Der Großteil der Bevölkerung meines Landes lebt in Kleinstädten und ländlichen Gebieten, und die Verschmutzung der Gewässer durch ländliche Abwässer rückt immer stärker in den Fokus. Abgesehen von der niedrigen Abwasserbehandlungsrate in den westlichen Regionen hat sich die Abwasserbehandlungsrate in den ländlichen Gebieten meines Landes im Allgemeinen verbessert. Mein Land ist jedoch sehr groß, und die Umweltbedingungen, Lebensgewohnheiten und wirtschaftlichen Verhältnisse in den Städten und Dörfern der verschiedenen Regionen variieren stark. Wie eine dezentrale Abwasserbehandlung den lokalen Gegebenheiten entsprechend effektiv gestaltet werden kann, ist daher ein wertvolles Lernfeld, insbesondere im Hinblick auf die Erfahrungen entwickelter Länder.
die wichtigste dezentrale Abwasserbehandlungstechnologie meines Landes
In meinem Land gibt es hauptsächlich folgende Arten von Abwasserbehandlungstechnologien im ländlichen Raum (siehe Abbildung 1): Biofilmverfahren, Belebtschlammverfahren, ökologische Behandlungsverfahren, Bodenbehandlungsverfahren und kombinierte biologische und ökologische Behandlungsverfahren. Diese Technologien werden häufig angewendet und es gibt erfolgreiche Beispiele für deren Betriebsführung. Die Abwasserbehandlungskapazität liegt in der Regel unter 500 Tonnen.
1. Vor- und Nachteile der ländlichen Abwasserbehandlungstechnologie
In der Praxis der ländlichen Abwasserbehandlung weisen die einzelnen Verfahrenstechnologien folgende Vor- und Nachteile auf:
Belebtschlammverfahren: flexible und automatische Steuerung, jedoch sind die durchschnittlichen Kosten pro Haushalt hoch, und für Betrieb und Wartung wird Fachpersonal benötigt.
Technologie künstlicher Feuchtgebiete: niedrige Baukosten, aber geringe Reinigungsleistung und umständliche Bedienung und Verwaltung.
Bodenbehandlung: Bau, Betrieb und Instandhaltung sind einfach und die Kosten sind niedrig, aber es kann zu Grundwasserverschmutzung kommen und ein langfristiges Betriebs- und Instandhaltungsmanagement ist erforderlich.
Biologische Drehscheibe + Pflanzbeet: geeignet für die südliche Region, aber schwierig zu bedienen und zu warten.
Kleine Kläranlage: Ähnlich dem Behandlungsverfahren für städtisches Haushaltsabwasser. Vorteilhaft ist die gute Abwasserqualität, nachteilig ist sie jedoch für die Behandlung von ländlichem landwirtschaftlichem Abwasser ungeeignet.
Obwohl in einigen Regionen „motorlose“ Abwasserbehandlungstechnologien für den ländlichen Raum gefördert werden, dominiert weiterhin die motorisierte Variante. In vielen ländlichen Gebieten ist Land derzeit an Privathaushalte vergeben, öffentliche Flächen sind rar, und die Flächennutzungsrate ist in wirtschaftlich entwickelten Regionen sehr niedrig. Dadurch stehen nur wenige Flächen für die Abwasserbehandlung zur Verfügung. Dynamische Abwasserbehandlungstechnologien bieten daher gute Anwendungsmöglichkeiten in Gebieten mit geringer Flächennutzung, hoher Wirtschaftskraft und hohen Anforderungen an die Wasserqualität. Energiesparende und verbrauchsreduzierende Abwasserbehandlungstechnologien haben sich zum Entwicklungstrend für dezentrale, häusliche Abwasserbehandlung in Dörfern und Städten entwickelt.
2. Kombinationsmodus der ländlichen Abwasserbehandlungstechnologie
Die Kombination der Technologien zur ländlichen Abwasserbehandlung in meinem Land umfasst im Wesentlichen die folgenden drei Modi:
Das erste Verfahren ist die Membranbioreaktor-Reinigung (MBR), auch Kontaktoxidation oder Belebtschlammverfahren genannt. Das Abwasser gelangt zunächst in die Klärgrube, dann in die biologische Reinigungsanlage und wird schließlich zur Wiederverwendung in ein umliegendes Gewässer eingeleitet. Die Wiederverwendung von Abwasser ist im ländlichen Raum weit verbreitet.
Die zweite Variante ist anaerob + künstliches Feuchtgebiet oder anaerob + Teich oder anaerob + Land, d. h. die anaerobe Einheit wird nach der Klärgrube eingesetzt, und nach der ökologischen Behandlung wird das Abwasser in die Umwelt eingeleitet oder landwirtschaftlich genutzt.
Der dritte Modus ist Belebtschlamm + künstliches Feuchtgebiet, Belebtschlamm + Teich, Kontaktoxidation + künstliches Feuchtgebiet oder Kontaktoxidation + Bodenbehandlung, d. h. nach der Klärgrube werden aerobe und Belüftungseinrichtungen eingesetzt und eine ökologische Behandlungseinheit hinzugefügt, um die Stickstoff- und Phosphorentfernung zu verstärken.
In praktischen Anwendungen entfällt der größte Anteil auf den ersten Modus, der 61 % erreicht.
Von den drei genannten Verfahren bietet die Membranbioreaktor-Technologie (MBR) eine bessere Reinigungswirkung und eignet sich für Gebiete mit hohen Anforderungen an die Wasserqualität, allerdings sind die Betriebskosten relativ hoch. Die Betriebs- und Baukosten von künstlichen Feuchtgebieten und anaeroben Verfahren sind sehr niedrig, jedoch ist eine intensivere Belüftung notwendig, um eine optimale Abwasserreinigung zu erzielen.
Dezentrale Abwasserbehandlungstechnologie im Ausland angewendet
1. Vereinigte Staaten
Hinsichtlich Managementsystem und technischer Anforderungen verfügt die dezentrale Abwasserbehandlung in den Vereinigten Staaten über einen relativ umfassenden Rahmen. Derzeit kommen in den USA im Bereich der dezentralen Abwasserbehandlung hauptsächlich folgende Technologien zum Einsatz:
Klärgruben. Klärgruben und die Bodenbehandlung sind im Ausland gängige Technologien. Laut deutschen Umfragedaten eignen sich etwa 32 % der Abwässer für die Bodenbehandlung, 10–20 % sind jedoch ungeeignet. Die Ursache hierfür kann in einer Grundwasserverschmutzung liegen, beispielsweise durch: zu lange Nutzungsdauer, zu hohe hydraulische Belastung, Planungs- und Installationsfehler, Mängel im Betrieb usw.
Sandfilter. Die Sandfiltration ist eine in den Vereinigten Staaten sehr verbreitete Abwasserbehandlungstechnologie, die eine gute Reinigungsleistung erzielt.
Aerobe Abwasserbehandlung. Die aerobe Abwasserbehandlung wird in den USA vielerorts angewendet, wobei die Behandlungskapazität in der Regel 1,5–5,7 t/d beträgt und das biologische Drehtellerverfahren oder das Belebtschlammverfahren zum Einsatz kommt. In den letzten Jahren hat die USA der effektiven Stickstoff- und Phosphorverwertung große Bedeutung beigemessen. Der größte Teil des Stickstoffs in den USA befindet sich im Abwasser. Durch eine frühzeitige Abtrennung ist es wichtig, die Kosten der nachfolgenden Aufbereitung zu senken.
Darüber hinaus gibt es Desinfektion, Nährstoffentfernung, Quellentrennung sowie N- und P-Entfernung und -Rückgewinnung.
2. Japan
Japans dezentrale Abwasserbehandlungstechnologie ist relativ bekannt für ihr Klärgrubensystem. Die Quellen des häuslichen Abwassers in Japan unterscheiden sich etwas von denen in meinem Land. Es wird hauptsächlich nach der Klassifizierung von Wäsche- und Küchenabwasser gesammelt.
In Japan werden Klärgruben in Gebieten installiert, die sich nicht für ein Abwassernetz eignen und in denen die Bevölkerungsdichte relativ gering ist. Klärgruben werden für unterschiedliche Bevölkerungszahlen und Parameter ausgelegt. Obwohl die Klärgruben im Laufe der Zeit modernisiert werden, dominieren nach wie vor dezentrale Systeme. Nach Durchläufen wie AO-Reaktor, anaerober, desoxidativer, aerober, sedimentierender und desinfizierender Prozesse arbeitet eine Klärgrube im Normalbetrieb. Der vergleichsweise erfolgreiche Einsatz von Klärgruben in Japan ist nicht nur auf technische Aspekte zurückzuführen, sondern auch auf ein umfassendes Managementsystem innerhalb eines soliden Rechtsrahmens. Derzeit gibt es in Japan bereits Anwendungsbeispiele für Klärgruben, und auch in Südostasien besteht ein Marktpotenzial. Länder wie Indonesien und die Philippinen profitieren ebenfalls von Japans dezentraler Abwasserpolitik. Malaysia und Indonesien haben ihre eigenen nationalen technischen Spezifikationen und Richtlinien für Klärgruben formuliert, aber in der Praxis sind diese Spezifikationen und Richtlinien möglicherweise nicht für ihren aktuellen wirtschaftlichen Entwicklungsstand geeignet.
3. Europäische Union
Tatsächlich gibt es innerhalb der EU sowohl wirtschaftlich und technologisch hochentwickelte Länder als auch wirtschaftlich und technologisch rückständige Regionen. In Bezug auf die wirtschaftliche Entwicklung ähneln sie den nationalen Gegebenheiten Chinas. Nach dem Erreichen des wirtschaftlichen Durchbruchs arbeitet die EU intensiv an der Verbesserung der Abwasserbehandlung und verabschiedete 2005 die EU-Norm EN 12566-3 für dezentrale Kleinkläranlagen. Diese Norm dient dazu, Maßnahmen an lokale und geografische Gegebenheiten anzupassen und verschiedene Behandlungstechnologien, insbesondere Klärgruben und Bodenbehandlung, auszuwählen. Weitere Normen umfassen unter anderem auch umfassende Anlagen, Kleinkläranlagen und Vorbehandlungssysteme.
4. Indien
Nach einer kurzen Vorstellung der Situation einiger Industrieländer möchte ich nun die Lage der Entwicklungsländer Südostasiens schildern, die den wirtschaftlich unterentwickelten Regionen meines Landes relativ nahestehen. In Indien stammen die häuslichen Abwässer hauptsächlich aus Küchen. Was die Abwasserbehandlung betrifft, ist die Klärgrubentechnologie in Südostasien derzeit am weitesten verbreitet. Das Grundproblem ähnelt jedoch dem in unserem Land: Wasserverschmutzung jeglicher Art ist allgegenwärtig. Mit Unterstützung der indischen Regierung werden Maßnahmen und Programme zur effektiven Ausweitung des Einsatzes von Klärgruben umgesetzt. Entsprechende Spezifikationen für die Klärgrubenbehandlung und die Kontaktoxidationstechnologie liegen bereits vor.
5. Indonesien
Indonesien liegt in den Tropen. Obwohl die ländliche Wirtschaftsentwicklung vergleichsweise rückständig ist, werden die häuslichen Abwässer der Anwohner hauptsächlich in Flüsse eingeleitet. Daher ist die Gesundheitssituation auf dem Land in Ländern wie Malaysia, Thailand, Vietnam und anderen nicht optimal. In Indonesien werden Klärgruben zu 50 % genutzt, und es wurden entsprechende Richtlinien zur Förderung ihrer Nutzung und zur Festlegung von Normen und Standards erlassen.
Fortgeschrittene Auslandserfahrung
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Industrieländer über umfangreiche Erfahrungen verfügen, von denen mein Land lernen kann: Das Normungssystem in den Industrieländern ist sehr umfassend und standardisiert, und es existiert ein effizientes Betriebsführungssystem, das auch die berufliche Aus- und Weiterbildung sowie die staatsbürgerliche Bildung umfasst. Zudem sind die Grundsätze der Abwasserbehandlung in den Industrieländern sehr klar definiert.
Konkret umfasst dies: (1) Klärung der Zuständigkeiten für die Abwasserbehandlung und gleichzeitige staatliche Förderung der dezentralen Abwasserbehandlung durch Finanzmittel und politische Maßnahmen; Formulierung entsprechender Standards zur Regulierung und Steuerung der dezentralen Abwasserbehandlung; (2) Einrichtung eines fairen, standardisierten und effizienten Verwaltungs- und Branchenmanagementsystems zur Sicherstellung der effektiven Entwicklung und des langfristigen Betriebs der dezentralen Abwasserbehandlung; (3) Verbesserung des Umfangs, der Sozialisierung und der Spezialisierung des Baus und Betriebs dezentraler Abwasseranlagen, um Nutzen zu gewährleisten, Kosten zu senken und die Überwachung zu erleichtern; (4) Spezialisierung; (5) Öffentlichkeitsarbeit, Aufklärung und Bürgerbeteiligungsprojekte usw.
Im Zuge der praktischen Anwendung werden die Erfolge und die Lehren aus Misserfolgen zusammengefasst, um die nachhaltige Entwicklung der dezentralen Abwasserbehandlungstechnologie meines Landes zu verwirklichen.
Cr.antop
Veröffentlichungsdatum: 13. April 2023