Moderne Abwasserreinigung – so lassen sich Energiekosten einsparen - scinexx | Das Wissensmagazin
Anzeige
Anzeige

Abwasserbehandlung

Moderne Abwasserreinigung – so lassen sich Energiekosten einsparen

Klärwerk
Das saubere deutsche Trinkwasser ist in Deutschland ist vor allem einer gut organisierten und ausgebauten Abwasseraufbereitung zu verdanken. pixabay.com, orensteiner

Sauberes Trinkwasser ist in Deutschland selbstverständlich. Das verdanken wir  einem perfekt organisierten Abwasserrecyclingprozess der Städte und Gemeinden sowie strengen gesetzlich vorgeschriebenen Anforderungen an die Wasserqualität.

Damit dieser Standard auch in Zeiten von knapper werdenden Ressourcen und steigendem Wasserbedarf gehalten werden kann und bezahlbar bleibt, arbeiten Wirtschaft und Industrie kontinuierlich an neuen Entwicklungen und effizienten Lösungen für die Abwassertechnik.

Wie funktioniert Abwasserrecycling?

Das Abwasser aus Privathaushalten gelangt über die Kanalisation in öffentliche Kläranlagen. Hier wird es in verschiedenen Reinigungsstufen, unter teilweise erheblichem Energieaufwand recycelt und anschließend in den natürlichen Wasserkreislauf zurückgeführt.

In den Kläranlagen durchläuft das Wasser zunächst eine mechanische Reinigungstufe. Hier werden grobe Verschmutzungen durch mechanische Verfahren, wie feiner werdende Rechen oder Siebtrommeln entfernt. Mit relativ hoher Geschwindigkeit fließt das Abwasser daraufhin in den Sandfang, ein Absetzbecken, in dem sich die restlichen Feststoffe, wie Steine, Glassplitter oder Sand am Boden absetzen können.

Im nächsten Schritt folgt die biologische Reinigung. Hier findet der energieaufwändigste Teil der Abwasseraufbereitung, die Belüftung des Abwassers in sogenannten Belebungsbecken, statt. Dabei wird Sauerstoff in das Abwasser eingebracht, der die Produktion von schmutzabbauenden Mikroorganismen anregt. Diese zersetzen beispielsweise Fette und Öle sowie Cellulose aus Toilettenpapierresten. Es entsteht Belebtschlamm, der sich im folgenden Nachklärbecken am Boden absetzt. Je nach Abwasserbeschaffenheit werden im Anschluss chemische Substanzen zugesetzt, die bestimmte Reinigungsprozesse, wie Desinfektion, Neutralisation, Stickstoffelimination, Phosphatelimination oder Entmanganung des Abwassers in Gang setzen.

Anzeige

Für die Sauerstoffeinbringung im Belebungsbecken verwendet man Kompressoren, wie Drehkolbengebläse, Turbogebläse oder Schraubenverdichter, die einen sehr hohen Energiebedarf haben und rund 60 – 80% des Gesamtenergiebedarfes einer Kläranlage beanspruchen. In diesem Bereich ist ein großes Energiesparpotial vorhanden.

Energiesparmöglichkeiten bei der Abwasseraufbereitung

Naturgemäß schwankt die Abwassermenge und damit der Bedarf an Sauerstoff in Kläranlagen mit der Tages- und Jahreszeit. So ist der Wasserverbrauch im Sommer höher als im Winter, am Tage höher als in der Nacht. In vielen Kläranlagen wurden diese Schwankungen bisher kaum berücksichtigt, sodass Druckluft weitgehend unabhängig vom tatsächlichen Sauerstoffbedarf erzeugt wurde. Es kam zu vermeidbaren Energieaufwänden für die Druckluft erzeugenden Kompressoren. Häufig wurde mehr Sauerstoff als notwendig erzeugt.

Heute sorgen neue Technologien und intelligente Anwendungslösungen mit automatisierten Steuerungskonzepten für erhebliche Energiesparpotentiale im Bereich der Abwasseraufbereitung:

Nach einer genauen Bedarfsanalyse der Anlage wird die passende Maschinenkonfiguration ausgewählt. Intelligente Steuerungen setzen die einzelnen Kompressortypen den Anforderungen entsprechend ein. So wird eine exakt dem Sauerstoffbedarf angepasste Regelung der Kompressoren möglich und eine Überdimensionierung der energieaufwändigen Sauerstoffeinbringung verhindert.

Auch die natürliche Abwärme, die bei der Drucklufterzeugung automatisch entsteht, wird in modernen Anlagen genutzt. Wärmerückgewinnungssysteme, beispielsweise Wärmetauscher, stellen Energie für weitere Prozesse, wie die Erwärmung von Brauchwasser oder Raumbeheizung zur Verfügung. Auch das stellt einen großen positiven Faktor in der Energiebilanz dar.

Anzeige

In den Schlagzeilen

Diaschauen zum Thema

Dossiers zum Thema

Staudämme - Billige Energie oder Vernichtung von Natur und Existenzen?

News des Tages

Supraleiter

Neuer Temperaturrekord für Supraleiter

Setzt China verbotene Ozonkiller frei?

Wie schmeckte das Bier der Pharaonen?

18 erdgroße Exoplaneten aufgespürt

Zahnverlust: Elektrisch putzen schützt besser

Bücher zum Thema

Wasser - von Bernhard Edmaier und Angelika Jung-Hüttl

Wasser - Die weltweite Krise um das blaue Gold von Marq de Villiers

Planet Erde - von George Fenton und Alastair Fothergill

Wie viel Wasser hat das Meer? - von Kirsten Achenbach und Albert Gerdes

Top-Clicks der Woche

Anzeige
Anzeige