Die Pflanzenkläranlage - natürlich klären

Inhaltsverzeichnis:

1. Zusammenfassung..(alle)

2. Summary..(alle)

3. Zweck..(alle)

4. Pflanzenkläranlagen allgemein..(Nadine)

5. Vorstellung der Pflanzenkläranlage Ziegler..(Nadja)

6. Aufbau..(Nadja)
6.1 Die Rohrverlegung
6.2 Die Vorklärung
6.3 Die Beschickung
6.4 Das Pflanzenbeet
6.5 Der Kontrollschacht
6.6 Die Versickerung

7. Funktion..(Nadine)
7.1 Mechanische Reinigung
7.2 Biologische Reinigung
7.3 Physikalisch-chemische Reinigung

8. Probennahme..(Nadine)
8.1 Geräte
8.2 Durchführung

9. Biologische Parameter..(Ramona)
9.1. Mikrobiologische Parameter
9.1.1. Gesamtkeimzahl
9.1.2. Coliforme Keime
9.1.3. Escherichia Coli
9.2. Biologischer Sauerstoffbedarf BSB5

10. Chemische Parameter..(Nadja)
10.1. Atomabsorptionsspektroskopie AAS..(Nadine)
10.1.1. Kupfer, Eisen, Mangan
10.2. Atomemissionsspektroskopie AES..(Nadja)
10.2.1. Natrium
10.3. Ionenchromatographie..(Nadja)
10.3.1. Fluorid, Chlorid, Sulfat, Nitrat, Nitrit
10.4. UV/VIS – Spektrometer..(Nadine)
10.4.1. Phosphat
10.5. Schnelltests..(Ramona)
10.5.1. Nitrat
10.5.2. Nitrit
10.5.3. Phosphat
10.5.4. Sulfat
10.5.5. Ammonium
10.5.6. Chemischer Sauerstoffbedarf CSB

11. Physikalische Parameter..(Nadine)
11.1. pH-Wert
11.2. Leitfähigkeit
11.3. Temperatur

12. Fehlerbetrachtung..(Nadja)

13. Bestimmung der Wassergüte..(Ramona)
13.1 Die Güte von Fließgewässern
13.2 Einteilung der Gewässergüteklassen:
13.3 Vergleich der Ergebnisse mit den Wassergüteklassen

14. Bewertung der Reinigungsleistung..(Nadja)

15. Wirtschaftlichkeit..(Ramona)

16. Quellenverzeichnis..(alle)
16.1 Bücher und Magazine
16.2 Internet
16.3 Normen
16.4 Sonstige Quellen
16.5 Bilderverzeichnis

1. Zusammenfassung

Da das Thema Umweltschutz, durch die Auswirkungen des Klimawandels aktueller denn je ist, erschien uns das Thema Pflanzenkläranlage sinnvoll, da diese eine umweltfreundlichere Alternative zur kommunalen Abwasserreinigung ist. Wir haben uns speziell auf die Anlage Ziegler in Neuselhalden bei Steinheim konzentriert, da diese für uns geografisch gut erreichbar ist.

Um die Qualität des gereinigten Wassers zu bestimmen, und dadurch auf die Reinigungsleistung zu schließen, haben wir in regelmäßigen Abständen Proben aus dem Ablauf entnommen und einige Parameter qualitativ und quantitativ bestimmt. Aus dem mikrobiologischen, chemischen und physikalischen Bereich wählten wir die für uns relevanten Parameter aus, welche aus dem nachfolgenden Text entnommen werden können.

Um besser verstehen zu können, warum gerade diese Parameter so wichtig sind, haben wir uns auch über ihre Wirkung auf Mensch, Tier und Umwelt informiert.

Anhand der Ergebnisse unserer Messungen konnten wir die Wassergüte bestimmen und auf die Reinigungsqualität der Pflanzenkläranlage schließen.

Für ein besseres Verständnis der Pflanzenkläranlagen, haben wir uns außerdem mit dem Aufbau und der Funktion einer solchen beschäftigt.

2. Summary

Trough the impact of climate change, the theme of environmental protection is more currently then ever before. So the topic “plant sewage plant” seemed meaningful to us, because it is a more environmentally friendlier alternative to cleaning sewage municipally. We have specifically concentrated us on the plant Ziegler in Neuselhalden in the near of Steinheim, because these is for us geographically well attainable.

To determine the quality of the cleaned water, and hence to find out the cleaning performance, we have periodically collected samples from the expiry and some parameters qualitatively and quantitatively determined. From the microbiological, chemical and physical field we examined the relevant parameters, which can be extracted out of the following text.

In order better to understand why these parameters are so important, we have also informed us about their effect on human, animal and environment.

Based on the results of our measurements, we were able to determine the water quality and to find out the cleaning performance of the plant.

For a better understanding of the plant sewage plants, we have in addition, also dealt with the construction and the function of such system.

3. Zweck

Diese Facharbeit wurde geschrieben um die kaum bekannten Pflanzenkläranlagen bekannter zu machen.

Am Beispiel der Pflanzenkläranlage Ziegler in Neuselhalden bei Steinheim wurde die Qualität der Reinigungsleistung kontrolliert.

4. Pflanzenkläranlagen allgemein

Pflanzenkläranlagen sind eine gute Alternative zur kommunalen Abwasserreinigung. Sie werden meist in kleinen Dörfern oder Aussiedlerhöfen verwendet, da eine Verbindung an das zentrale Abwassernetz zu teuer und zu umständlich wäre. Der Begriff „Pflanzenkläranlage“ ist eher umgangssprachlich. Da die Pflanzen nicht direkt an der Abwasserreinigung beteiligt sind, lautet der korrekte fachliche Begriff „vollbiologische Kleinkläranlage“.

Die Größe einer solchen Pflanzenkläranlage hängt von der Einwohnerzahl ab die dort angeschlossen werden. Die Mindestgröße allerdings beträgt 4 Einwohner.

Es gibt verschiedene Firmen die Pflanzenkläranlagen bauen, allerdings kann sie auch unter fachlicher Anleitung zum größten Teil im Eigenbau errichtet werden.

Als Vorbilder für die Pflanzenkläranlage dienten Sumpfgebiete und mit Sumpfpflanzen bewachsene Flachwasserareale an Seen oder Flüssen, daher verwendet man zur Unterstützung der Schilfpflanzen häufig Sumpfpflanzen.

Die Vorläufer der Pflanzenkläranlagen sind die Rieselfelder. Sie wurden im 19. Jahrhundert erstellt, als die Belastung der Gewässer in großen Städten zu groß wurde. Man hat das Abwasser auf naheliegende, nährstoffarme Böden gepumpt. Durch sogenannte Dränrohre wurde das abgesickerte Wasser wiederum in einen Bach- oder Flusslauf geleitet.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Bild 1: Funktionsweise der Rieselfelder

Die durch die Nährstoffe aufgewerteten Böden wurden später landwirtschaftlich genutzt oder haben sich zu interessanten Biotopen und Vogelschutzgebieten entwickelt.

Das Prinzip der Rieselfelder wurde weiter ausgebaut und heute bestehen die Pflanzenkläranlagen aus einer Vorklärung, dem Pumpenschacht, dem Pflanzenbeet, einem Kontrollschacht und der Versickerung.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Bild 2: Aufbau einer Pflanzenkläranlage

Durch das Zusammenwirken von Mechanik, Biologie, Chemie und Physik klären die Pflanzenkläranlagen das Wasser auf natürlichem Wege.

Die Vorreinigung ist mechanisch. Hierfür werden Absetzgruben oder Ausfaulgruben verwendet. In der Absetzkammer wird der Klärschlamm durch Absetzen und Aufschwimmen abgeschieden. Es gibt Einkammer- und Mehrkammerabsetzgruben, wobei die Mehrkammerabsetzgrube meist drei oder vier Kammern hat.

Die Ausfaulgruben haben ebenfalls drei bis vier Kammern, und sind etwa drei- bis fünfmal so groß wie eine Mehrkammerabsetzgrube. Das Wasser hat hier somit eine längere Aufenthaltszeit und die organischen Bestandteile des Schlammes werden unter anaerobem Milieu^[1] abgebaut.

Der anfallende Schlamm kann entweder zu entsprechenden Entsorgungs-Anlagen abgeführt werden, oder auf eine Klärschlammvererdungsanlage ausgebracht werden.

Im Beschickerschacht ist eine Pumpe, die das Abwasser intervallweise oder konstant auf das Pflanzenbeet pumpt. Bei natürlichem Gefälle ist keine Pumpe notwendig.

Das Pflanzenbeet ist ein ausgehobenes Becken, das mit einer wasserdichten, Folie ausgelegt wird um es gegen den Untergrund abzudichten. Das Becken wird mit Sand- und Kiesschichten unterschiedlicher Korngröße befüllt. In das Beet werden Sumpf- und Schilfpflanzen eingepflanzt, welche für die Eintragung von Sauerstoff und die Auflockerung des Bodens sorgen. Das Pflanzenbeet kann horizontal oder vertikal beschickt werden. Für die vertikale Beschickung sind zusätzliche Rohre knapp über dem Kies nötig, um das Wasser gleichmäßig auf der Fläche zu verteilen. Bei der horizontalen Beschickung wird nur ein Rohr am Anfang des Beetes benötigt, durch das das Wasser intervallweise auf das Beet gegeben wird.

Durch die Schwerkraft fließt das Wasser allerdings eher diagonal als horizontal durch den Bodenkörper.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Bild 3: horizontale Beschickung einer Pflanzenkläranlage

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Bild 4: vertikale Beschickung einer Pflanzenkläranlage

Das am Ende des Pflanzenbeetes abgesickerte Wasser sammelt sich und wird durch einen Kontrollschacht geleitet. Hier werden durchschnittlich zweimal im Jahr Stichproben genommen und analysiert.

Nach dem Kontrollschacht wird das Wasser entweder in einen Flusslauf eingeleitet oder ins Erdreich versickert. Eine Versickerung ist nur bei einem Sand, Kies oder Lehmboden und genügend Abstand zum Grundwasser möglich. Durch eine Wasserrückführung kann das gereinigte Wasser zum Beispiel für die Klospülung wiederverwendet werden.

[...]

^[1] ohne Sauerstoffanwesenheit