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Abwasser

Dieser Artikel besch√§ftigt sich mit grunds√§tzlichen Infos zum Thema Abwasser. F√ľr die dort eingesetzte Technik siehe Abwassertechnik

Als Abwasser bezeichnet man

  • das durch Gebrauch verunreinigte (bzw. in seinen Eigenschaften oder seiner Zusammensetzung ver√§nderte) Wasser, das je nach Gebrauch oder Wiederverwendbarkeit weiter unterschieden wird:
    • Grauwasser ist laut der Europ√§ischen Norm 12056-1 f√§kalienfreies, gering verschmutztes Abwasser, wie es etwa beim Duschen, Baden oder H√§ndewaschen anf√§llt, aber auch aus der Waschmaschine kommt und zur Aufbereitung zu Brauch- bzw. Betriebswasser dienen kann.
    • Schwarzwasser ist in der Siedlungswasserwirtschaft laut ISO 6107-7:1997 h√§usliches Abwasser ohne Grauwasser mit f√§kalen Feststoffen. Das Schwarzwasser kann noch getrennt werden in:
      • Gelbwasser: Sammelbezeichnung f√ľr Urin und Urin mit Sp√ľlwasser.
      • Braunwasser: Bezeichnung in der Siedlungswasserwirtschaft f√ľr den Teil des Abwassers, der nur F√§zes, Sp√ľlwasser und Toilettenpapier enth√§lt. Reines Braunwasser entsteht nur durch Trenntoiletten, die Urin und F√§zes trennen, und kann nach Dehydrierung als D√ľnger verwendet werden
  • teilweise auch das von befestigten Fl√§chen abflie√üende Niederschlagswasser, sowie
  • das anfallende Fremdwasser, welches in die Kanalisation durch bauliche Sch√§den eintritt.

Abwässer werden in der Kanalisation gesammelt und transportiert, in Mitteleuropa praktisch immer in Kläranlagen behandelt und danach in als Vorfluter dienende Gewässer eingeleitet.

Inhaltsverzeichnis

Begriffe

Trockenwetterabfluss

Schmutzwasser sind h√§usliche Abwasser aus Toiletten (F√§kal- oder Schwarzwasser), Sanit√§reinrichtungen, K√ľchen und Waschmaschinen (Wasch- oder Grauwasser) sowie Abwasser aus Betrieben, die in die √∂ffentliche Kanalisation ableiten (gewerbliches oder industrielles Abwasser). Industrieabwasser weist oft besondere Verschmutzungen auf, weshalb es oft in industrieeigenen Anlagen behandelt wird, bevor es in die √∂ffentliche Kanalisation (Indirekteinleitung, Vermischung) oder in ein Gew√§sser (Direkteinleitung) abgeleitet wird. Manche Abw√§sser enthalten organische Stoffe (zum Beispiel Brauereiabw√§sser) oder/und anorganische Stoffe (z. B. bei der Metall- und Grundstoffindustrie). Auch aufgeheiztes Wasser aus K√ľhlanlagen z√§hlt als Abwasser. Abw√§sser, die bei den verschiedensten Reinigungs- und Behandlungstechniken von Wasseraufbereitungsanlagen anfallen, geh√∂ren auch zu den Industrieabw√§ssern oder sind mit diesen vergleichbar.

Fremdwasser ist das zusammen mit dem Schmutzwasser bei Trockenwetter abfließende unverschmutzte Wasser, das eigentlich nicht in die Kanalisation gelangen soll (Grundwasser, Dränwasser).

Regenwetterabfluss

Bei Regenwetter flie√üt au√üer dem oben aufgef√ľhrten Trockenwetterabfluss auch Regenwasser (Niederschlagswasser) ab, das in die Kanalisation eingeleitet wird. Da Regen aus der Atmosph√§re Staub, Ru√ü, Pollen und Gase l√∂st und auf D√§chern, befestigten und landwirtschaftlichen Fl√§chen vorhandenen Staub und Schadstoffe mitschwemmt, k√∂nnen Niederschlagsabfl√ľsse manchmal sehr schadstoffhaltig sein und m√ľssen behandelt werden.

Man unterscheidet daher

  • behandlungsbed√ľrftiges Regenwasser (es muss in Regenkl√§rbecken oder in Kl√§ranlagen abgeleitet werden) und
  • nicht-behandlungsbed√ľrftiges Regenwasser (Reinabwasser), das man in ein nahegelegenes Gew√§sser einleiten oder vor Ort versickern lassen kann.

Beispiele f√ľr Reinabw√§sser sind:

  • √úberlaufwasser von Quellen, Reservoirs, Brunnen
  • R√ľcklaufwasser aus K√ľhl- und Klimaanlagen, W√§rmepumpen
  • Drainage- und Sickerwasser.

Im Mischwasser fließen Schmutz- und Regenwasser gemeinsam ab.

Rechtliche Definitionen

Den Begriff Abwasser definiert in der Bundesrepublik Deutschland ¬ß 54 Abs. 1 Wasserhaushaltsgesetz (WHG) vom 31. Juli 2009 (BGBl. I S. 2585). Danach ist Abwasser das durch h√§uslichen, gewerblichen, landwirtschaftlichen oder sonstigen Gebrauch in seinen Eigenschaften ver√§nderte Wasser und das bei Trockenwetter damit zusammen abflie√üende Wasser (Schmutzwasser) sowie das von Niederschl√§gen aus dem Bereich von bebauten oder befestigten Fl√§chen gesammelt abflie√üende Wasser (Niederschlagswasser). Die aus Anlagen zum Behandeln, Lagern und Ablagern von Abf√§llen austretenden und gesammelten Fl√ľssigkeiten gelten ebenfalls als Schmutzwasser. Die zuvor im Abwasserabgabengesetz bestehende Begriffsbestimmung wurde wortgleich √ľbernommen.

In √Ėsterreich werden die abwasserrechtlichen Belange im Wasserrechtsgesetz, den Emissionsverordnungen und den Kanalanschlussgesetzen der Bundesl√§nder sowie den dazugeh√∂rigen Verordnungen auf kommunaler Ebene behandelt.

Inhaltsstoffe

Schmutzstoffe im Abwasser liegen vor in gelöster und ungelöster Form sowie als organische Verbindungen (Fette, Eiweiße, Kohlenhydrate). Man unterscheidet folgende Abwasserinhaltsstoffe:

Abwasserbehandlung

Absetzbecken im Rieselfeld Boddinsfelde
Abwasseraufbereitungsanlage in Cuxhaven
Abwasseraufbereitungsanlage in Schiffdorf

Ziel der Abwasserbehandlung ist eine Beseitigung der Abwasserinhaltsstoffe und eine Wiederherstellung der nat√ľrlichen Wasserqualit√§t. Nach ¬ß 57 WHG muss Abwasser vor der Einleitung in ein Gew√§sser (Direkteinleitung) nach dem Stand der Technik behandelt werden. Mindestanforderungen f√ľr bestimmte Industriebranchen werden konkret in der Abwasserverordnung genannt. Die Einleitung in √∂ffentliche Abwasseranlagen (Indirekteinleitung) wird durch ¬ß 58 WHG bestimmt.

Die Abwasserbehandlung geschieht in Kläranlagen, ggf. nach einer Vorbehandlung in einem Abscheider. Man unterscheidet dabei

  • mechanische/physikalische Reinigungsverfahren,
  • biologische Reinigungsverfahren und
  • chemische Reinigungsverfahren.

Wasser, das potentiell mineral√∂lhaltig ist, weil es z. B. zum Autowaschen verwendet wurde oder mit wassergef√§hrdenden Stoffen in Kontakt gekommen sein kann (z. B. Abf√ľllfl√§chen einer Tankstelle), muss vor Einleitung in den Abwasserkanal in einer Abscheideranlage nach EN 858 / DIN 1999 vorbehandelt werden.[1]

Neben der Behandlung in technischen Kläranlagen kann Abwasser unter gewissen Umständen auch auf Rieselfeldern versickert werden, in Mulden abgesetzt oder in Abwasserteiche sowie Pflanzenkläranlagen eingeleitet werden.

Die Behandlung von Abw√§ssern au√üerhalb zentraler Abwasserbehandlungsanlagen findet in Kleinkl√§ranlagen statt. Unterschieden wird hierbei zwischen veralteten Systemen ohne Abwasserbel√ľftung (DIN 4261 Teil 1) und den heute geforderten vollbiologischen Kleinkl√§ranlagen mit bel√ľfteter Reinigungsstufe (DIN 4261 Teil 2).

Auf dem Weg vom (Indirekt-)Einleiter zur Abwasserbehandlungsanlage finden Prozesse statt, die das Abwasser ver√§ndern. Es kann zur Bildung von Geruchs- und Gefahrstoffen, wie z. B. dem toxischen Schwefelwasserstoff (H2S), kommen, was

  • negative Auswirkungen auf den Abwasserreinigungsprozess hat,
  • die Hauptursache f√ľr Geruchsbel√§stigungen (H2S riecht wie faule Eier) ist,
  • f√ľr Menschen gef√§hrlich sein kann (H2S ist ein Nervengas, das selbst in geringen Konzentrationen t√∂dlich wirkt, bei 1000 ppm Tod in wenigen Augenblicken[2]) und
  • Abwasserbauwerke und -einrichtungen zerst√∂ren kann.
  • bei Einleitung in ein Gew√§sser ohne Behandlung Gew√§sserverunreinigung und Fischsterben verursachen kann.

Geeignete Ma√ünahmen, wie z. B. durch eine zwischenstufliche Abwasserbehandlung in Entw√§sserungsanlagen, k√∂nnen diese Prozesse eind√§mmen bzw. beherrschbar machen.

Abw√§sser, die in Wasseraufbereitungsanlagen anfallen, werden immer h√§ufiger in diesen Anlagen auch wieder aufbereitet (Kreislauff√ľhrung). Hierdurch wird die Nettoausbeute an Reinwasser gesteigert und die abzuf√ľhrende Rest-Abwassermenge vermindert. Als Beispiel wird hierf√ľr die Sp√ľlabwasseraufbereitung in Aufbereitungsanlagen f√ľr Trink- und Badewasser angef√ľhrt. In Gebieten mit Wassermangel ist auch die teilweise R√ľckf√ľhrung und Wiederverwendung von Regenerierabw√§ssern wirtschaftlich. Hierf√ľr kommen jedoch nur die Vorlauf- und Restwaschwassermengen infrage, die einen niedrigeren oder gleichen Salzgehalt wie das Rohwasser aufweisen.

Organisation der Abwasserentsorgung

F√ľr Deutschland gilt: Nach ¬ß 56 Satz 1 WHG ist Abwasser von den juristischen Personen des √∂ffentlichen Rechts zu beseitigen, die nach Landesrecht hierzu verpflichtet sind. In den Landeswassergesetzen sind dazu in der Regel die Gemeinden verantwortlich gemacht, in deren Gebiet das Abwasser anf√§llt. Kleinere kommunale Gebietsk√∂rperschaften (St√§dte und Gemeinden) sind h√§ufig zu sog. Abwasserzweckverb√§nden (siehe Zweckverband) zusammengefasst. Die zur Abwasserbeseitigung Verpflichteten k√∂nnen sich gem. ¬ß 56 Satz 3 WHG zur Erf√ľllung ihrer Pflichten Dritter bedienen.

F√ľr √Ėsterreich gilt: Die Errichtung und Erhaltung im Betrieb von Abwasserentsorgungsanlagen erfolgen durch Einzelpersonen, Betriebe und Unternehmungen, Wassergenossenschaften, Kommunen sowie Wasserverb√§nde.

Abwasseranfall

Der private Wasserverbrauch und somit der Abwasseranfall ist in Deutschland in den letzten Jahren gesunken. Nach Angaben der Deutschen Vereinigung f√ľr Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall (DWA) sank der durchschnittliche Bedarf pro Tag und Person von 147 Liter (im Jahr 1990) auf 127 Liter (im Jahr 2004).

Der Wasserverbrauch wird in absehbarer Zeit weiterhin zur√ľckgehen, weil steigende Energiekosten, gleichbleibende Wartungs- und Instandsetzungskosten bei r√ľckl√§ufigem Wasserverbrauch Geb√ľhrenerh√∂hungen f√ľr den einzelnen Haushalt mit sich bringen werden. Weiterhin ist die demografische Entwicklung in Deutschland dahingehend absehbar, dass ein allgemeiner R√ľckgang der Abwasser(indirekt-)einleitungen geschieht. F√ľr Gebiete wie Sachsen, Sachsen-Anhalt und Th√ľringen belegen offizielle Demografiegutachten, dass in den n√§chsten 15 Jahren von einem R√ľckgang der Bev√∂lkerungszahlen um bis zu 20 % auszugehen ist.

Der gro√üfl√§chig zur√ľckgehende Wasserverbrauch hat neben einem positiven Aspekt des Schutzes der Ressource Trinkwasser auch negative Einfl√ľsse auf die Funktion der Entw√§sserungseinrichtungen, den damit notwendig werdenden Wartungs- und Abwasserbehandlungsaufwand und somit schlie√ülich auf die zuk√ľnftige Kostenentwicklung.

Eine Begr√ľndung daf√ľr l√§sst sich darin sehen, dass Abwasseranlagen in Deutschland auf Eckparameter wie dem Wasserverbrauch von 130-150 Liter pro Tag und Person dimensioniert und konstruiert worden sind. Diese Werte werden teilweise dramatisch unterschritten: in Sachsen lag der Durchschnittsverbrauch im Jahr 2005 bei nur 88 Liter pro Tag und Person. Das Abwassersystem ist zudem in der Regel auf eine konstante Benutzerzahl ausgelegt. Eine wesentliche Unterschreitung der Eckparameter f√ľhrt u. a. zu vermehrten Ablagerungen im Kanal und einer Verl√§ngerung der Flie√üzeit zur Abwasserreinigungsanlage mit vielen negativen Folgen, wie z. B. der Sulfidbildung in Abwasseranlagen. Die Auswirkungen sind ver√§nderte Abwasserparameter, erh√∂hter Aufwand f√ľr die Abwasserreinigung, Geruchsbel√§stigungen, biogene Korrosion und schlie√ülich ein erh√∂hter Sanierungsbedarf in verk√ľrzten Zeitintervallen. Zur Abhilfe wird schon heute zur Sp√ľlung der Abwasserrohre sauberes Trinkwasser verwendet, weil die anfallende Abwassermenge zur Durchsp√ľlung des Kanalisationsnetzes zu gering ist.

Dezentrales Abwasser

Haushalte und Anlagen, die nicht an die Kanalisation angeschlossen sind, m√ľssen das anfallende Abwasser entweder in einer Senkgrube sammeln und danach abtransportieren lassen, oder √ľber eine Kleinkl√§ranlage reinigen und dann verrieseln lassen. In diesem Fall √ľbertr√§gt die zust√§ndige Wasserbeh√∂rde die Pflicht zur Abwasserbeseitigung auf den Grundst√ľckseigent√ľmer. Welche Kleinkl√§ranlagen als Stand der Technik zugelassen sind, legen die Wasserbeh√∂rden oder Abwasserrahmenpl√§ne fest ‚Äď auf jeden Fall entsprechen dieser Vorgabe in Deutschland alle Anlagen, die eine sogenannte ‚ÄěBauaufsichtliche Zulassung‚Äú aufweisen.

Solche Kleinkl√§ranlagen wurden auf einem offiziellen Pr√ľffeld getestet und k√∂nnen die gesetzlichen Anforderungen an den Kl√§ranlagenablauf, √ľblicherweise einen chemischen Sauerstoffbedarf (CSB) unter 140 sowie einen biochemischen Sauerstoffbedarf innerhalb von 5 Tagen (BSB5) unter 40 mg/l zuverl√§ssig garantieren. Bew√§hrt haben sich z. B. Anlagen nach dem SBR- (Sequencing Batch Reactor) oder Festbettverfahren, Tropfk√∂rper, Membranbelebungsreaktoren (MBR) sowie naturnahe Reinigungsverfahren wie Pflanzenkl√§ranlagen oder Abwasserteiche.

Siehe auch

Literatur

  • Thomas Kluge, Jens Libbe (Hrsg.): Transformation netzgebundener Infrastruktur. Strategien f√ľr Kommunen am Beispiel Wasser. (=Difu-Beitr√§ge zur Stadtforschung, Band 45). Difu, Deutsches Institut f√ľr Urbanistik, Berlin 2006, ISBN 3-88118-411-2.
  • Jens Libbe, Ulrich Scheele: R√§umliche Aspekte von Qualit√§ts- und Versorgungsstandards in der deutschen Wasserwirtschaft. In: Bundesamt f√ľr Bauwesen und Raumordnung (Hrsg.): Infrastruktur und Daseinsvorsorge in der Fl√§che. Informationen zur Raumentwicklung. 1/2 2008, ISSN 0303-2493, S. 101‚Äď112.
  • Theo Mann: Die Entwicklung der Abwassertechnik und der Wasserreinhaltung. In: Chemie in unserer Zeit. 1991, 25, S. 87‚Äď95, doi:10.1002/ciuz.19910250205.
  • Dieter Weismann, Theodor Gutzeit: Kommunale Abwasserpumpwerke. 2. Auflage. Vulkan, Essen, ISBN 3-8027-2843-2.
  • Dieter Weismann, Manfred Lohse (Hrsg.): Sulfid-Praxishandbuch der Abwassertechnik; Geruch, Gefahr, Korrosion verhindern und Kosten beherrschen! Vulkan, Essen 2007, ISBN 978-3-8027-2845-7.
  • Diana Hummel, Alexandra Lux: Die Rechnung geht nicht auf: Weniger Menschen = niedriger Wasserverbrauch. R√ľckgang der Bev√∂lkerung fordert Planer von Versorgungssystemen heraus. In: Forschung Frankfurt. 24 (1) (2006), ISSN 0175-0992, S. 60‚Äď63.
  • Hans-J√ľrgen Leist: Wasserversorgung in Deutschland - Kritik und L√∂sungsans√§tze. (=Hochschulschriften zur Nachhaltigkeit, Band 35). oekom, M√ľnchen 2007, ISBN 978-3-86581-078-6. (zugleich Dissertation an der Universit√§t Hannover 2007 unter dem Titel: Wasserressourcennutzung und Trinkwasserversorgung aus der Sicht eines integrierten Umweltschutzes)
  • Becker B√ľttner Held (Hrsg.): DWA-Themenband Abwasserentsorgung und Energierecht. 2. Auflage. DWA, 2010, ISBN 978-3-941897-40-3.

Weblinks/Quellen

Einzelnachweise

  1. ‚ÜĎ {{#invoke:Zitation|TitelFormat|titel=Abscheideranlagen: NAIS reines Wasser}} nais-rw.de, {{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}, abgerufen am {{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}.
  2. ‚ÜĎ {{#invoke:Zitation|TitelFormat|titel=Schwefelwasserstoff ‚Äď Das giftige und korrosive Zivilisationsgas und gleichzeitig Grundbaustein f√ľr die Entstehung des Lebens}} Schwefelwasserstoff.de, abgerufen am {{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}.
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