Abwasserentsorgung

Kommunales Abwasser

Hängender Toilettensitz

Die häuslichen Abwässer enthalten vor allem biologisch abbaubare organische Stoffe, zu deren Abbau viel Sauerstoff verbraucht wird, sowie Phosphor- und Stickstoffverbindungen, die als Nährstoffe das Wachstum der Pflanzen im Gewässer anregen. Pro Einwohner fällt am Tag eine durchschnittliche Abwassermenge von 150 l bis 250 l und eine organische Belastung von 60 g biochemischen Sauerstoffbedarfs (BSB5) inklusive Gewerbeanteil an. Die gesamten häuslichen Abwässer des Landes würden zusammengenommen, einen ansehnlichen Fluss von der Größe des Neckars im Mittellauf ergeben (~50 m ³/s). 

Abwassersammlung

Grundsätzlich stehen zwei Verfahren der Abwassersammlung zur Auswahl. Beim Trennverfahren wird das Abwasser und das Oberflächenwasser (Regen-, Quell- und Sickerwasser) in zwei voneinander vollkommen getrennten Kanalisationsnetzen zur Kläranlage bzw. zum nächsten Gewässer („Vorfluter“) abgeleitet.

Bei dem in Baden-Württemberg meist angewandten Mischverfahren werden Abwasser und Regenwasser gemeinsam in einem Kanalisationsnetz gesammelt. Weil das Verhältnis von Regenwasser zu Schmutzwasser bei starken Regenfällen über 300:1 betragen kann und diese Wassermengen nicht wirtschaftlich der Kläranlage zugeführt und dort behandelt werden können, müssen im Kanalnetz entsprechende Regenwasserentlastungs- und Regenwasserbehandlungsanlagen vorgesehen werden. In Baden-Württemberg sind bereits rund 95 Prozent der erforderlichen Regenwasserbehandlungsanlagen gebaut worden. 

Mechanische Abwasserreinigung

Abwasser fließt zur Reinigung in die Kläranlage. In der ersten Stufe, der mechanischen Reinigung, werden im Rechen grobe Stoffe, im Sandfang Sand sowie im Vorklärbecken gut absetzbare und aufschwimmende Stoffe zurückgehalten.

Biologische Abwasserreinigung

In der zweiten Stufe, der biologischen Abwasserreinigung, werden die im Abwasser enthaltenen organischen Verbindungen einem Abbauprozess unterzogen. Die restlichen gut löslichen und in der mechanischen Stufe nicht entfernten Abwasserbestandteile kommen hier mit Mikroorganismen in Kontakt.

Der Abbauprozess erfolgt im wesentlichen durch Mikroorganismen in Verbindung mit gelöstem Sauerstoff bei aeroben Prozessen (= Lebensweise von Organismen, die zum Leben Sauerstoff benötigen) und unter Sauerstoffabschluss bei anaeroben Prozessen (= Lebensweise von Organismen, die zum Leben keinen freien Sauerstoff benötigen). Dabei entstehen anorganische Verbindungen und Biomasse. Das am häufigsten angewandte Verfahren der biologischen Abwasserreinigung ist das „Belebtschlammverfahren“.

Im Belebungsbecken dienen die im Abwasser verbliebenen Inhaltsstoffe den Bakterien und anderen Kleinlebewesen als Nahrung und werden von diesen in absetzbaren „Belebtschlamm“ umgewandelt. In einem Liter sind etwa 100 Millionen Bakterien enthalten. Der für das Verfahren in erhöhtem Umfang erforderliche Sauerstoff wird über Gebläse in das Abwasser eingetragen. Der sich schließlich bildende Schlamm setzt sich im Nachklärbecken ab, während das geklärte Wasser aus dem oberen Teil des Beckens in den Vorfluter abfließt. 

Bezogen auf den Biochemischen Sauerstoffbedarf (BSB5) liegt die Reinigungswirkung solcher Kläranlagen bei 90 bis 95 Prozent. 

Weitere Reinigungsstufen

Die Entfernung der restlichen 5 bis 10 Prozent und der Stickstoff- und Phosphorverbindungen, die als Nährstoffe das Wachstum der Pflanzen im Gewässer anregen, erfolgt in modernen Anlagen in der dritten Stufe, der weitergehenden Abwasserreinigung. 

Je nach Größe der Kläranlage und Gewässereigenschaften sind über die mechanisch-biologische Abwasserreinigung hinaus noch weitere Reinigungsmaßnahmen notwendig.