Wasserknappheit ist weltweit ein wachsendes Problem und weckt das Interesse am Potenzial von Abwasserrecycling Als Lösung. Auch wenn es unattraktiv erscheinen mag, kann die Behandlung und Wiederverwendung von Abwasser eine nachhaltige Wasserquelle für nicht trinkbare Zwecke schaffen. Aber ist Abwasserrecycling im großen Maßstab machbar?
Was ist Abwasserrecycling?
Abwasserwiederverwendung, allgemein als Abwasserrecycling bezeichnet, ist der Prozess der Abwasseraufbereitung, um es für industrielle Prozesse, die landwirtschaftliche Bewässerung und andere Anwendungen nutzbar zu machen. Der Begriff „Abwasser“ bezeichnet jegliches Wasser, das in Wohn-, Gewerbe- oder Industrieumgebungen verwendet wurde und eine Vielzahl von Schadstoffen und Verunreinigungen wie organische Stoffe, Bakterien, Viren, Chemikalien und Nährstoffe enthält. Anstatt dieses Abwasser in Flüsse, Seen oder Meere einzuleiten, kann es behandelt und gereinigt werden, um diese Schadstoffe zu entfernen und anschließend für verschiedene Zwecke (z. B. Trinkwasser oder Nichttrinkwasser) wiederzuverwenden.
Abwasserrecycling-Technologien
Abwasser wird mithilfe verschiedener Technologien behandelt und recycelt, um Schadstoffe und Verunreinigungen zu entfernen und es wiederverwenden zu können. Die folgende Liste enthält einige der häufig im Abwasserrecycling eingesetzten Technologien:
● Physikalische Behandlung
Mithilfe physikalischer Verfahren werden Verunreinigungen aus dem Wasser entfernt. Beispiele hierfür sind Sedimentation, Filtration und Flotation. Bei der Sedimentation setzen sich feste Partikel im Wasser aufgrund der Schwerkraft am Boden eines Tanks ab. Beim Filtrationsprozess wird das Wasser durch einen Filter geleitet, um Schwebstoffe zu entfernen. Bei der Flotation werden Luftblasen eingesetzt, um feste Partikel aus dem Wasser zu entfernen.
● Chemische Behandlung
Bei der chemischen Aufbereitung werden Schadstoffe aus dem Wasser entfernt. Beispiele hierfür sind Koagulation, Fällung und Oxidation. Bei der Koagulation werden Chemikalien wie Alaun oder Eisenchlorid eingesetzt, um die Schadstoffe zu verklumpen und so leichter entfernbar zu machen. Bei der Fällung werden Chemikalien eingesetzt, um die Schadstoffe zu festen Partikeln zu verarbeiten, die sich leicht entfernen lassen. Bei der Oxidation werden Chemikalien wie Chlor oder Wasserstoffperoxid eingesetzt, um die Schadstoffe abzubauen.
● Biologische Behandlung
Bei der biologischen Behandlung werden Mikroorganismen eingesetzt, um Schadstoffe aus dem Wasser zu entfernen. Belebtschlamm, bei dem Mikroorganismen organische Rückstände im Wasser zersetzen, ist die beliebteste Art der biologischen Behandlung. Weitere Formen der biologischen Behandlung sind Tropfkörper, rotierende biologische Kontaktoren und Membranbioreaktoren.
● UV-Desinfektion
Ultraviolette Desinfektion ist eine Technologie, die ultraviolettes Licht nutzt, um Bakterien, Viren und andere Krankheitserreger im Wasser abzutöten. Das Wasser wird ultraviolettem Licht ausgesetzt, das die DNA der Krankheitserreger schädigt und ihre Vermehrung verhindert.
Die Vorteile des Abwasserrecyclings
Im Folgenden sind einige Vorteile des Abwasserrecyclings aufgeführt:
● Schont die Wasserressourcen
Der Bedarf an Süßwasserressourcen, die in vielen Regionen der Welt immer knapper werden, wird durch Abwasserrecycling verringert. Wir können Süßwasserressourcen schonen und ihre Verfügbarkeit für andere wichtige Anwendungen sicherstellen, indem wir aufbereitetes Abwasser für nicht trinkbare Zwecke wie Bewässerung oder Toilettenspülung nutzen.
● Reduziert den Schadstoffausstoß
Wir können die Menge an Schadstoffen, die in Flüsse, Seen und Meere gelangen, verringern, indem wir Abwasser behandeln und Schadstoffe entfernen. Dies trägt zum Schutz aquatischer Ökosysteme und zur Verbesserung der Wasserqualität bei.
● Kostengünstig
Im Vergleich zur Nutzung von Süßwasserquellen kann Abwasserrecycling kostengünstiger sein. Neben der Senkung der Kosten für Wasseraufbereitung und -versorgung kann es auch Einnahmen für Regierungen und Unternehmen generieren, die aufbereitetes Abwasser für nicht trinkbare Zwecke verkaufen.
● Reduziert den Energieverbrauch
Die Wiederverwendung von Abwasser kann dazu beitragen, den Energiebedarf für die Wasseraufbereitung und den Wassertransport zu senken. Die Verwendung von recyceltem Wasser zur Bewässerung kann beispielsweise den Energiebedarf für das Pumpen von Wasser aus der Ferne reduzieren.
● Verbessert die Nachhaltigkeit
Abwasserrecycling ist eine nachhaltige Methode, die dazu beitragen kann, den Zugang zu Wasserressourcen für zukünftige Generationen zu sichern. Indem wir den Bedarf an Süßwasserressourcen reduzieren und den Schadstoffausstoß verringern, tragen wir zu einer nachhaltigeren Zukunft bei.
Einschränkungen des Abwasserrecyclings
Trotz seiner potenziellen Vorteile gibt es beim Abwasserrecycling einige erhebliche Einschränkungen, die berücksichtigt werden müssen.
● Einschränkungen der Wasserqualität
Auch nach der Aufbereitung kann recyceltes Abwasser bestimmte Schadstoffe wie Krankheitserreger, Chemikalien und Arzneimittel enthalten, die eine Gefahr für die menschliche Gesundheit und die Umwelt darstellen können. Zwar können viele dieser Schadstoffe durch Aufbereitungsverfahren entfernt werden, doch ist es schwierig, sie vollständig zu entfernen. Daher ist die Qualität des recycelten Wassers möglicherweise nicht für alle Zwecke geeignet.
● Hohe Kosten
Die Behandlung und Wiederverwertung von Abwasser kann kostspielig sein, insbesondere wenn die zur Entfernung aller Schadstoffe erforderlichen Behandlungsprozesse komplex sind. In manchen Fällen können die Kosten für die Wiederverwertung von Abwasser höher sein als die Kosten für die Nutzung von Süßwasserquellen, was die Wasserquelle weniger attraktiv machen kann.
● Öffentliche Wahrnehmung
Trotz der Vorteile des Abwasserrecyclings gibt es immer noch Widerstände gegen die Verwendung von recyceltem Abwasser, da dieses als unsauber oder unsicher wahrgenommen wird. Dieser Eindruck kann insbesondere in Regionen mit reichlich Süßwasserquellen und geringerem Bedarf an Wasserrecycling schwer zu überwinden sein.
● Regulatorische Einschränkungen
In manchen Regionen gibt es Gesetze oder Richtlinien, die die Verwendung von recyceltem Abwasser für bestimmte Zwecke einschränken. Beispielsweise ist recyceltes Abwasser möglicherweise nicht als Trinkwasser zugelassen, selbst wenn es nach hohen Standards aufbereitet wurde. Diese Vorschriften können die möglichen Einsatzmöglichkeiten von recyceltem Abwasser einschränken.
Fallstudien zum Abwasserrecycling
NEWater untersucht den Bereich der Abwasserbehandlung Seit 20 Jahren bietet das Unternehmen zuverlässige und wirtschaftliche Abwasseraufbereitungslösungen für alle Lebensbereiche. Hier sind einige Beispiele für erfolgreich eingeführte Wasserrecyclingprogramme aus aller Welt.
1. Singapurs NEWater-System
Das im Jahr 2002 eingeführte Singapurs NEWater-System ist eine umfangreiche Initiative zur Abwasseraufbereitung. Das System reinigt Abwasser mithilfe einer Kombination aus fortschrittlicher Membrantechnologie und UV-Desinfektion und erzeugt hochreines Wasser, das den Trinkwasserstandards der Weltgesundheitsorganisation entspricht. Anschließend wird das recycelte Wasser für verschiedene gewerbliche und private Zwecke genutzt, unter anderem für Bewässerung, Waferherstellung und Kühltürme. NEWater deckt heute rund 401 TP3T des gesamten Wasserbedarfs Singapurs und macht den Staat dadurch deutlich unabhängiger von importiertem Wasser.
2. Grundwasserauffüllungssystem von Orange County
Das Orange County Groundwater Replenishment System (GWRS) ist ein Abwasserrecyclingprojekt in Kalifornien, USA. Das System reinigt Abwasser mithilfe fortschrittlicher Technologien wie Mikrofiltration, Umkehrosmose und UV-Desinfektion und erzeugt hochwertiges Wasser, das in den Boden eingeleitet wird, um den lokalen Grundwasserleiter aufzufüllen. Weitere Verwendungsmöglichkeiten des aufbereiteten Wassers sind Bewässerung und industrielle Prozesse. Das GWRS ist seit 2008 in Betrieb und kann täglich bis zu 384 Millionen Liter aufbereitetes Wasser produzieren.
3. Wasseraufbereitungsanlage Peking
Die Beijing Water Reclamation Plant ist ein Abwasserrecyclingprojekt in China. Das System reinigt Abwasser aus den städtischen Kläranlagen mithilfe fortschrittlicher Technologien wie Umkehrosmose und UV-Desinfektion und erzeugt hochwertiges Wasser für Bewässerung und industrielle Prozesse. Das Projekt startete 2012 und kann täglich bis zu 50.000 Kubikmeter Recyclingwasser produzieren.
4. Grundwasserauffüllungsprogramm von Perth
Das Perth Groundwater Replenishment Scheme ist ein Abwasserrecyclingprojekt in Westaustralien. Das System reinigt Abwasser mithilfe einer Kombination fortschrittlicher Aufbereitungstechnologien wie Mikrofiltration, Umkehrosmose und UV-Desinfektion und erzeugt hochwertiges Wasser, das in den lokalen Grundwasserleiter eingespeist wird, um das Grundwasser wieder aufzufüllen. Das recycelte Wasser wird auch für andere Zwecke wie Bewässerung und industrielle Prozesse verwendet. Das Projekt startete 2017 und kann jährlich bis zu 14 Milliarden Liter recyceltes Wasser produzieren.
