Chemisch-physikalische Reinigung

Unsere Themen: Membrantechnik Fällung/Flockung Mechanische Vorreinigung Filtration

	Abwasserbehandlung beruht vor allem auf der Nutzung physikalischer, aber auch chemischer Prozesse. Ohne sie könnten viele Stoffe gar nicht entfernt und Bakterien nicht technisch genutzt werden. Bei der großen Vielfalt an nicht-biologischen Reinigungsverfahren, können wir nur die interessantesten vorstellen. Einen allgemeinen, systematischen Überblick finden sie in der gesonderten "Einführung in die chemisch-physikalischen Verfahren".

Trommelsieb zur Vorreinigung
von Schlachthofabwasser

Auswurf des Trommelsiebes

Mechanische Vorreinigung

Da mit dem Abwasser auch viele Grobstoffe die Kläranlage erreichen, ist dort die Vorreinigung zum unerläßlichen Behandlungsschritt geworden, um alle nachfolgenden Aggregate vor Verstopfungen und Beschädigungen zu bewahren.

Die offenliegende Räumeinrichtungen großer Rechenanlagen haben ein unerfreuliches Bild der Vorreinigung geprägt und gehören zum Glück der Vergangenheit an. Gekapselte Aggregate haben sich heute weitgehend durchgesetzt. Statt der klassischen Rechenstäbe kommen jetzt oft gebogene oder trommelförmige Siebe zum Einsatz, die viel einfacher beräumt werden können. Vielfach werden auch Aggregate eingebaut, die eine Kombination aus Rechen und nachfolgendem Sandfang darstellen. Als zweite Stufe der Vorreinigung bleibt die Abscheidung von Sand und Sinkstoffen unentbehrlich.

Das obere Bild zeigt, wie Schlachthof-Abwasser, das ins Innere eines Trommelsiebes gepumpt wird, dann vorgereinigt nach außen abfließt. Durch die Rotation des Trommelsiebes und innenliegende Bleche werden die Reststoffe kontinuierlich zum oberen Ende der leicht geneigten Trommel transportiert und dort abgeworfen (unteres Bild). Das Aggregat wird nach allen Seiten geschlossen betrieben.

	Fällung/Flockung Beim Begriff "chemische Abwasser-Behandlung" denken viele zuerst an die Phosphat-Fällung auf kommunalen Kläranlagen. Dort wird das Phosphat durch den Einsatz von Eisen- oder Aluminium-Salzen eliminiert. Das Fällungs-Verfahren, das auch bei vielen anderen Problemen eingesetzt wird, besteht dabei immer aus drei Teilschritten: Fällung der gelösten Verbindungen Einbindung in Flocken Abscheidung der Flocken Läuft die Flockenbildung nicht – wie im Belebungsbecken – von selbst ab, so muß neben dem Fällmittel noch ein spezifisches Flockungs-Hilfsmittel zugegeben werden. Dies hat die Aufgabe, die feinen Fällungsprodukte miteinander zu verbinden und so physikalisch abscheidbar zu machen.		Fällmittelstation zur P-Elimination
	Gerade bei Schwermetallen und industriellem Produktions-Abwasser zeigt sich, was für erstaunliche Abscheideleistungen bei gut abgestimmten Kombinationen von Fäll- und Flockungsmitteln möglich sind. Solchen Vorteilen stehen aber immer die erhöhten Betriebskosten für Chemikalien und Entsorgung gegenüber.

Ultrafiltration für Farbabwasser

Membrantechnik

Die Membrantechnik - vielen auch als Ultrafiltration bekannt - hat sich in den letzten Jahren enorm entwickelt und besitzt für die Zukunft ein beachtliches Potential. Membranen sind für kleinere Moleküle wie Wasser durchlässig, halten aber größere Moleküle und Feinstpartikel zurück.

Die rein physikalische Abscheidung und Aufkonzentrierung wird in der Industrie auch zur Rückgewinnung von Wertstoffen genutzt. Bei der Aufbereitung von Trink- und Prozesswasser steht die Entfernung aller größeren Moleküle im Mittelpunkt - dies führt gleichzeitig zur Hygienisierung. Mit der gezielten Rückhaltung der Biologie im Belebungsbecken eröffnen Membranen die Möglichkeit, Nachklärung und Schlamm-Kreislauf einzusparen sowie Biomasse und Abbaurate zu verdoppeln. Wichtig ist in der Membrantechnik vor allem die Frage, wie die Membranen zuverlässig von verstopfenden Belägen freigehalten werden.

	Filtration Filtersysteme können auf verschiedene Weise funktionieren: Mechanisch halten sie Partikel an ihrer Oberfläche oder im Volumen zurück. Das Filtermaterial selbst verfügt vielfach auch über die Eigenschaft, gelöste Substanzen adsorptiv zu binden und so dem Wasser zu entziehen. In manchen Fällen nutzt man auch den sich bildenden Biofilm zur Schadstoffelimination. Allen Filtern gemeinsam ist dagegen die potentielle Gefahr zu verstopfen. Ein erheblicher Aufwand wird notwendig, um die Rückstände wieder auszuwaschen und zu separieren. Bekannte Beispiele für Filtrationen sind die nachgeschaltete Phosphat-Fällung im bewegten Sandfilter (siehe Grafik) und der Aktivkohle-Filter zur Schadstoffadsorption.		Sandfilter zur P-Fällung