also Bestrahlung mit ultraviolettem Licht, ist eine Technik zur Desinfektion von Abwasser. Es kann damit von Kleinstlebewesen, speziell Krankheitserregern befreit werden.

Zu diesem Zweck fließt das Wasser durch ein Gerinne, in das Lampen eingetaucht werden. Die Lampen bestrahlen hier das Wasser mit Licht einer bestimmten Wellenlänge. Dieses energiereiche, ultraviolette Licht vertragen die Viren und Bakterien schlecht. Es wirkt auf ihr Erbgut und sie werden unfruchtbar. Sie können sich so nicht weiter vermehren und verlieren ihre gesundheitsschädigende Wirkung.

Je länger das Abwasser im Gerinne bleibt, desto länger werden auch die Erreger der Bestrahlung ausgesetzt und desto gründlicher werden sie bekämpft. Im Projekt Sichere Ruhr wurde die UV-Bestrahlung bei der Abwasserreinigung im Klärwerk Essen-Süd mit Erfolg getestet. Auch an anderen Flüssen, beispielsweise der Isar, wird die UV-Bestrahlung angewandt, um das Wasser von Keimen zu befreien.

Was ist Mischwasserbehandlung?

Regenüberlaufbecken

Verregnete Sommer, nasse Winter – doch wohin mit dem ganzen Wasser? Bei schlechtem Wetter fließen Regenwasser und Schmutzwasser gemeinsam in die Kanalisation. Die dabei entstehenden Wassermengen überschreiten die Mengen, die bei gutem Wetter kanalisiert werden um ein Vielfaches. An geeignet Stellen wurden aus diesem Grund im Kanalnetz Regenentlastungs- und Niederschlagswasserbehandlungsanlagen angeordnet. So werden die Kläranlagen in ihren Reinigungsleistungen nicht eingeschränkt.

Regenüberlauf- oder Regenrückhaltebecken und Stauraumkanäle speichern die eingeleiteten Abwässer nach Starkregen zwischen und führen sie verzögert in die Kanalisation zurück und damit in die Kläranlagen. Bei extremen Niederschlägen über einen längeren Zeitraum können die Mengen wegen voller Speicher nicht zwischengespeichert werden. Dann kann ein Teil ungefiltert in den Fluss gelangen und damit schlechten Einfluss auf die Wasserqualität nehmen, ein Ereignis, das früher ständig geschah. Bevor die Regenrückhaltebecken als Lösung für Starkregenereignisse entwickelt wurden, leitete man das Mischwasser nach Regengüssen stets direkt in den Fluss. Neben Industrieabwässern war dies ebenfalls ein Grund für den schlechten Zustand der Oberflächengewässer. Durch die fortschreitende Entwicklung der Abwassertechnik konnte hier Abhilfe geschaffen werden. Heute gelangt nur noch in seltenen Ausnahmefällen ungefiltertes Wasser in die Flüsse.

Wie funktioniert ein Klärwerk?

Foto: Ruhrverband
Foto: Ruhrverband

Es ist selbstverständlich für uns, dass zu jeder Tageszeit sauberes Trinkwasser aus dem Hahn fließt. So verbraucht in Deutschland jeder Einwohner durchschnittlich 122 Liter Wasser pro Tag. Doch was passiert mit dem Abwasser, nachdem es im Abfluss verschwunden ist?

Das Abwasser aus Haushalten und Industriegebieten sowie das Regenwasser von Dächern und Straßen wird in der Kanalisation gesammelt und zur Kläranlage geleitet. In Deutschland existieren etwa 10.000 solcher Kläranlagen. Das gesammelte Abwasser wird dort in verschiedenen Schritten gereinigt.

Im ersten Schritt werden grobe Verunreinigungen wie beispielsweise Küchenreste, Hygieneartikel oder etwa Holzstücke mit Hilfe von großen Rechen oder Sieben entfernt. Im zweiten Schritt wird das Wasser in ein Becken geleitet, in dem sich Sand, Steine und Kies am Boden absetzen. Fette und Öle, die sich an der Oberfläche sammeln, werden dort abgeschöpft. Anschließend gelangt das Abwasser ins Vorklärbecken, wo seine Strömung verlangsamt wird. Etwa zwei Stunden lang bleibt das Wasser dort stehen. Dadurch setzen sich weitere Stoffe als Schlamm am Boden ab, der wiederum abgesaugt und in die Faultürme der Kläranlage geleitet wird. Im Belebungsbecken befindet sich sogenannter „belebter Schlamm“, der wiederum Mikroorganismen enthält. Diese bauen organische Verunreinigungen des Wassers ab. Phosphate, Stickstoff- und Phosphorverbindungen werden so aus dem Wasser entfernt. Im letzten Schritt wird das Wasser ins Nachklärbecken eingeleitet, wo sich der „belebte Schlamm“ am Boden absetzt. Das gereinigte Wasser wird nun in Flüsse, Bäche und Gewässer geleitet und auf diese Weise dem Wasserkreislauf wieder zugeführt.