Flußverunreinigung

Flußverunreinigung. Die öffentlichen Wasserläufe werden verunreinigt einerseits zu Hochwasserzeiten durch die vom ablaufenden Regen- und Schneewasser mitgerissenen Schmutz- und Bodenteilchen, anderseits durch die ihnen zugeführten Abfallstoffe aus den Ansiedlungs- und Arbeitsstätten des Menschen. Hauptsächlich die Einleitung der letzteren führt zu Flußverunreinigungen, mit denen allgemeine Schädigungen verbunden sind, weil solche Verunreinigungen jederzeit, also auch bei niederen Wasserständen, stattfinden. Diese Schädigungen bestehen in Mißständen wie Schlammablagerungen, widerlichen Ausdünstungen infolge von Fäulnisvorgängen im Wasser; in Beeinträchtigungen des Wassergebrauchs für Trink-, Reinigungs- und Industriezwecke [14], [15]; in Nachteilen für die Fischzucht [24] und bei der Verwendung des Wassers für die Landwirtschaft; besonders aber in der großen Gefahr, welche die Verwendung verunreinigten, Infektionsstoffe enthaltenden Wassers zu Genuß- und Waschzwecken für die menschliche Gesundheit in sich birgt [6], [13].

Infektionsstoffe können alle aus dem menschlichen Haushalte herrührenden Abwässer sowie die Abwässer aus Schlachthäusern und auch derjenigen industriellen Betriebe enthalten, die menschliche und tierische Abfälle verarbeiten. Giftige oder irgend welche andre, den Gebrauch des Wassers beeinträchtigende und die Fischzucht schädigende Stoffe Und vorwiegend in den Abwässern der industriellen Betriebe und der Fabriken enthalten [24], [36], [37], [38]. – Die Abfallstoffe sind entweder feste Körper, wie Straßen- und Hauskehricht, oder flüssige, wie die am meisten in Betracht kommenden städtischen Abwässer. Die Abwässer selbst enthalten teils feste, teils gelöste Stoffe organischer und unorganischer Natur. – Die rein hygienischen Rücksichten sowie die Forderung nach der unbeeinträchtigten Nutzbarkeit der Gewässer würden jede Verunreinigung der Flüsse mit den obengenannten Stoffen unbedingt verbieten, wenn nicht alle verunreinigten Gewässer innerhalb gewisser Grenzen einer natürlichen Selbstreinigung in bakteriologischer und chemischer Hinsicht unterliegen würden [1], [6], [16]. Verteilung und Verdünnung der Schmutzstoffe, Umsetzung organischer und komplizierter unorganischer Verbindungen in einfache unorganische Verbindungen unter Verbrauch eines Teiles des im Wasser befindlichen Sauerstoffs zu Oxydationszwecken, der Einfluß des Lichtes und der Temperatur, der Zutritt atmosphärischer Luft, die Lebenstätigkeit von Bakterien sowie pflanzlicher und tierischer Organismen und endlich die mechanische Arbeit des fließenden oder bewegten Wassers sind im allgemeinen die Faktoren, auf denen die Selbstreinigung der Flüsse und Gewässer beruht [4]–[7], [17], [21], [22]. – Vermöge der heute im Prinzip unbestrittenen Eigenschaft der Selbstreinigung der Flüsse läßt sich bei der Uebergabe von Schmutzstoffen an letztere eine gemeinschädliche Verunreinigung der öffentlichen Wasserläufe vermeiden, wenn eine gewisse Verunreinigungsgrenze nicht überschritten wird [1], [16]. Eine allgemein anerkannte Formel, ja selbst allgemein gültige Grundsätze zur Bestimmung des zulässigen Verunreinigungsgrades für einen Flußlauf existieren nicht; dagegen haben teils die Gesetzgebung und die Verwaltungsbehörden in verschiedenen Ländern Grenzzahlen und Normen aufgestellt, teils ist von verschiedenen Autoren versucht worden, Kegeln und Grundsätze hierfür zu schaffen [2], [3], [6], [8], [9], [18], [20].

In Preußen ist in dieser Hinsicht eine wichtige Ministerialverfügung unterm 20. Februar 1901 ergangen [25], durch welche als Ziele, die bei den zur Reinhaltung der Gewässer zu ergreifenden Maßnahmen vornehmlich ins Auge zu fassen sind, folgende bezeichnet werden, gleichviel, ob es sich um öffentliche oder Privatflüsse, um stehende oder fließende, unterirdische oder oberirdische, geschlossene oder nicht geschlossene Gewässer handelt.

1. Vermeidung der Verbreitung ansteckender Krankheiten oder sonstiger gesundheitsschädlicher Folgen, auch im Hinblick auf die schiffahrttreibende Bevölkerung;

2. Reinhaltung der für eine Gegend oder Ortschaft zum Trinken, zum Haus- und Wirtschaftsgebrauch oder zum Tränken des Viehes sowie zum Betriebe der Landwirtschaft oder zum Gewerbebetriebe erforderlichen Wassers;

3. Schutz gegen erhebliche Belästigungen des Publikums;

4. Schutz des Fischbestandes.

Als Grundsätze für die Einleitung von Abwässern in Wasserläufe und stehende Gewässer, soweit sie hier in Betracht kommen, werden in der genannten Ministerialverordnung angegeben:

1. Die Nutzung der Gewässer erfordert ihre tunlichste Reinhaltung und gebietet im allgemeinen gesundheitlichen und wirtschaftlichen Interesse, Schmutzwässer, wie solche beim Wirtschafts- und Gewerbebetriebe, durch Abflüsse von Abort- und von Jauchegruben, Dungstätten u. dergl. erzeugt werden, nach Möglichkeit von den Vorflutern fernzuhalten oder wenigstens da, wo die Benutzung der Vorfluter zur Ableitung geboten und eine schädigende Verunreinigung zu gewärtigen ist, dieselben nach dem jeweiligen Stande von Wissenschaft und Technik bestmöglich zu reinigen.

[129] 2. Verunreinigungen von Vorflutern geben zu ästhetischen, wirtschaftlichen und hygienischen Mißständen Veranlassung. – Wässer, die trübe, gefärbt, mit Geruch behaftet und von schlechtem Geschmack sind, erregen ästhetische Bedenken; sie können zugleich wirtschaftliche Schädigungen verursachen, wenn das Wasser unterhalb für gewerbliche Zwecke, zur Bewässerung von Feldern und Wiesen, zur Viehzucht oder zu Fischereizwecken Verwendung findet. Sie führen auch zu hygienischen Unzuträglichkeiten, wenn Geruchsbelästigungen auftreten, wenn Unterlieger auf den Vorfluter zur Entnahme von Trinkwasser oder Wasser für häusliche oder gewerbliche Zwecke angewiesen sind, und wenn durch Ueberschwemmung oder durch Vermittlung des Grundwassers der Eintritt des Vorflutwassers in Brunnen möglich ist. – Enthalten die unreinen Wässer Ansteckungskeime, Gifte oder durch ihre chemischen Bestandteile nachteilig wirkende Stoffe, so drohen bestimmte Gesundheitsschädigungen. Von Ansteckungskeimen kommen für den Menschen namentlich die Erreger des Typhus, der Cholera und andrer Krankheiten des Darmkanals in Betracht, für Tiere diejenigen des Milzbrandes. Gifte und die obengenannten Stoffe wirken unter Umständen nicht nur auf die Gesundheit der Menschen und Tiere (auch der Fische), sondern auch auf den Pflanzenwuchs schädigend.

3. Bei der Beurteilung der Zulässigkeit oder Unzulässigkeit der Einführung von Abwässern in die Vorfluter sind an erster Stelle maßgebend die Menge und Beschaffenheit der Abwässer einerseits und die Wasserführung und Beschaffenheit des Vorfluters anderseits. Allgemein gültige feste Verhältniszahlen für die Mengen gibt es nicht und können der Entscheidung nicht zugrunde gelegt werden. Die Entscheidung muß unter Berücksichtigung aller Umstände, insbesondere der größten Abwassermenge und der geringsten Wassermenge des Vorfluters, für den gegebenen Fall getroffen werden.

4. Ferner ist zu beachten, daß der Vorfluter für die Aufnahme des Abwassers günstige oder ungünstige Verhältnisse bieten kann. Günstig sind im allgemeinen große Wassermengen, hohe Stromgeschwindigkeit, kiesiges Bett, glatte, feste Ufer und Zuflüsse von Grundwasser oder andern reinen Wässern; ungünstig dagegen geringe Wassermenge, fehlende Wasserbewegung, geringe oder wechselnde Stromgeschwindigkeit, Stauungen, schlammiges Bett, buchtenreiches Ufer, bereits vorhandene Verunreinigungen und unreine Zuflüsse.

5. Unter günstigen Bedingungen hat ein Gewässer die Fähigkeit, zugeführte Schmutzwässer in einer von Fall zu Fall wechselnden Menge zu verdauen. Diese sogenannte Selbstreinigung tritt um so eher ein, je größer die Wassermasse im Verhältnis zu den Schmutzwässern und die dadurch bewirkte Verdünnung der letzteren ist, je reiner die Beschaffenheit der Vorflutwässer ist und je rascher und gleichmäßiger sich die Mischung der letzteren mit dem Abwässer vollzieht. Deshalb ist es wesentlich, daß die Schmutzwässer nicht am Ufer, und bei Wasserläufen nicht in stilles, sondern in strömendes Wasser eingeleitet werden. Wo diese Verhältnisse nicht gegeben sind, tritt eine Ablagerung der gröberen Bestandteile an der Einleitungsstelle ein und kann dort zu Verschlammungen und zur Bildung von Fäulnisherden Veranlassung geben. Zur Verhütung solcher Zustände ist öftere Räumung erforderlich. – Den biologischen Vorgängen kann bei der Selbstreinigung für gewöhnlich nur eine unterstützende, aber keine ausschlaggebende Wirkung beigemessen werden. – Durch den Vorgang der Selbstreinigung wird die Gefahr der Uebertragung von Krankheitserregern durch eingeleitete Abwässer zwar vermindert, aber nicht sicher beseitigt.

6. Sind die Voraussetzungen einer ausreichenden Selbstreinigung nicht gegeben, so ist eine künstliche Reinigung der Abwässer erforderlich. Die Art dieser Reinigung (durch Bodenberieselung, Klärung mit oder ohne Desinfektion u.s.w.) kann nur von Fall zu Fall unter eingehender Prüfung der Gesamtverhältnisse bestimmt werden. –

Bei städtischen Abwässern darf angenommen werden, daß dieselben, nach vorheriger Abscheidung der gröberen Sink-, Schwimm- und Schwebestoffe, in einen Fluß oder Wasserlauf dann ohne gemeinschädliche Folgen eingeleitet werden können, wenn bei einer durchschnittlichen Niederwassergeschwindigkeit von 0,6 m in der Sekunde etwa 10 cbm tägliche Flußwassermenge auf einen Kopf der in Frage kommenden städtischen Einwohner treffen. Bei größerer Geschwindigkeit können selbst noch 2–3 cbm Flußwasser für den Kopf täglich ausreichend sein, während bei geringeren Geschwindigkeiten eine entsprechend größere Zahl (bei 0,3 m Geschwindigkeit etwa 15 cbm) verlangt werden muß. Diese Angaben entsprechen z.B. einem Mengenverhältnis des Abwassers zum Niederwasser des Wasserlaufes im ersten Falle wie etwa 1 : 100 bis 1 : 60 (bei 100 l bis 150 l täglicher Abwassermenge auf den Kopf der Bevölkerung). Spitta [26] fand, daß eine 200fache Verdünnung recht günstige Umstände bietet und, die Sauerstoffzehrung als Maß genommen, bei einem Fluß mit selbst recht mäßiger Geschwindigkeit als ganz unbedenklich anzusehen ist. Ein stagnierendes Kanalwassergemisch von 1 : 15 ohne Pflanzenvegetation würde dagegen schon nahezu in 24 Stunden auf einem minimalen Sauerstoffgehalt angelangt sein. Wenn das Wasser von Flußläufen jedoch zu Trink-, Wasserversorgungs- und Badezwecken dient, muß die erstgenannte Zahl noch ganz wesentlich größer gefordert werden, ohne daß selbst dann unter allen Umständen jede Infektionsgefahr durch das mit städtischem Abwässer verunreinigte Flußwasser als ausgeschlossen erachtet werden darf [6], [11], [13], [49]. – Die Entscheidung über die Frage des zulässigen Grades der Verunreinigung eines Flusses durch städtische Abwässer kann zweckmäßig nur von Fall zu Fall, auf Grund einer eingehenden hygienischen, chemischen und technischen örtlichen Untersuchung durch berufene Sachverständige erfolgen [4], [10], [19]. Es ist in dieser Hinsicht u.a. hinzuweisen auf die Gutachten des Reichsgesundheitsrates betreffend die Einleitung der Mainzer und Mannheimer Kanalwässer in den Rhein und der Dresdner Kanalwässer in die Elbe [27]–[29], ferner [26], [30]–[35], [46]–[48].

Bei Fabrikabwässern (vgl. a. S. 131) kann betreffs der Zulässigkeit ihrer unmittelbaren Einleitung eine allgemein gültige Regel gleichfalls nicht ausgesprochen werden [8], [12]. Dieselben füllten im Flußwasser wenigstens eine so große Verdünnung erfahren, um keine den menschlichen[130] Sinnen wahrnehmbaren, wesentlichen Aenderungen herbeizuführen. Die Fabrikabwässer sind je nach dem Betriebe, dem sie entflammen, so verschiedenartig und wechseln in ihrer Zusammensetzung so sehr, daß auch hier nur eine sachverständige Untersuchung einen Schluß auf den Grad der durch sie verursachten Flußverunreinigung gestattet [8], [12]. Die Aufstellung absoluter Grenzzahlen für den zulässigen Gehalt an organischen und unorganischen Stoffen in den Fabrikabwässern für den Fall der unmittelbaren Einleitung in die Flüsse, wie dies u.a. die englische Gesetzgebung tut [8], [18], [20], empfiehlt sich nicht für alle Verhältnisse, weil hierbei der große Einfluß von Wassermenge und Stromgeschwindigkeit auf die Aufnahmefähigkeit der Flußläufe nicht zur Berücksichtigung gelangt (vgl. a. [39]–[43]).

Der Uebergabe fester Abfälle sowohl städtischen als industriellen Ursprungs an die Flüsse stehen immer die ernstesten Bedenken gegenüber. Das Einwerfen derartiger fester Stoffe ist deshalb auch allerorts polizeilich verboten [25], [44].

Die technischen Aufgaben, die bei der Einleitung aller Abwässer in die Flußläufe behufs möglichster Reinhaltung der letzteren immer gelöst werden sollten, bestehen darin, grundsätzlich stets die gröberen Sink-, Schwimm- und Schwebestoffe durch Sandfang- und Schlammgrubenanlagen bezw. durch Gitter und Siebe aus dem Abwässer zu entfernen, ehe dasselbe den Flüssen übergeben wird [1], [2], [6] (s. Kläranlagen). Bei geringen Stromgeschwindigkeiten sind auch feinere suspendierte Stoffe durch Ablagerungsbecken (s. Ablagerung, Ablagerungsbassin, Absätze, Bd. 1, S. 18 und 27) zurückzuhalten, um das Entstehen von Schlammbänken im Flußlaufe zu verhindern. Das betreffende Flußbett ist ordnungsmäßig so weit zu regulieren, daß stagnierendes Wasser und wesentliche Geschwindigkeitsverminderungen ausgeschlossen sind. Die Stauanlagen unterhalb der Einmündungsstelle sind auf ausreichend lange Strecken hin zu beseitigen [6]. Das Abwässer ist entfernt vom Ufer durch unterirdische Leitung in die stärkere Strömung des Flusses so einzuführen, daß eine rasche und gründliche Vermischung mit dem Flußwasser stattfindet [2]. Die Ausmündungsstelle ist unterhalb der Ortschaften zu wählen, ferner unterhalb Untiefen und Stauwerken und derart, daß durch die Strömung die Abwässer nicht bald wieder nach den bewohnten Ufern hingetrieben werden können. – In allen Fällen, in denen, sei es auf Grund vorausgegangener maßgebender Gutachten, sei es durch tatsächlich eingetretene Uebelstände, festgestellt ist, daß eine unstatthafte Flußverunreinigung in Frage steht, hat eine besondere Vorbehandlung, Neutralisation, Reinigung, Desinfektion der Fabrik- und der städtischen Abwässer (s.a. S. 131 und Berieselung mit städtischen Kanalwasser, Kläranlagen) vorderen Uebergabe an die Wasserläufe stattzufinden [5], [6], [13], [15]. Hierbei, besonders bei den Kläranlagen, sind die Anforderungen an den Grad der Reinigung ebensowohl unter Rücksichtnahme auf die Verhältnisse des aufnehmenden Wasserlaufes zu beurteilen, als dies bei Entscheidungen über die Frage des unmittelbaren Einleitens in die Flußläufe geschehen muß. Für die Einleitung der gereinigten Abwässer in die Flüsse empfiehlt sich die Beobachtung der gleichen technischen Grundsätze wie bei ungereinigten Abwässern. – In Preußen ist durch die 1901 erfolgte Begründung einer Kgl. Prüfungsanstalt für Wasserversorgung und Abwasserbeseitigung zu Berlin eine wissenschaftlich-praktische Zentralstelle auch für die Fragen der Flußverunreinigung geschaffen worden, die bereits vielfach anregend und erfolgreich gewirkt hat. – Vgl. Einschlägiges in den fortlaufend erscheinenden »Mitteilungen aus der Kgl. Prüfungsanstalt für Wasserversorgung und Abwasserbeseitigung zu Berlin«, herausgegeben von A. Schmidtmann und Karl Günther, Berlin seit 1902, [45], [46] [47].

Literatur: [1] Ambrosius, Die Aufgaben der Flußreinhaltung, Deutsche Vierteljahrsschrift für öffentl. Gesundheitspfl. 1896. – [2] Baumeister, Stadt. Straßenwesen und Städtereinigung, Berlin 1890, S. 309 u. ff. – [3] Ders., Vergleich der Verunreinigungsgrade von Flüssen, Deutsche Vierteljahrsschrift für öffentl. Gesundheitspfl. 1892. – [4] Blasius und Beckurts, Verunreinigung und Reinigung der Flüsse, ebend. 1895. – [5] Blasius und Büsing, Die Städtereinigung, Handbuch der Hygiene von Weyl, Jena 1894, S. 34 u. ff. – [6] Behring, Die Bekämpfung der Infektionskrankheiten, Hygienischer Teil von Brix, Pfuhl und Nocht, Leipzig 1894, S. 366 u. ff. – [7] Bockorny, Ueber die Beteiligung der chlorophyllhaltigen Pflanzen an der Selbstreinigung der Flüsse, Archiv für Hygiene, Bd. 20, S. 181. – [8] Fischer, Das Wasser, 3. Aufl., Berlin 1903. – [9] Fleck, Ueber Flußverunreinigung, Dresden 1884. – [10] Fränkel, Die Einleitung der Abwässer Marburgs in die Lahn, 1892. – [11] Frank, Bemerkungen zur Frage der Flußverunreinigung, Hygien. Rundschau, Berlin 1893. – [12] Jurisch, Die Verunreinigung der Gewässer, Berlin 1890. – [13] Koch, Verunreinigung der Gewässer, Mitteilungen des Kais. Gesundheitsamtes, Bd. 1, Berlin. – [14] König, Die Verunreinigung der Gewässer, Berlin 1887. – [15] Pettenkofer, Vorträge über Kanalisation und Abfuhr, München 1876. – [16] Ders., Ueber Selbstreinigung der Flüsse, Deutsche med. Wochenschr. 1891, Nr. 47. – [17] Proccacini, Sonnenlicht als Faktor der Selbstreinigung, Schweiz. Blätter für Gesundheitspfl. 1894, Nr. 24. – [18] Reich, Berichte der englischen und der Pariser Kommission, Anhang 1–3, Zur Reinigung und Entwässerung Berlins 1871–76; auch Deutsche Vierteljahrsschr. für öffentl. Gesundheitspflege, Bd. 3 und 4. – [19] Sammlung von Gutachten über Flußverunreinigung, Arbeiten aus dem Kais. Gesundheitsamt, Bd. 5, 1889. – [20] Spindler, Unschädlichmachung der Abwässer, Stuttgart 1886. – [21] Stutzer, Knoblauch und Schenk, Untersuchung der Bakterien des Rheinwassers u.s.w. und die Bedeutung der Rheinvegetation für die Selbstreinigung, Festschr. des Niederrhein. Vereins für öffentl. Gesundheitspfl., Bonn 1893, S. 95–154. – [22] Uffelmann, Selbstreinigung der Flüsse und Flußverunreinigung, 10. Jahresbericht über Fortschritte und Leistungen auf dem Gebiete der Hygiene, S. 144. – [23] Verein für öffentl. Gesundheitspfl., Eingabe an den Reichskanzler, betr. Untersuchungen über die Selbstreinigung der Flüsse, Deutsche Vierteljahrsschr. für öffentl. Gesundheitspfl. 1892, Bd. 24. – [24] Weigelt, Die Schädigung der Fischerei durch Haus- und Fabrikabwasser, Neudamm 1892. – [25] Zeitschr. »Gesundheit«, Leipzig 1901, Nr. 8. – [26] Spitta, Untersuchungen über die Verunreinigung und Selbstreinigung der Flüsse, Archiv für[131] Hygiene 1900. – [27] Arbeiten aus dem Kais. Gesundheitsamte, Berlin 1903, Bd. 20, Heft 2, Sammlung von Gutachten über Flußverunreinigung, XVI. Gutachten des Reichsgesundheitsrates über die Einleitung des Mainzer Kanalwassers einschließlich der Fäkalien in den Rhein. – [28] Ebend., Bd. 20, Heft 2, 1903, XVII. Gutachten des Reichsgesundheitsrates über die Einleitung der Mannheimer Kanalwässer in den Rhein. – [29] Ebend., Bd. 19, Heft 3, 1903, XIV. Gutachten des Reichsgesundheitsrates über die Einleitung der Abwässer Dresdens in die Elbe. – [30] Dibdin, F., und Thudichum, W., Ueber den Sauerstoffgehalt als Maßstab für den Reinheitsgrad von Abwässern, bezw. für den zulässigen Verunreinigungsgrad eines Gewässers, Journ. Soc. Chem. Ind. 1900, Ref. Gesundheit 1900, Journ. f. Gasbeleucht. und Wasserversorgg. 1900. – [31] Frank, G., Das Wasser der Spree u.s.w., Zeitschr. für Hygiene und Infektionskrankheiten, Bd. 32, 1899. – [32] Brandenburg, G., Ueber die Verunreinigung des Moselflusses durch die Stadt Trier, Hygien. Rundschau 1898, Nr. 12. – [33] Brix, J., Wie sind Schiffahrtskanäle vor mißständiger Verunreinigung zu schützen? Leipzig 1902. – [34] Gärtner, A., und Schümann, Die hygienische Ueberwachung der Wasserläufe; Bericht des Ausschusses über die 27. Versammlung des Deutschen Vereins für öffentl. Gesundheitspfl. zu München, Deutsche Vierteljahrsschr. für öffentl. Gesundheitspfl., Bd. 35, 1903. – [35] Pfeifer, A., Jahresbericht über die Fortschritte und Leistungen auf dem Gebiete der Hygiene, Kap. Abwässerbeseitigung und Flußverunreinigung, insbesondere Jahrg. 1898–1905. – [36] Weigelt, Vorschriften für die Entnahme und Untersuchung von Abwassern und Fischwassern, nebst Beiträgen zur Beurteilung unserer natürlichen Fischgewässer, Berlin 1900. – [37] Hofer, Allgem. Fischereiztg. 1901, Nr. 20. – [38] Kupzig, J., Notwendiger Sauerstoffgehalt des Wassers für die Fische, Ges.-Ing. 1902, S. 169. – [39] Rubner, Die hygien. Beurteilung der anorganischen Bestandteile des Trink- und Nutzwassers, Vierteljahrsschr. für gerichtl. Medizin und öffentl. Sanitätswesen 1902, 3. F., Bd. 24, Suppl. 2. – [40] Kraut, K., Cum grano salis, betr. Ableitung der Kaliabwässer, Berlin 1902. – [41] Berger, Folgen der Einleitung der Kaliabwässer in die Flüsse, Zeitschr. für Hygiene und Infektionskr., Bd. 41, S. 271. – [42] Weigelt, Das Säurebindungsvermögen größerer deutscher Flüsse, Chem. Industrie 1902, Nr. 20. – [43] Ders., Zum Schutz unserer Gewässer vor sauren industriellen Abwassern, Zeitschr. für Gewässerkunde 1904, S. 385. – [44] Born, A., Das Wasserpolizeirecht, Berlin 1905. – [45] Kolkwitz und Marsson, Grundsätze für die biolog. Beurteilung des Wassers nach seiner Flora und Fauna, Mitteil. aus der Königl. Prüfungsanstalt 1902, Heft 1. – [46] Kolkwitz, Beiträge zur biologischen Wasserbeurteilung, ebend. 1903, Heft 2; ferner Geussen und Look, Beitrag zur mechanischen Reinigung von Kanalwässer. – [47] Gutachten über die Fäkalienabschwemmung der Stadt Hanau in den Main, ebend. 1905, Heft 5. – Ferner ist zu verweisen auf [48] Petruschky, J., Gutachten über die Zweckmäßigkeit der rein mechanischen Klärung der Thorner Abwässer vor dem Einleiten in die Weichsel, »Gesundheit« 1900. – [49] Ders. und Pusch, H., betr. Aufstellung einer Flußverunreinigungsskala durch den Colititer, Zeitschr. für Hygiene und Infektionskr., Bd. 43, S. 304. – [50] Keller, Die Vorflutregelung und Abwässerreinigung, Zentralbl. der Bauverwaltung 1904, S. 127. – [51] Bonne, Die Sanierung der Unterelbe, Leipzig 1899. – [52] Salomon, H., Die städtische Abwässerbeseitigung in Deutschland, Bd. 1, Maas-, Rhein- und Donaugebiet; Bd. 2, Emsgebiet mit vorgelagerten Inseln, Jena 1906.

J. Brix.

Bei Fabrikabwässern wird die Flußverunreinigung durch besondere Reinigungsverfahren verhindert, von denen die folgenden angegeben werden mögen:

Woll- und Seidenbleichen, die vorzugsweise mit Soda und Seife arbeiten, haben einen weit geringeren Drogenverbrauch als die Leinen- und Baumwollbleichen mit ihrem Massenkonsum von Alkalien, Alkalikarbonaten, Kalk, Chlorkalk, Schwefel- oder Salzsäure. Wo aber eine Woll- oder Seidenbleiche in größtem Maßstabe betrieben wird, da tritt an die Stelle der Abwasserreinigung die lohnendere Verarbeitung der Seifenwässer auf ihren Fettsäuregehalt.

Anders liegt der Fall bei den Leinen- und Baumwollbleichen, wo auch kleinere Betriebe jeden Tag eine größere Menge einer stark alkalischen, dunkel gefärbten Bleichflüssigkeit, abwechselnd mit sauren oder chlorhaltigen Wässern, in den Ablaufkanal fließen lassen. Die alkalische und saure Natur dieser Abwässer verbietet das für Leinen- und Baumwollbleichen wiederholt, aber vergeblich vorgeschlagene Berieselungsverfahren im vorhinein, weil binnen kurzem der Graswuchs zerstört wäre, so daß der Boden nur noch als Filter wirken würde und bald eine Verjauchung des Bodens, also auch des Grundwassers eintreten müßte. Es kann somit nur die chemische Reinigung in Sammelbehältern in Frage kommen, um das Abwässer wenigstens so weit zu reinigen, daß die Anrainer und benachbarten Fabriken keinen Anlaß zu Beschwerden haben. Das Moskauer Preisausschreiben für die Reinigung der Abfallwässer von Färbereien, Druckereien und Bleichereien vom Jahre 1893/94 stellt die Bedingung auf, daß der Gehalt des gereinigten Wassers an verschiedenen Substanzen folgende Grenzen pro Liter nicht überschreiten darf: organischer Stickstoff 4¹/₂ mg, organischer Kohlenstoff 40 mg, suspendierte trockene Mineralsubstanzen 30 mg, suspendierte trockene organische Substanzen 5 mg, metallische Substanzen (exkl. Calcium, Magnesium, Kalium, Natrium) 20 mg, Arsen (gelöst und suspendiert) ¹/₂ mg, wirksames Chlor 10 mg, Schwefel als H₂S 1 mg oder Schwefel als lösliches Metallsulfid 5 mg, endlich von freier Säure oder Aetzlauge so viel, als 20 mg Salzsäure oder Aetznatron entspricht. Schließlich wird verlangt, daß das gereinigte Abflußwasser keinen besonderen Geruch hat; auch darf es bei auffallendem Licht, in einer 30 mm dicken Schicht, auf einer weißen Unterlage keine irgendwie ausgesprochene Farbe zeigen und soll auf der Oberfläche des gereinigten Abwassers kein von öligen Substanzen herrührendes Häutchen schwimmen. – Der chemische Teil der Reinigung läßt sich erst erledigen, wenn man über die richtige Anlage und Bemessung des oder der Sammelbehälter nebst den entsprechenden Zu- und Ablaufkanälen für das Abfallwässer einen Entschluß gefaßt hat. Meist wird von den Fabrikanten die Bedingung gestellt, daß die Anlage keine Kraft für Pumpen und Rührapparate und keine umständliche Bedienung beanspruchen solle. Dieser Bedingung ist vorzugsweise Rechnung getragen in dem österreichischen Patent Nr. 14643 und 39554 von Ingenieur Franz Thyll in Wien. Verfasser hatte Gelegenheit, diese[132] Anlage in mehreren Etablissements in Betrieb zu sehen und an Ort und Stelle günstige Urteile über ihre Leistungsfähigkeit zu hören. Bei der Thyllschen Anlage befinden sich die Chemikalien für die Reinigung in Lösung vorrätig in Fässern, die, in angemessener Entfernung voneinander, über oder neben dem zum Sammelbehälter führenden Ablaufkanal aufgestellt sind. Während das Abwasser durch den Ablaufkanal dem Sammelbehälter zuströmt, öffnet man die Hähne der Fässer und läßt nach Bedarf die Lösungen der Chemikalien in den Kanal hinunterfließen, wo sie sich mit dem Abwasser vermischen. Eine Anzahl gezackter und durchlöcherter Schützen im Kanal (sogenannte Artischocken) sorgen, wenn genügendes Gefäll vorhanden ist, für die innige Mischung der Chemikalien und des Schmutzwassers schon im Kanal. Der Sammelbehälter besteht aus drei gemauerten Abteilungen, deren Scheidewände durch senkrechte, von einer Breitseite des Behälters zur andern reichende Koksfilter gebildet werden. Die Hauptmasse der unlöslichen Bestandteile des Schmutzwassers und der von den Chemikalien erzeugten Niederschläge setzt sich in der ersten Abteilung ab. Der Weg der Strömung von hier bis in die zweite Abteilung führt von unten nach oben durch das erste mit Koks gefüllte Holzlattenfilter. Hier setzt die Flüssigkeit einen weiteren Teil ihrer Niederschläge ab und gelangt auf dieselbe Weise in die dritte Abteilung, an deren Ende sich wieder ein senkrechtes Koks-, Holzkohlen- oder Holzwollefilter befindet. Das gereinigte und geklärte Abwasser verläßt den Sammelbehälter durch Filter kontinuierlich in einem breiten, dünnen Strahl, womöglich einen kleinen Wasserfall vom Ablaufkanal des Klärbassins bis zum Bach oder Fluß bildend. Die Sohle des wasserdicht hergestellten Reservoirs hat in jeder Abteilung eine Neigung gegen eine Seite und einen bestimmten Punkt hin, wo der Satz sich sammelt und durch Abzugsventile sowie eine Rohrleitung in eine tiefer angelegte Schlammgrube abgeladen werden kann. Jede der drei Abteilungen ist wieder durch eine Bretterwand in zwei ungleiche Abteile geschieden, damit die zuströmende Flüssigkeit nur in dem kleineren vorderen Abteil eine lebhaftere Bewegung veranlassen kann; in dem zweiten hinteren Abteil befindet sich die Flüssigkeit in ihre Klärung begünstigender langsamer, in horizontaler Richtung fortschreitender Bewegung. – In rationell arbeitenden Leinen- oder Baumwollbleichen gelangen Chlorkalk- oder Säureflüssigkeit nur beim Waschen der gechlorten oder gesäuerten Ware in den Ablaufkanal. Es genügt, das erste Waschwasser in den Sammelbehälter laufen zu lassen; das zweite, dritte u.s.w. Waschwasser kann direkt dem Bache oder Flusse zugeführt werden. Die Bauchflüssigkeit kann Kalk, Natron, Soda, Harzseife enthalten, ist dunkelbraun gefärbt und wird, wenn es sich um Kalkabkochungen handelt, mit Schwefelsäure, andernfalls mit Salzsäure neutralisiert. Das salz- oder schwefelsaure Abwasser, dem immer freies Chlor beigemengt ist, wird mit Kalkmilch abgestumpft. In Oesterreich genügt den Gewerbebehörden die Neutralisation mit überschüssigem Kalk zugleich für das Unschädlichmachen des freien Chlors. Will man besonders skrupulös sein, so kann man das saure, chlorhaltige Abwasser mit Eisenvitriollösung vermischen, bevor man die Kalklösung zufließen läßt. Die Flüssigkeit im Sammelbehälter darf und muß schließlich einen schwachen Ueberschuß von Kalkhydrat haben, um sicher zu sein, daß die gefärbten Pektinkörper, die Fettsäure des Baumwollöls und die Harzsäuren an Kalk gebunden und unlöslich gemacht worden sind. Die Kalkniederschläge ziehen zugleich die vom Bleichgut abgearbeiteten Gewebsfasern mit sich zu Boden. Der schwache Ueberschuß von Aetzkalk absorbiert auf dem Weg vom Sammelbehälter zum Fluß sowie in diesem selbst Kohlensäure und verwandelt sich rasch in Calciumkarbonat.

Für Appreturanstalten kommt die Reinigung auf biologischem Wege, z.B. nach dem Dibdin-Schwederschen Verfahren [1], in Frage und ist dort auch schon mit Erfolg angewendet worden. Das Wesen dieses Reinigungsverfahrens besteht darin, daß das zu reinigende Abwasser zunächst eine längere Zeit der Fäulnis überlassen, dann gelüstet und in Kieskoksfiltern der Oxydation durch Bakterien unterworfen wird.

Komplizierter wird die Frage in den Färbereien, gleichviel ob Schafwoll-, Baumwoll- oder Seidenfärberei in Betracht kommen. Ein Färbereiabwasser kann enthalten: Blau-, Gelb-, Rotholz u.s.w., dann Sumach, Tannin, Katechu, Holzteile, Leim, Curcuma, Cochenille, saure und basische Anilin-, Azo-, Alizarinfarbstoffe u.s.w., ferner Schwefel-, Salz-, Oxal-, Essig-, Weinsäure, Weinsteinersatz, Seife, Kalk-, Natron- und Ammoniakverbindungen, Tonerde-, Eisen-, Kupfer-, Antimon- und Chromsalze, Silikate, Phosphate u.s.w. Manche dieser Substanzen finden sich im Abwasser zu unlöslichen Verbindungen, Salzen, Farblacken, Tannaten zusammen, aber damit sie unlöslich bleiben, muß das Schmutzwasser mit Aetzkalk schwach alkalisch gemacht werden. Der Kalk schlägt zugleich die freien Gerbstoffe, manche Farbstoffe und die Fettsäuren der Seife nieder, neutralisiert alles, fällt zum Teil die Säuren und scheidet die unlöslichen Basen aus den Metallsalzen aus.

Den Nutzen einer auf gegenseitiges Unlöslich- und Unschädlichmachen der Inhaltsstoffe von Färbereiabwässern basierenden Anlage, unter Mitwirkung billiger, den gelöst bleibenden Rest in gleicher oder ähnlicher Form unlöslich abscheidender Chemikalien, lehrt der große Erfolg, welchen die Spindlersche Färberei und Waschanstalt in Köpenick bei Berlin erzielt hat. Dort werden die aus den Färbereien, Bleichereien, Wäschereien, Appreturanstalten und Aborten kommenden Abwasser – der größte Teil der Seifenwasser wird zunächst zur Wiedergewinnung der Fettsäuren zersetzt – in einer täglichen Menge von 10000 cbm in zwei gemauerten großen Bassins gesammelt. Aus den mit Schlammfängern versehenen Sammelbassins werden die schwarzen Abwasser durch Zentrifugalpumpen in Mischbehälter geschafft, in denen sie mit einer geregelt zufließenden Kalk- und Chlormagnesiumlösung vereinigt werden, deren Menge von dem kontrollierenden Arbeiter durch einen einfachen Versuch festgestellt wird. Die Mischbehälter werden umschichtig benutzt. Aus ihnen fließt nunmehr das entfärbte, die Verunreinigungen in feinflockiger Suspension von bräunlichgrauer Farbe enthaltende Wasser in langem offenen Lauf durch einen Graben zu einem der drei Klärbassins von je 4000 qm Grundfläche. Nach erfolgter Klärung ist das Wasser farb- und geruchlos und enthält in der Hauptsache[133] lösliche Kalkverbindungen und eine nur geringe Menge organischer Substanzen. Es dient zur Berieselung von Obstplantagen oder fließt durch ein Kiesfilter in die Spree. Der feste Rückstand der umschichtig benutzten Klärbassins trocknet nach Ablassen des Wassers an der Luft zu dunkelbraunen rissigen Krusten, welche herausgeschaufelt und fortgefahren werden.

Um die Schmutzwässer der Färbereien für alle Fälle zu entfärben, versetzt sie Kielmeyer mit dem klaren Teil einer Mischung der Lösungen von schwefelsaurer Tonerde und Chlorkalk (50 l Chlorkalklösung 7° Bé und 7 kg schwefelsaure Tonerde, gelöst in 200 l Wasser) [2]. Kommt diese saure Chlorflüssigkeit vor dem Vermischen des Schmutzwassers mit Kalk zur Anwendung, so läßt sie sofort und bleibend die vom Blauholz u.s.w., von Anilinfarbstoffen, vom Kongorot u.s.w. herrührende Färbung des Abwassers verschwinden. Zugleich bringt sie eine größere Menge Tonerde in das Wasser, vervollständigt dadurch die Fällung von Farb- und Gerbstoffen, vermehrt den Niederschlag und beschleunigt die Klärung. Nach diesem sauren Chlor folgt dann der Zusatz von Kalk, oder, wenn man will, kann man auch zwischen beiden Zulätzen eine Antichlor- oder Eisenvitriollösung dem Schmutzwässer zufließen lassen, um das etwa überschüssige Chlor sicher unschädlich zu machen. Dieses Verfahren ist in mehreren österreichischen Färbereien mit Erfolg eingeführt worden [1]. – In den Wollfärbereien von Roubaix und Tourcoing werden die Kiesabbrände, die A. & P. Buisine durch Erhitzen mit Schwefelsäure löslich machen, zur Reinigung der Abfallwässer verwendet. Aus dem Ferrisulfat wird bei Gegenwart von freien Alkalien oder Erdalkalien Eisenoxyd in unlöslicher Form ausgeschieden, das die suspendierten Fett- und Eiweißstoffe, Farb- und Riechstoffe mit sich niederzieht, rasch sich absetzt und die etwa vorhandenen löslichen Sulfide in unlösliches Eisensulfid umsetzt [3]. – Jean de Mollins reinigt in der Kammgarnfabrik von Isaak Holden & Frères in Croix bei Roubaix das von der Zerlegung des Seifenwassers herrührende fett- und mineralsaure Abwasser durch Zusatz von sein in Wasser suspendierter blauer Walkerde oder von gewöhnlichem Ton. Wird 1 l des milchigen Abwassers 1 g Ton von 15–20% Wassergehalt zugefügt, so sammeln sich am Boden des Gefäßes reichliche Flocken, die überstehende Flüssigkeit wird kristallhell und goldgelb. Der entstandene Niederschlag enthält nach dem Trocknen außer 30% Fettsubstanz und andrer organischer Substanz auch 1,19% leicht faulende Stickstoffsubstanz. Selbstverständlich kann das Verfahren auch in jeder Färberei Anwendung finden, die dem Fluß ein seifenhaltiges Abwasser zuschickt. Nur muß dieses mit etwas Salz- oder Schwefelsäure versetzt werden, damit der Ton den Fettstoff aufnimmt und als flockiger Niederschlag zu Boden sinkt; denn einem nicht angesäuerten Seifenwasser entzieht der Ton keinen Fettstoff [4]. – Ueber die Abwasserreinigung in den übrigen Industrien vgl. die Artikel über die einzelnen Industrien (Papierfabrikation u.s.w.), über die Reinigung der Abwasser aus den Kanälen der Städte den Art. Abwasser sowie [5].

Literatur: [1] Zeitschr. f. Untersuchung d. Nähr.- u. Genußmittel 1898, I, S. 171. – [2] Kielmeyer, Leipziger Monatsschr. für Textilindustrie 1891, S. 351. – [3] Compt. rend., 115, S. 51 u. 661. – [4] Bull. de la Soc. industr. du Nord de la France 1890, Nr. 68, S. 387. – [5] König, Die Verunreinigung der Gewässer, Berlin 1899.

R. Möhlau.