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Abwasser

Dieser Artikel beschĂ€ftigt sich mit grundsĂ€tzlichen Infos zum Thema Abwasser. FĂŒr die dort eingesetzte Technik siehe Abwassertechnik

Als Abwasser bezeichnet man

  • das durch Gebrauch verunreinigte (bzw. in seinen Eigenschaften oder seiner Zusammensetzung verĂ€nderte) Wasser, das je nach Gebrauch oder Wiederverwendbarkeit weiter unterschieden wird:
    • Grauwasser ist laut der EuropĂ€ischen Norm 12056-1 fĂ€kalienfreies, gering verschmutztes Abwasser, wie es etwa beim Duschen, Baden oder HĂ€ndewaschen anfĂ€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 hĂ€usliches Abwasser ohne Grauwasser mit fĂ€kalen Feststoffen. Das Schwarzwasser kann noch getrennt werden in:
      • Gelbwasser: Sammelbezeichnung fĂŒr Urin und Urin mit SpĂŒlwasser.
      • Braunwasser: Bezeichnung in der Siedlungswasserwirtschaft fĂŒr den Teil des Abwassers, der nur FĂ€zes, SpĂŒlwasser und Toilettenpapier enthĂ€lt. Reines Braunwasser entsteht nur durch Trenntoiletten, die Urin und FĂ€zes trennen, und kann nach Dehydrierung als DĂŒnger verwendet werden
  • teilweise auch das von befestigten FlĂ€chen abfließende Niederschlagswasser, sowie
  • das anfallende Fremdwasser, welches in die Kanalisation durch bauliche SchĂ€den eintritt.

AbwÀsser werden in der Kanalisation gesammelt und transportiert, in Mitteleuropa praktisch immer in KlÀranlagen behandelt und danach in als Vorfluter dienende GewÀsser eingeleitet.

Inhaltsverzeichnis

Begriffe

Trockenwetterabfluss

Schmutzwasser sind hĂ€usliche Abwasser aus Toiletten (FĂ€kal- oder Schwarzwasser), SanitĂ€reinrichtungen, KĂŒchen und Waschmaschinen (Wasch- oder Grauwasser) sowie Abwasser aus Betrieben, die in die öffentliche Kanalisation ableiten (gewerbliches oder industrielles Abwasser). Industrieabwasser weist oft besondere Verschmutzungen auf, weshalb es oft in industrieeigenen Anlagen behandelt wird, bevor es in die öffentliche Kanalisation (Indirekteinleitung, Vermischung) oder in ein GewĂ€sser (Direkteinleitung) abgeleitet wird. Manche AbwĂ€sser enthalten organische Stoffe (zum Beispiel BrauereiabwĂ€sser) oder/und anorganische Stoffe (z. B. bei der Metall- und Grundstoffindustrie). Auch aufgeheiztes Wasser aus KĂŒhlanlagen zĂ€hlt als Abwasser. AbwĂ€sser, die bei den verschiedensten Reinigungs- und Behandlungstechniken von Wasseraufbereitungsanlagen anfallen, gehören auch zu den IndustrieabwĂ€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, DrĂ€nwasser).

Regenwetterabfluss

Bei Regenwetter fließt außer dem oben aufgefĂŒhrten Trockenwetterabfluss auch Regenwasser (Niederschlagswasser) ab, das in die Kanalisation eingeleitet wird. Da Regen aus der AtmosphĂ€re Staub, Ruß, Pollen und Gase löst und auf DĂ€chern, befestigten und landwirtschaftlichen FlĂ€chen vorhandenen Staub und Schadstoffe mitschwemmt, können NiederschlagsabflĂŒsse manchmal sehr schadstoffhaltig sein und mĂŒssen behandelt werden.

Man unterscheidet daher

  • behandlungsbedĂŒrftiges Regenwasser (es muss in RegenklĂ€rbecken oder in KlĂ€ranlagen abgeleitet werden) und
  • nicht-behandlungsbedĂŒrftiges Regenwasser (Reinabwasser), das man in ein nahegelegenes GewĂ€sser einleiten oder vor Ort versickern lassen kann.

Beispiele fĂŒr ReinabwĂ€sser sind:

  • Überlaufwasser von Quellen, Reservoirs, Brunnen
  • RĂŒcklaufwasser aus KĂŒhl- und Klimaanlagen, WĂ€rmepumpen
  • Drainage- und Sickerwasser.

Im Mischwasser fließen Schmutz- und Regenwasser gemeinsam ab.

Rechtliche Definitionen

Den Begriff Abwasser definiert in der Bundesrepublik Deutschland § 54 Abs. 1 Wasserhaushaltsgesetz (WHG) vom 31. Juli 2009 (BGBl. I S. 2585). Danach ist Abwasser das durch hĂ€uslichen, gewerblichen, landwirtschaftlichen oder sonstigen Gebrauch in seinen Eigenschaften verĂ€nderte Wasser und das bei Trockenwetter damit zusammen abfließende Wasser (Schmutzwasser) sowie das von NiederschlĂ€gen aus dem Bereich von bebauten oder befestigten FlĂ€chen gesammelt abfließende Wasser (Niederschlagswasser). Die aus Anlagen zum Behandeln, Lagern und Ablagern von AbfĂ€llen austretenden und gesammelten FlĂŒssigkeiten gelten ebenfalls als Schmutzwasser. Die zuvor im Abwasserabgabengesetz bestehende Begriffsbestimmung wurde wortgleich ĂŒbernommen.

In Österreich werden die abwasserrechtlichen Belange im Wasserrechtsgesetz, den Emissionsverordnungen und den Kanalanschlussgesetzen der BundeslĂ€nder sowie den dazugehörigen 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 natĂŒrlichen WasserqualitĂ€t. Nach § 57 WHG muss Abwasser vor der Einleitung in ein GewĂ€sser (Direkteinleitung) nach dem Stand der Technik behandelt werden. Mindestanforderungen fĂŒr bestimmte Industriebranchen werden konkret in der Abwasserverordnung genannt. Die Einleitung in öffentliche Abwasseranlagen (Indirekteinleitung) wird durch § 58 WHG bestimmt.

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

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

Wasser, das potentiell mineralölhaltig ist, weil es z. B. zum Autowaschen verwendet wurde oder mit wassergefĂ€hrdenden Stoffen in Kontakt gekommen sein kann (z. B. AbfĂŒllflĂ€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 KlÀranlagen kann Abwasser unter gewissen UmstÀnden auch auf Rieselfeldern versickert werden, in Mulden abgesetzt oder in Abwasserteiche sowie PflanzenklÀranlagen eingeleitet werden.

Die Behandlung von AbwĂ€ssern außerhalb zentraler Abwasserbehandlungsanlagen findet in KleinklĂ€ranlagen statt. Unterschieden wird hierbei zwischen veralteten Systemen ohne AbwasserbelĂŒftung (DIN 4261 Teil 1) und den heute geforderten vollbiologischen KleinklĂ€ranlagen mit belĂŒfteter Reinigungsstufe (DIN 4261 Teil 2).

Auf dem Weg vom (Indirekt-)Einleiter zur Abwasserbehandlungsanlage finden Prozesse statt, die das Abwasser verĂ€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 fĂŒr GeruchsbelĂ€stigungen (H2S riecht wie faule Eier) ist,
  • fĂŒr Menschen gefĂ€hrlich sein kann (H2S ist ein Nervengas, das selbst in geringen Konzentrationen tödlich wirkt, bei 1000 ppm Tod in wenigen Augenblicken[2]) und
  • Abwasserbauwerke und -einrichtungen zerstören kann.
  • bei Einleitung in ein GewĂ€sser ohne Behandlung GewĂ€sserverunreinigung und Fischsterben verursachen kann.

Geeignete Maßnahmen, wie z. B. durch eine zwischenstufliche Abwasserbehandlung in EntwĂ€sserungsanlagen, können diese Prozesse eindĂ€mmen bzw. beherrschbar machen.

AbwĂ€sser, die in Wasseraufbereitungsanlagen anfallen, werden immer hĂ€ufiger in diesen Anlagen auch wieder aufbereitet (KreislauffĂŒhrung). Hierdurch wird die Nettoausbeute an Reinwasser gesteigert und die abzufĂŒhrende Rest-Abwassermenge vermindert. Als Beispiel wird hierfĂŒr die SpĂŒlabwasseraufbereitung in Aufbereitungsanlagen fĂŒr Trink- und Badewasser angefĂŒhrt. In Gebieten mit Wassermangel ist auch die teilweise RĂŒckfĂŒhrung und Wiederverwendung von RegenerierabwĂ€ssern wirtschaftlich. HierfĂŒr kommen jedoch nur die Vorlauf- und Restwaschwassermengen infrage, die einen niedrigeren oder gleichen Salzgehalt wie das Rohwasser aufweisen.

Organisation der Abwasserentsorgung

FĂŒr Deutschland gilt: Nach § 56 Satz 1 WHG ist Abwasser von den juristischen Personen des öffentlichen 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 anfĂ€llt. Kleinere kommunale Gebietskörperschaften (StĂ€dte und Gemeinden) sind hĂ€ufig zu sog. AbwasserzweckverbĂ€nden (siehe Zweckverband) zusammengefasst. Die zur Abwasserbeseitigung Verpflichteten können sich gem. § 56 Satz 3 WHG zur ErfĂŒllung ihrer Pflichten Dritter bedienen.

FĂŒr Österreich gilt: Die Errichtung und Erhaltung im Betrieb von Abwasserentsorgungsanlagen erfolgen durch Einzelpersonen, Betriebe und Unternehmungen, Wassergenossenschaften, Kommunen sowie WasserverbĂ€nde.

Abwasseranfall

Der private Wasserverbrauch und somit der Abwasseranfall ist in Deutschland in den letzten Jahren gesunken. Nach Angaben der Deutschen Vereinigung fĂŒr 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 zurĂŒckgehen, weil steigende Energiekosten, gleichbleibende Wartungs- und Instandsetzungskosten bei rĂŒcklĂ€ufigem Wasserverbrauch GebĂŒhrenerhöhungen fĂŒr den einzelnen Haushalt mit sich bringen werden. Weiterhin ist die demografische Entwicklung in Deutschland dahingehend absehbar, dass ein allgemeiner RĂŒckgang der Abwasser(indirekt-)einleitungen geschieht. FĂŒr Gebiete wie Sachsen, Sachsen-Anhalt und ThĂŒringen belegen offizielle Demografiegutachten, dass in den nĂ€chsten 15 Jahren von einem RĂŒckgang der Bevölkerungszahlen um bis zu 20 % auszugehen ist.

Der großflĂ€chig zurĂŒckgehende Wasserverbrauch hat neben einem positiven Aspekt des Schutzes der Ressource Trinkwasser auch negative EinflĂŒsse auf die Funktion der EntwĂ€sserungseinrichtungen, den damit notwendig werdenden Wartungs- und Abwasserbehandlungsaufwand und somit schließlich auf die zukĂŒnftige Kostenentwicklung.

Eine BegrĂŒndung dafĂŒr lĂ€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 fĂŒhrt u. a. zu vermehrten Ablagerungen im Kanal und einer VerlĂ€ngerung der Fließzeit zur Abwasserreinigungsanlage mit vielen negativen Folgen, wie z. B. der Sulfidbildung in Abwasseranlagen. Die Auswirkungen sind verĂ€nderte Abwasserparameter, erhöhter Aufwand fĂŒr die Abwasserreinigung, GeruchsbelĂ€stigungen, biogene Korrosion und schließlich ein erhöhter Sanierungsbedarf in verkĂŒrzten Zeitintervallen. Zur Abhilfe wird schon heute zur SpĂŒlung der Abwasserrohre sauberes Trinkwasser verwendet, weil die anfallende Abwassermenge zur DurchspĂŒlung des Kanalisationsnetzes zu gering ist.

Dezentrales Abwasser

Haushalte und Anlagen, die nicht an die Kanalisation angeschlossen sind, mĂŒssen das anfallende Abwasser entweder in einer Senkgrube sammeln und danach abtransportieren lassen, oder ĂŒber eine KleinklĂ€ranlage reinigen und dann verrieseln lassen. In diesem Fall ĂŒbertrĂ€gt die zustĂ€ndige Wasserbehörde die Pflicht zur Abwasserbeseitigung auf den GrundstĂŒckseigentĂŒmer. Welche KleinklĂ€ranlagen als Stand der Technik zugelassen sind, legen die Wasserbehörden oder AbwasserrahmenplĂ€ne fest – auf jeden Fall entsprechen dieser Vorgabe in Deutschland alle Anlagen, die eine sogenannte „Bauaufsichtliche Zulassung“ aufweisen.

Solche KleinklĂ€ranlagen wurden auf einem offiziellen PrĂŒffeld getestet und können die gesetzlichen Anforderungen an den KlĂ€ranlagenablauf, ĂŒblicherweise einen chemischen Sauerstoffbedarf (CSB) unter 140 sowie einen biochemischen Sauerstoffbedarf innerhalb von 5 Tagen (BSB5) unter 40 mg/l zuverlĂ€ssig garantieren. BewĂ€hrt haben sich z. B. Anlagen nach dem SBR- (Sequencing Batch Reactor) oder Festbettverfahren, Tropfkörper, Membranbelebungsreaktoren (MBR) sowie naturnahe Reinigungsverfahren wie PflanzenklĂ€ranlagen oder Abwasserteiche.

Siehe auch

Literatur

  • Thomas Kluge, Jens Libbe (Hrsg.): Transformation netzgebundener Infrastruktur. Strategien fĂŒr Kommunen am Beispiel Wasser. (=Difu-BeitrĂ€ge zur Stadtforschung, Band 45). Difu, Deutsches Institut fĂŒr Urbanistik, Berlin 2006, ISBN 3-88118-411-2.
  • Jens Libbe, Ulrich Scheele: RĂ€umliche Aspekte von QualitĂ€ts- und Versorgungsstandards in der deutschen Wasserwirtschaft. In: Bundesamt fĂŒr Bauwesen und Raumordnung (Hrsg.): Infrastruktur und Daseinsvorsorge in der FlĂ€che. Informationen zur Raumentwicklung. 1/2 2008, ISSN 0303-2493, S. 101–112.
  • Theo Mann: Die Entwicklung der Abwassertechnik und der Wasserreinhaltung. In: Chemie in unserer Zeit. 1991, 25, S. 87–95, 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. RĂŒckgang der Bevölkerung fordert Planer von Versorgungssystemen heraus. In: Forschung Frankfurt. 24 (1) (2006), ISSN 0175-0992, S. 60–63.
  • Hans-JĂŒrgen Leist: Wasserversorgung in Deutschland - Kritik und LösungsansĂ€tze. (=Hochschulschriften zur Nachhaltigkeit, Band 35). oekom, MĂŒnchen 2007, ISBN 978-3-86581-078-6. (zugleich Dissertation an der UniversitĂ€t Hannover 2007 unter dem Titel: Wasserressourcennutzung und Trinkwasserversorgung aus der Sicht eines integrierten Umweltschutzes)
  • Becker BĂŒttner Held (Hrsg.): DWA-Themenband Abwasserentsorgung und Energierecht. 2. Auflage. DWA, 2010, ISBN 978-3-941897-40-3.

Weblinks/Quellen

Einzelnachweise

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