Grundlagen der Wasser- und Abfallwirtschaft: Prozesse und Entsorgung

Kläranlage und Abwasserbehandlung

Kläranlage (Abwasserbehandlungsanlage)

Die Kläranlage dient der Reinigung und Behandlung von Abwasser. Ziel ist die Dekontaminierung für eine mögliche Wiederverwendung oder die risikofreie Einleitung in die Umwelt (z. B. ins Meer). Dies gewährleistet die Gesundheit und den Schutz der Umwelt.

Bauplan der Kläranlage

• Wasserlinie: Vorbehandlung, Behandlung 1 (mechanisch), Behandlung 2 (biologisch), Behandlung 3 (weitergehend), Desinfektion.
• Schlammlinie: Schlammeindickung, Schlammstabilisierung.

Probenahme und Analytik

Konservierung von Proben

Proben werden bei tiefen Temperaturen (4 °C) gelagert oder durch Zugabe von stabilisierenden Reagenzien konserviert. Dies gewährleistet die Integrität der Probe. Die Proben müssen versiegelt und eindeutig identifiziert werden. Die Zeit zwischen Probenahme und Übergabe/Analyse muss minimal gehalten werden.

Verfahren zur Zufallsstichprobe

• Vier-Quadranten-Zufallszahlen-Tabelle
• Einfache Zufallsstichprobe

Studienumfang und Bezugsgröße

Die Bevölkerungszahl dient als Bezugsgröße, um das gesamte Phänomen der Abwasserbehandlung zu studieren und darzustellen.

Wasserreinigungstechnologien

Osmose

Osmose ist ein physikalisch-chemisches Phänomen, bei dem Wasser durch eine semipermeable Membran von einer Zone geringer Salzkonzentration zu einer Zone hoher Salzkonzentration wandert.

Umkehrosmose (RO)

Durch Anwendung von Druck wird Wasser aus dem Bereich hoher Konzentration (z. B. Meerwasser) in den Bereich niedriger Konzentration gepresst. Nur Wasser, kein Salz, passiert die Membran. Das Wasser wird entsalzt und kann trinkbar gemacht werden.

Anwendungen der Umkehrosmose

• Entsalzung
• Reduzierung der Wasserhärte
• Dekontamination und Behandlung von Abwässern
• Reduzierung von Nitraten
• Eliminierung von Geruchsstoffen im Wasser
• Industrielle Anwendungen
• Produktion von hochreinem Wasser

Abfallwirtschaft und Entsorgung

Rückstände (Residualstoffe)

Dies ist der Anteil an Elementen, deren Wiederverwertung nicht rentabel ist und die daher behandelt und entsorgt werden müssen, um Gesundheits- oder Umweltprobleme zu vermeiden.

Klassifizierung von Abfällen

• Hausmüll: Abfälle aus Haushalten und/oder Gemeinden.
• Industrieabfälle: Abfälle, die bei der Herstellung oder Verarbeitung von Rohstoffen entstehen.
• Krankenhausabfälle: Abfälle, die in der Regel als gefährlich eingestuft werden (können organisch oder anorganisch sein).
• Gewerbeabfälle: Abfälle aus Ausstellungen, Büros, Geschäften usw., deren Zusammensetzung organische Reste (Obst, Gemüse, Pappe, Zeitungen) enthalten kann.
• Siedlungsabfälle: Abfälle, die im öffentlichen Raum anfallen (z. B. Park- und Gartenabfälle, Sperrmüll).
• Weltraummüll (Spatial Trash): Künstliche Objekte und Fragmente menschlichen Ursprungs ohne Nutzen, die sich in der Erdumlaufbahn befinden.

Phasen der Abfallwirtschaftsplanung

1. Bestandsaufnahme und Datenerfassung (inkl. geltender Vorschriften)
2. Diagnose
3. Entwicklung von Alternativen
4. Auswahl und Entwicklung der besten Alternative

Strategien der Abfallwirtschaft (EG)

Ziel ist die Minimierung der Abfallmenge, die auf Deponien gelagert wird. Strategien umfassen:

• Recycling
• Umwandlung von Abfall in Energie
• Produktgestaltung (weniger Materialverbrauch)
• Gesetzgebung zur Herstellerverantwortung für die Entsorgung von Produkten und Verpackungen.

Die 4R-Regel

Reduce (Reduzieren), Reuse (Wiederverwenden), Recycle (Recyceln), Recover (Wiederherstellen/Verwerten).

Phasen der Abfallbehandlung

Sammlung, Sortierung, Lagerung, Transport, Behandlung, Verwertung, Entsorgung.

Deponien und Entsorgungsverfahren

Deponien

Deponien sind Orte, an denen Abfälle endgelagert werden. Sie werden in kontrollierte und unkontrollierte Deponien unterteilt.

Standortkriterien für Deponien

• Stabiles geologisches Material
• Undurchlässige Böden
• Abstand zum Grundwasser und Oberflächengewässern (H₂O)
• Berücksichtigung der Windrichtung
• Abstand zu Wohngebieten
• Keine negativen Auswirkungen auf die Landschaft

Verfahren zur Abfallbeseitigung

Verbrennung, Verwertung, Wiederverwendung bzw. Recycling.