Wasser und Landschaft

Im kommunalen Abwasser:

• Grauwasser 25.000 - 100.000 l / Einwohner/ a,  N 3%, P 10 %, K 34%, CSB 41 %
• Urin 500 l / Einwohner /a;  N 87%, P 50 %, K 54 %, CSB 12 %;
• Fäzes 50 l / Einwohner/ a;  N 10 %, P 40 %, K 12 %, CSB 47 %

N: Stickstoff Stickstoffverbindungen wirken in zwei unterschiedlichen Weisen auf das Gewässer. Ammonium (NH4+) verbraucht bei seiner Umwandlung in Nitrat (NO3-) den im Wasser gelösten Sauerstoff. Dies führt zu Sauerstoffmangel im Gewässer. Das entstandene Nitrat führt dann zu einer Überdüngung der Gewässer und somit zu verstärktem Pflanzenwachstum. Beim Absterben der Pflanzen wird Sauerstoff verbraucht, so dass sich der Sauerstoffmangel noch weiter verschärft. Eine wichtige Stufe der Abwasserreinigung ist deshalb die Entfernung von Stickstoffverbindungen.

P: PhosphorOrthophosphat-Phosphor (PO43-) stellt im Abwasser meist den größten Anteil. Phosphor ist für Menschen, Tiere und Pflanzen ein lebenswichtiges Spurenelement. In der Umwelt kann die übermäßige Eintragung von Phosphaten im Abwasser jedoch zu Problemen wie der Überdüngung von Gewässern führen

K: Reines Kalium kommt in Wasser nicht vor, da es mit Wasser reagiert. Kaliumverbindungen gelangen über Düngemittel und die Landwirtschaft sowie über Urin ins Abwasser. Der Kaliumdichromat-Verbrauch zur Bestimmung desChemischer Sauerstoffbedarfs (CSB) genutzt. Kaliumpermanganat wird u.a. für die Oxidation von Wasserinhaltsstoffen eingesetzt.

CSb: Summe aller organiscen Verbindungen im Wasser. Der CSB Wert kennzeichnet die Menge an Sauerstoff, welche zur Oxidation der gesamten im Wasser enthaltenen organischen Stoffe verbraucht wird.

Regenwasserspeicherung

Konventionelle Ableitung: Kanäle,

Regenrückhaltebecken, gedrosselte Ableitung

Naturnahe Regenwasserbewirtschaftung: Versickerung,

Regenwassernutzung als Brauchwasser

Regenwasserreinigung

Tabelle 3 dwa 
- Grauwasser: aufbereiten, Ziel: Brauchwassernutzung WC; Grünflöächenbewässerung; Wäsche
- Schwarzwasser: Trocknung, Ziel: Energiegewinnung Biomasse; Nährstoffgewinnung
- Gelbwasser: Destillation; zur Nährstoffkonzentration, Dünger; 

Vermeidung von Trinkwasser als Transportmittel in Toiletten durch wasserlose Urinale und Trenntoiletten

Grauwassernutzung zur Toilettenspülung, Gartenbewässerung, Wasch- und Spülmaschinen

wassersparende Armaturen und Geräte

Europäisches Recht:  Wasserrahmenrichtlinie WRRL    EU-Richtlinie 91/271/EWG
Bundesrecht:
Wasserhaushaltsgesetz WHG,    Abwasserverordnung AbwV
Abwasserabgabengesetz AbwAG,    Klärschlammverordnung AbfKlärV

Landesrecht:   Landeswassergesetz,   Vollzug der Bundesgesetze
Ortsrecht:   Abwassersatzungen

BSB: Als Kennzahl wird meistens der BSB5 angegeben. Dieser gibt die Menge an Sauerstoff im mg/l an, welche Bakterien und andere Kleinstlebewesen in einer Wasserprobe im Zeitraum von 5 Tagen bei einer Temperatur von 20o C verbrauchen, um die Wasserinhaltsstoffe aerob abzubauen. BSB ist somit ein indirektes Maß für die Summe aller biologisch abbaubaren organischen Stoffe im Wasser.

CSB: Der CSB ist ein Maß für die Summe aller organischen Verbindungen im Wasser, einschließlich der schwer abbaubaren. Der CSB-Wert kennzeichnet die Menge an Sauerstoff, welche zur Oxidation der gesamten im Wasser enthaltenen organischen Stoffe verbraucht wird. Das Oxidationsmittel zersetzt die biologisch leicht und schwer abbaubaren aber auch die biologisch nicht abbaubaren organischen Stoffe zu Kohlendioxid.

pH-Wert: Der pH-Wert ist ein Maß für den sauren oder basischen Charakter einer wässrigen Lösung.

Laut Konzept:

Zehrstoffe: Sauerstoffzehrung, alle abbaubaren organischen Stoffe und Ammonium

Nährstoffe: Überdüngung der Gewässer; ges. N: gesamt Stickstoff; ges. P: gesamt Phosphor

Störstoffe: stören in Kanal und Kläranlage, im Gewässer  wie grobe Teile, Sand, Öle und Fette

Giftstoffe: hemmende und toxische Wirkung (z.B. auf biologische Prozesse) Pestiziede, Medikamentenrückstände, Schwermetalle

1- Schwerkraftentwässerung:
V: technisch nicht anfällig; unaufwändig;  wenig Energieverbrauch,  
N: Gefälle nötig; große Rohrdurchmesser; große Bautiefen; keine Anstiege möglich; Undichtigkeiten schwer auszumachen. viel Wasser, erhöhte Ablagerungen bei wenig Nutzung, Geruchsbelästigung und Korrosion
2- Druckentwässerung: (pusten)
V: kleinere Rohrquerschnitte; geringere Verlegtiefen; Höhenunterscheide überwindbar, Unabhängig von der Geländetopografie geringer Wasserbedarf
N: Energieverbaruch durch Pumpen; hohe maschienetechn Ausrüstung und Anfälligkeit.
3- Unterdruck: (saugen)
V: wie 2; noch dazu: Leitungen sind dicht, keine Verschmustzung im Gewässerschutzgebiet.
N: wie 2.

In der Schwemmkanalisation fließen Schwarz- und Grauwasser zusammen und vermischen sich zusammen mit Regenwasser zu einem einzigen Abwasserstrom.

Nachteile:

• Starkregenereignisse:erfordern Entlastungsbauwerke (Regenrückhaltebecken u.ä.) sonst gehen Abwässer ungereinigt in die Vorfluter
• teures Kanalnetz
• Behandlung der Abwässer wegen hoher Verdünnung aufwändig
• unterschiedliche Belastung je nach Wetter
• durch die Durchmischung aller Abwässer ist die Nutzung des Klärschlamms als Dünger nicht möglich und muss teuer verbrannt werden
• Kellerrückstau möglich

1. Schwarzwasser- Ein Stoffstromsystem ; keine Stoffstromtrennung: alles wird mit Wasser weggespült;, 1RW-1SW, Rückgewinnung der Wertstoffe und Energie
2. Schwarzwasser 2 Stoffstromsystem: Trennung von Schwarz- und Grauwasser, 1 RW- 2 SW, Wiederverwendung des behandelten Grauwassers sowie die Gewinnung von Pflanzennährstoffen und Energie aus dem Schwarzwasser
3. 2-Stoffstromsystem mit Urintrennung:Trennung des Urins Gelbwasser vom Braun-/Grau-Wasser; Trenntoilette notwendig; Wasserspülung, 1 RW- 2 SW, Nährstoffrückgewinnung , Schwerkraft- und Vakuumtechnik; Urinale
4. 3-Stoffstromsystem mit Urintrennung:Trennung des Urins (Gelbwassers) , Braunwasser und Grau-Wasser getrennt; Trenntoilette notwendig; Wasserspülung1 RW- 3 SW, Nährstoffrückgewinnung sowie Nutzung des aufbereiteten Grauwassers
5. Fäkaliensystem mit Trockentoiletten 2 Stoffstromsystem: Trennung von Fäkalien einschl. Urin in Trockentoiletten und Grauwasser; keine Wasserspülung; Trenntoiletten und wasserlose Urinale notwendig 1 RW- 2 SW, unverdünnte Fäkalien anstelle von Schwarzwasser ,Urinale Schwarzwasser über Spül - oder Vakuumtoiletten
6. Fäkaliensystem mit Trockentoiletten 3 Stoffstromsystem mit Urintrennung: Trennung von Fäkalien und Urin in Trockentoiletten und Grauwasser; keine Wasserspülung; Trenntoiletten und wasserlose Urinale notwendig, 1 RW- 3 SW--Faeces-Urin-Grauwasser, unverdünnte Fäkalien, Trockentrenntoilette

NASS neuartige Sanitärsysteme

- Erkennen und Schliessen von Kreisläufen (Wasser und Stoffströme)

- Mehrfachverwendung von Wasser und Stoffströmen (Recycling)

- Gewinnung und Nutzung von Nährstoffen (Stickstoff, Phosphor, Kalium)

- Reduzierung des Trinkwasserverbrauchs § Reduzierung der hygienischen Gesundheitsrisiken (Entwicklungsländer)

- Reduzierung von Umweltbelastungen § Verringerung des Energieverbrauchs und/oder bessere Nutzung der Energie

1- Abwasserteiche, belüftet oder unbelüftet, Bakterien, Algen und Pflanzen tragen zur Klärung des Abwassers bei, hohe Reinigungsleistung
2- Bodenfilter (Grauwasserbehandlung), Filterbeet
3- Belebungs- und Tropfkörperverfahren

4- Membranfilterverfahren
6- Rieselfeld

Regenwasserretention (Rückhaltung) : Grün und Einstaudächer; - Retentinsteiche; - Regenrückhaltebecken

Regenwasserversickerung: Mulden, Rigolen ,  Flächenversickerung
Geschlossene Versickerung: Rigolen, Rohr- und Schachtversickerung;
 

Kanalisation;

Zisternen zur Brauchwassernutzung;

- Stoffe in geringen Konzentrationen
- Stoffe, die nicht in Kläranlagen zurückgehalten werden können
Gelangen in den Stoffwechsel von Lebewesen, schädigen nachgewiesenermassen Gesundheit und Fortpflanzugsfähigkeit von Fischen
Reichern sich an, bringen Ungleichgewicht.
Beispiel: Medikamente

Mikroverunreinigungen stammen nicht nur aus Tätigkeiten in den Haushalten, sondern auch aus solchen in der Landwirtschaft, im Gewerbe, in der Industrie, in Spitälern etc. Aber auch Luftverschmutzung führt zu Mikroverunreinigungen (motorisierter Verkehr, Gebäudeheizung, Abgase aus Fabriken und der Kehrichtverbrennung…), denn mit dem Regen gelangen die in der Luft enthaltenen Schadstoffe auf den Boden und werden von dort in die Gewässer eingetragen.

Was die Mikroverunreinigen so problematisch macht, ist, dass es von ihnen viele tausend verschiedene Arten gibt - allein in der Schweiz sind mehr als 30'000 synthetische Substanzen in Gebrauch - , und dass für die meisten von ihnen die langfristigen Auswirkungen auf Lebewesen nicht bekannt sind.

Es ist aber bereits erwiesen, dass Mikroverunreinigungen der Fortpflanzung und Entwicklung von Fischen schaden. Wissenschaftler befürchten, dass sie sich eines Tages störend auf die Wasserökosysteme und auf die Gesundheit von uns Menschen auswirken können.

- Gesundheitsschäden: Einwirkungen auf Hormonhaushalt
2- fehlende Abbaubarkeit, Anreicherung (=Störung des Gleichgewichtes)
3-

Mischsystem: Regenwasser wird mit den anderen Abwässern zusammen abgeführt

Vorteile: billiger, weil nur ein Kanal; Kanäle werden durch Regen regelmäßig gespült

Nachteile: bei Starkregen Kanäle oft unterdimensioniert und brauchen dann teure Rückhaltebauwerke; extreme Verdünnung der Abwasserfrachten sind ein Problem in den Kläranlagen

Trennsystem (herkömmlich): Trennung von Regenwasser und Abwasser

Vorteile: Schmutzwassermenge ungefähr gleichbleibend; im Klärwerk besser zu behandeln, Regenwasser kann direkt  eingeleitet und versickert werden

Nachteile: Erstinvestition höher, da zwei Kanäle in jeder Straße und Trennung der Anschlüsse am Gebäude; je nach Lage auch hier Regenrückhaltung notwendig, aber kann dort versickert werden.

a

• Schutz des Menschen vor der Natur: Hygiene, Überschwemmungen, Versumpfung, Trockenheit
• Schtu des Menschen vor dem Menschen: Fäkalien/Schmutzwasser, Urbanisierung, Ausbau, Medikamentenrückstände
• Schutz der Natur vor dem Menschen: Gewässerschutz, Grundwasserschutz, Abwasserreinigung, Regenwasserversickerung, Ressourcenschutz

Verbrauch: 124 l/p
Baden Duschen Körperpflege: 40 Liter
Toilette: 37 Liter
Wäsche: 16 Liter

Körperpflege : 9 Liter
Geschirr: 9 Liter
Kochen Trinken Garten : je 5 Liter

Raumreinigung : 4 Liter

Garten : 4 Liter

Wasserhaushaltsgesetz

Kreislaufwirtschaftsgesetz

Kommunales Satzungsrecht

TrinwasserVO

Baurecht

Düngegestz/DüngemittelVO

- Stoffe in geringen Konzentrationen
- Stoffe, die nicht in Kläranalgen zurückgehalten werden können
Gelangen in den Stoffwechsel von Lebewesen
Reichern sich an, bringen Ungleichgewicht.
Beispiel: Medikamente

Übergeordnetes Ziel Neuartiger Sanitärsysteme ist die Wiederverwendung von Wertstoffen sowie ein weitgehendes Schließen von Stoff- und Wasserkreisläufen.

• gezielte Rückführung von Nährstoffen in die Landwirtschaft/Produktion von Düngemitteln
• Erzeugen von Energie durch die Gewinnung von Biogas und/oder Nutzung von Abwärme
• Elimination problematischer Spurenstoffe in höher konzentrierten Abwasserteilströmen
• Erfüllung hygienischer Anforderungen
• Einhaltung erhöhter Anforderungen an die Gewässerqualität
• Reduzierung des Trinkwasserverbrauchs dirch effiziente Wassernutzung und Verwendung des behandelten Abwassers für verschiedene Nutzungen (z.B. Bewässerung, Toilettenspülung etc.), die keine Trinkwasserqualität benötigen