Abwasserbehandlung: Raus aus dem Konventionellen, rein aus dem Nachhaltigen

Nachhaltige Abwasserbehandlung
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Die Frage?

Wasser ist eine der lebenswichtigsten Ressourcen der Welt. Es ist überlebenswichtig für jedes Lebewesen auf dem Planeten. Der Durchschnittsmensch kann nur wenige Tage ohne Wasserverbrauch auskommen. Gesundheitsexperten betonen den ganzen Tag über das Trinken von Flüssigkeiten, um die richtige Flüssigkeitszufuhr zu gewährleisten. In einigen Teilen der Welt ist es jedoch schwierig, Wasser zu beschaffen. Entweder gibt es keine Quellen in der Nähe oder es gibt ein unsachgemäßes Managementsystem, das es den Menschen erschwert, an Wasser zu kommen. Um dieses Problem noch zu verschlimmern, fehlt den Menschen an einigen Stellen Wasser, während das Wasser an anderen Stellen einfach nicht für den menschlichen Gebrauch geeignet ist. In diesem Wasser wimmelt es von Krankheitserregern, Salzgehalt und giftigen Mineralien, die durch Verschmutzung verursacht werden. Mit der Gefahr von Krankheiten durch kontaminiertes Wasser ist die Wasser- und Abwasserbehandlung vielerorts zum Standard geworden. Abwasser aus Häusern, Gebäuden und Fabriken wird in vielen Ländern ebenfalls über Abwasserbehandlungssysteme aufbereitet, bevor es wieder in Oberflächengewässer eingeleitet wird. Gemeinden behandeln Wasser so, dass es zum Trinken verwendet werden kann, und Gemeinden und Branchen ihr Abwasser so behandeln, dass es ohne Umweltschäden sicher in Gewässer eingeleitet werden kann.

Wie bei den meisten Dingen gibt es jedoch immer Ausnahmen. In diesem Fall gibt es Unternehmen und Kommunen, die ihr Abwasser nicht aufbereiten und die lokale Umwelt schädigen. Auch wenn Abwasser aufbereitet und entsorgt wird, bedeutet dies nicht, dass Wasser gespart wird. Industrie und Kommunen schöpfen für ihre Zwecke aus Süßwasserquellen im Boden oder an der Oberfläche. Diese Quellen füllen sich möglicherweise nicht immer so schnell auf. Wenn das Grundwasser oder die Oberflächenwasserreserven nicht aufgefüllt werden, sind sie möglicherweise erschöpft. Daher müssen nachhaltige Wasseraufbereitungsmethoden in Betracht gezogen werden. Aber was bedeutet es für einen Wasser- oder Abwasserbehandlungsprozess, nachhaltig zu sein? Wie wird es das übliche verbessern?

Konventionelle Abwasserbehandlung

Bevor wir uns mit dem Thema Nachhaltigkeit in Bezug auf die Abwasserbehandlung befassen, sollten konventionelle Behandlungsmethoden erwähnt werden. Diese herkömmlichen Abwasserbehandlungsmethoden werden am häufigsten in zentralen Abwasserbehandlungsanlagen eingesetzt. Diese Anlagen behandeln Abwässer aus Kommunen und Industrie. Das Verfahren besteht aus drei bis vier Schritten: Vorbehandlung, Primärbehandlung, Sekundärbehandlung und gelegentlich Tertiärbehandlung.

Vorbehandlung: Besteht natürlich aus der Entfernung von Feststoffen von großen Gegenständen aus Dosen und Stöcken über Eierschalen und Sand bis hin zu Fetten und Ölen. Grundsätzlich alles, was zum Verstopfen von Pumpen oder Rohrleitungen führen kann.

Erstbehandlung: Besteht aus der Entfernung von dicken Feststoffen in Form von Schlamm. Dies geschieht in der Regel durch Sedimentation in einem großen Tank, in dem sich schwere Feststoffe am Boden absetzen und Fett und Öle nach oben gelangen.

Sekundärbehandlung: Abbau von biologischen Bestandteilen durch aerobe biologische Prozesse wie z. B. einen Festfilm-Belebtschlammprozess. Diese Behandlungen verwenden Bakterien, Enzyme und Protozoen, die das biologische Material in der Lösung verbrauchen.

Tertiäre Behandlung: In einigen Fällen gibt es immer noch Stoffe, die nicht in die Umwelt freigesetzt werden dürfen. Diese Verunreinigungen können Toxine, Stickstoff, Phosphor oder Mikroorganismen sein. Behandlungen für diese umfassen UV-Desinfektion,  spezialisierte Elektrokoagulation, verbesserte biologische Phosphorentfernung und Filtration.

Was würde die Abwasserbehandlung zur Beschreibung von „nachhaltig“ passen?

Jetzt müssen wir kurz diskutieren, was es heißt, nachhaltig zu sein. Eine genaue Definition ist schwer zu finden. Eine schnelle Google-Suche zeigt Ihnen, dass Nachhaltigkeit das “Vermeidung der Erschöpfung natürlicher Ressourcen, um ein ökologisches Gleichgewicht aufrechtzuerhalten “. Das ist ziemlich einfach. Wir brauchen Wasser, also müssen wir vermeiden, alles zu verwenden. Mit vielen natürlichen Ressourcen ist es genauso. Aus diesem Grund denken wir persönlich, dass die Definition etwas fehlt, weil Menschen alles so viel komplizierter machen. In diesem Sinne finde ich diese Definition etwas angemessener:

"Nachhaltigkeit ist der Prozess der Aufrechterhaltung des Wandels in einem ausgewogenen Umfeld, in dem die Nutzung von Ressourcen, die Ausrichtung von Investitionen, die Ausrichtung der technologischen Entwicklung und der institutionelle Wandel im Einklang stehen und das derzeitige und zukünftige Potenzial zur Befriedigung menschlicher Bedürfnisse und Bestrebungen steigern. "

- TDie Weltkommission für Umwelt und Entwicklung

Jetzt haben wir das menschliche Element hinzugefügt. Erstens wird in dieser Beschreibung das Wort „Ausbeutung“ verwendet, eine genauere Beschreibung unserer Ressourcennutzung. Es wird auch von Investitionen gesprochen, da dies sowohl für Kommunen als auch für Unternehmen ein großes Anliegen ist. "Sicher, das ist gut für die Umwelt, aber wie viel kostet es mich und welche Art von Rendite kann ich aus meiner Investition ziehen?" Dann berührt die Beschreibung "die Ausrichtung der technologischen Entwicklung und des institutionellen Wandels". Es ist einfacher, sich für Nachhaltigkeit einzusetzen, wenn Sie die Technologie und die soziale Organisation dafür haben. Ein Punkt ohne den anderen erschwert die Umsetzung, wenn nicht sogar unmöglich. Es gibt Länder, die technologisch in der Lage sind, erstaunliche Dinge zur Verbesserung ihrer Bevölkerung zu tun, aber die Regierung lehnt es aus welchen Gründen auch immer ab, ihre Verwendung zuzulassen. Andererseits möchte ein Land das Leben seiner Bürger verbessern, verfügt jedoch nicht über die erforderlichen technischen Lösungen.

All dies muss zu einem Punkt der Harmonie führen, zu einem Gleichgewicht, in dem die Ressource so effizient wie möglich genutzt wird, und zu einem Kostenwert, den jemand bereit ist zu investieren. Dies ist zusätzlich zu der besten Technologie und institutionellen Unterstützung, die es zu bieten hat. All dies muss auch „das gegenwärtige und zukünftige Potenzial zur Befriedigung menschlicher Bedürfnisse und Bestrebungen verbessern“. Manchmal ist eine Idee ökologisch nachhaltig, aber nicht nachhaltig für menschliche Bedürfnisse und Wünsche. Zum Glück ist dies nicht immer der Fall.

Eine nachhaltige Abwasserbehandlung kann praktikabel durchgeführt werden, um die oben beschriebene Definition der Nachhaltigkeit zu erfüllen. Die Grundidee besteht darin, eine zentrale kommunale Kläranlage nachzurüsten und dezentrale Kläranlagen zur Behandlung von industriellem / gewerblichem Abwasser einzurichten. Dieser Ansatz ermöglicht die Wiederverwendung von Abwasser, das Recycling bestimmter Verunreinigungen und eine Reduzierung des gefährlichen Schlamms. Darüber hinaus werden die Stellflächen optimiert und die Kapital- und Betriebskosten gesenkt. Diese Ziele können durch den Einsatz fortschrittlicher und innovativer Abwasserbehandlungstechnologien für diese Anwendungen erreicht werden.

Wie ist dieser Ansatz eine Verbesserung gegenüber herkömmlichen Methoden?

Nachhaltigkeit ist nicht immer mit einem hohen Preis verbunden. In diesem Fall kann Nachhaltigkeit durch die Verwendung von Abwasserbehandlungssystemen, mit denen Dinge wie die oben beschriebene erreicht werden können, zu einer kostengünstigeren und zuverlässigeren Behandlung führen.

Eines der größten Probleme bei der konventionellen Behandlung ist, dass sie häufig zentralisiert ist. Dies ist nützlich für dichter besiedelte städtische und vorstädtische Gemeinden. Durch das Versenden von Abfällen an eine Anlage kann jedoch nicht garantiert werden, dass alle potenziellen Schadstoffe entfernt werden. Solche Aufbereitungsanlagen sind in der Regel auf die Behandlung von häuslichem Abwasser ausgerichtet und sind nicht unbedingt für den Umgang mit bestimmten Toxinen, Mineralien oder Organismen ausgerüstet, die aus einer Industrieanlage stammen würden. Wenn ein Unternehmen das Geld nicht ausgeben möchte, um sein Abwasser zu entsorgen, wird es in Seen, Flüsse oder andere Oberflächengewässer abgeladen. Würden Industrieunternehmen moderne dezentrale Abwasserbehandlungsanlagen einsetzen, die vor Ort implementiert wurden, könnten sie diese speziell für die von ihnen produzierten Schadstoffe behandeln. Daher müssten sie kein zusätzliches Geld für die Einleitung von Rohabwasser in eine zentrale Abwasseranlage ausgeben oder Bußgelder für Verstöße gegen Vorschriften zahlen.

Herkömmliche Systeme erlauben oft nicht die Wiederverwendung von Wasser, wenn es einmal aufbereitet ist, oder sogar die Wiederverwertung der nützlicheren Verunreinigungen. Aufbereitetes Wasser in einen Bach zurückzulassen ist nicht so nachhaltig wie es wiederzuverwenden. Obwohl entsprechend aufbereitetes Wasser die Umwelt nicht belastet, müssten Städte und Unternehmen weiterhin aus Primärquellen schöpfen, die diese Ressourcen verbrauchen. Durch die Wiederverwendung von Abwasser für nicht trinkbare Anwendungen wird die Notwendigkeit für diese Praxis verringert, sodass die Rate der Erschöpfung des Quellwassers sinken kann.

Als Ergänzung könnte die Identifizierung potenziell nützlicher Bestandteile im Abwasser zum Recycling führen. Fischfarmen und Schlachthöfe produzieren viele Fette und Öle. Wenn ein Abwassersystem sie isolieren könnte, könnten die Fette und Öle zu Energiezwecken verwendet werden, möglicherweise sogar in derselben Anlage, wodurch sie Geld für den Stromverbrauch sparen.

Schlamm ist ein typisches Nebenprodukt der Abwasserbehandlung. Es kann in großen Mengen hergestellt werden und in Abhängigkeit von den Abwasserkontaminanten und den während der Behandlung eingebrachten Additiven auch gefährlich sein. Während es ideal wäre, die produzierten Mengen zu reduzieren, kann Schlamm in bestimmten Anwendungen sehr nützlich sein. Wenn dieser Schlamm nicht als gefährlich eingestuft ist. Eine Anwendung ist die Bodenverbesserung von organischem Dünger auf einem Bauernhof anstelle von chemischem Dünger. Auf diese Weise fallen keine Kosten für den Transport und die Entsorgung von gefährlichem Schlamm an. Es kann stattdessen möglicherweise von Landwirten oder Gartenbaubetrieben gekauft werden.

Mit der richtigen Technologie kann weniger Platz für eine Kläranlage genutzt werden. Herkömmliche zentrale Abwasserbehandlungsanlagen decken große Landflächen ab, um die vielen Tanks, Becken und Rohrleitungen zu kompensieren, die für die Abwasserbehandlung erforderlich sind. Nachhaltige moderne Abwasserbehandlungssysteme sind entweder zentral oder dezentral kleiner. Der geringere Flächenbedarf bedeutet, dass weniger für Bau- und Grundstücksentwicklungskosten aufgewendet wird.

Potenziell nachhaltige Behandlungsmethoden

Die Technologie für eine nachhaltigere Abwasserbehandlung existiert bereits. Diese Technologie ist auch kostengünstiger und effizienter als herkömmliche Behandlungsverfahren, die an den meisten Orten eingesetzt werden. In jeder Phase des Behandlungsprozesses gibt es unterschiedliche Möglichkeiten, welche Technologie von Nutzen sein kann, und dies kann von den zu entfernenden Verunreinigungen abhängen. Die meisten nachhaltigen Abwasserbehandlungslösungen wurden speziell für diese Bestandteile entwickelt. Nicht-chemische Wasseraufbereitungsprozesse gehören zu den nachhaltigsten Verfahren, die es gibt.

Die Entsalzung durch Umkehrosmose ist eine herausragende Lösung für einige Anwendungen der tertiären Abwasserbehandlung. Insbesondere die möglichen Verwendungen in diesen Kläranlagen machen es besonders nachhaltig, indem Gebieten mit wenigen Süßwasserquellen die Möglichkeit gegeben wird, Süßwasser zu gewinnen. Es eignet sich gut als tertiäre Polierbehandlung, um gelöste Verunreinigungen zu entfernen, die in früheren Behandlungsstufen nicht behandelt wurden.

Die UV-Desinfektion ist eine Alternative zur Chlorierung. Abwasser wird mit Chlor versetzt, um Mikroorganismen zu oxidieren und unwirksam zu machen. Chlor ist jedoch ein flüchtiger Stoff und kann zur Bildung schädlicher Desinfektionsnebenprodukte führen. Andererseits ist die UV-Desinfektion ein physikalischer Prozess und erfordert nur eine ordnungsgemäße Vorfiltration ohne den Zusatz von Chemikalien, um Mikroorganismen wie Zysten, Viren und Bakterien zu neutralisieren.

Eine andere Behandlungsoption wird früher im Behandlungsprozess angewendet. Die Elektrokoagulation ist die nachhaltige Antwort auf die chemische Koagulation, bei der dem Abwasser Chemikalien zugesetzt werden, damit die festen Partikel agglomerieren und auf den Boden eines Klärtanks fallen. Der chemische Koagulationsprozess führt zu einer großen Menge an gefährlichem Schlamm. Bei der Elektrokoagulation sind normalerweise keine chemischen Zusätze erforderlich, mit Ausnahme einer möglichen pH-Einstellung. Dies führt daher zu geringeren Mengen an ungefährlichem Schlamm, die leicht entwässert werden können. Der entwässerte Schlamm kann entsorgt oder in Kombination mit organischen Düngemitteln als Bodenhilfsmittel verwendet und an landwirtschaftliche Betriebe verkauft werden.

Eine nachhaltige Abwasserbehandlung ist in greifbarer Nähe und - Sie können mit etwas Hilfe ein Teil davon sein. Genesis Water Technologies, Inc. setzt sich für den Schutz unserer Umwelt und die Einsparung unserer Wasserversorgung ein und hilft Unternehmen und Kommunen dabei, Geld zu sparen und ihre Prozesseffizienz zu verbessern. Wir bieten die oben angegebenen speziellen Lösungen für eine nachhaltige Wasseraufbereitung an. Wir können ein einzelnes System oder eine maßgeschneiderte Prozessbehandlungslösung anbieten, die auf Ihren spezifischen Anforderungen und den Verunreinigungen in Ihrer Abwasserquelle basiert.

Identifiziert sich Ihre Gemeinde oder Ihr Unternehmen mit den Einschränkungen der konventionellen Abwasserbehandlung? Erfahren Sie mehr darüber, wie Ihr Abwasseraufbereitungsprozess nachhaltiger gestaltet werden kann, indem Sie sich an Genesis Water Technologies unter 1-877-267-3699 wenden. Alternativ können Sie uns auch eine E-Mail an senden customersupport@genesiswatertech.com um Ihre spezifische Anwendung zu besprechen.