Anaerobe und aerobe Bakterien für Septikanlagen: Die Regeln der Abwasseraufbereitung verstehen

Die beste Lösung für die Behandlung von Abwasser im ländlichen Bereich ist die Installation einer lokalen Kläranlage – einer Klärgrube oder einer biologischen Klärstation.

Als Komponenten, die den Abbau organischer Abfälle beschleunigen, dienen Bakterien für Klärgruben – nützliche Mikroorganismen, die der Umwelt nicht schaden. Sie werden zustimmen, dass man, um die Zusammensetzung und Dosierung von Bioaktivierungsmitteln richtig auszuwählen, deren Funktionsprinzip verstehen und die Anwendungsregeln kennen muss.

Diese Fragen werden im Artikel ausführlich behandelt. Die Informationen helfen den Eigentümern einer lokalen Kanalisation, die Funktion der Klärgrube zu verbessern und deren Wartung zu erleichtern.

Umweltfreundliche Behandlung von Abwasser

Informationen über Aerobier und Anaerobier werden für diejenigen interessant sein, die sich entschieden haben, eine Klärgrube zu kaufen für ein Grundstück im Grünen oder eine bereits vorhandene Senkgrube „modernisieren“ möchten.

Durch die Auswahl der benötigten Bakterienarten und die Bestimmung der Dosierung (gemäß Anleitung) kann man die Arbeit einer einfachen Speicheranlage verbessern oder die Funktion einer komplexeren Anlage – einer zwei- bis dreikammerigen Klärgrube – einrichten.

Die biologische Verarbeitung von organischen Stoffen ist ein natürlicher Prozess, der seit Langem vom Menschen zu wirtschaftlichen Zwecken genutzt wird.

Einfachste Mikroorganismen, die sich von menschlichen Abfallprodukten ernähren, verwandeln diese in kurzer Zeit in festen mineralischen Schlamm, geklärte Flüssigkeit und Fett, das an die Oberfläche steigt und einen Film bildet.

Die Verwendung von Bakterien für Haushalts- und Sanitärzwecke ist aus folgenden Gründen sinnvoll:

• Natürliche Mikroorganismen, die nach den Gesetzen der Natur leben und sich entwickeln, schädigen die umliegende Flora und Fauna nicht. Diese Tatsache sollten Eigentümer von Hausgrundstücken berücksichtigen, die die freie Fläche für den Anbau von Garten- und Gemüsekulturen sowie für die Anlage von Rasenflächen und Blumenbeeten nutzen.
• Die Notwendigkeit, aggressive chemische Präparate zu kaufen, entfällt, im Gegensatz zu natürlichen Elementen, die sich negativ auf Boden und Pflanzen auswirken.
• Der für häusliche Abwässer typische Geruch ist wesentlich schwächer oder verschwindet ganz.
• Die Kosten für Bioaktivatoren sind gering im Vergleich zu dem Nutzen, den sie bringen.

Aufgrund der Boden- und Gewässerverschmutzung hat das Umweltproblem auch Gartenparzellen, Dörfer und Gebiete mit Neubauten im Grünen – Ferienhaussiedlungen – erfasst. Dank der Wirkung der Reinigungsbakterien kann es teilweise gelöst werden.

Im Kanalsystem sind zwei Arten von Bakterien beteiligt: anaerobe und aerobe. Detailliertere Informationen über die Lebensweise dieser beiden Mikroorganismenarten helfen Ihnen, das Funktionsprinzip von Klärgruben und Sammelbehältern sowie die Nuancen der Wartung von Kläranlagen zu verstehen.

Speziell für die Wartung von Klärgruben und Sammelbehältern wird die Herstellung von Haushalts-Bioaktivatoren betrieben, die sich durch geringe Kosten und einfache Zubereitung auszeichnen (+)

Grundprinzipien der anaeroben Reinigung

Mikroorganismen, die in sauerstofffreiem Raum funktionieren können, werden als anaerobe Bakterien oder Anaerobier bezeichnet. Wir werden versuchen zu verstehen, welche Rolle sie im Abwasserreinigungssystem spielen.

Woher stammen Anaerobier?

Es ist zu verstehen, dass die anaeroben Bakterienstämme für Haushaltsklärgruben nicht künstlich gezüchtet wurden (obwohl heute die Produktion neuer, aktiverer Stämme etabliert ist), sie waren immer ein Teil der Natur.

Mikroorganismen, die ohne Sauerstoff existieren können, gedeihen in sumpfiger und einfach feuchter Erde, in Schlamm, im tiefen Erdreich. Einige Arten sind aktiv an der Bildung von Humus und verrotteten Pflanzenresten beteiligt, die durch die Verrottung abgestorbener Pflanzen und Tiere entstehen.

Mikroorganismen, die im Boden und im Wasser (in Teichen, Abwassergräben, Seen) wirken, reinigen die Flüssigkeit, indem sie mineralische Stoffe und Gase abtrennen. Diese Fähigkeit wurde auch beim Bau von Abwasserklärbecken und Klärgruben genutzt.

Die anaerobe Behandlung von Abwasser erfolgt in dichten Behältern. Ein Beispiel für einen solchen Behälter im Garten ist eine Außentoilette „Vogelhäuschen“ mit einer Senkgrube. Der Gärungsprozess wird von anaeroben Bakterien durchgeführt, die bei ihrer Lebenstätigkeit Methan und Wärme freisetzen.

Das anaerobe Reinigungsprinzip wird auch in Haushaltsgeräten (Speicherbehältern, Klärgruben) und Industrieanlagen (Methantanks) angewendet. Die Fermentation durch Anaerobier wird aktiv in Viehzuchtbetrieben und Geflügelfarmen eingesetzt.

Lebensbedingungen der Bakterien

Für das Überleben der Mikroorganismen sind besondere Bedingungen erforderlich, darunter:

• Isolierung – Abwesenheit von Sauerstoff, mit Ausnahme fakultativer Anaerobier;
• Temperaturbereich – von +9°C bis +37°C, optimaler Wert +28°C;
• pH-Wert – Säuregehalt von 6 bis 8;
• Regelmäßige Reinigung – Entfernung des festen Schlammes.

Infolge des Gärungsprozesses sinkt ein Teil der Stoffe auf den Boden und verrottet, ein anderer Teil steigt nach oben. Die Flüssigkeit bleibt trüb und hat oft eine schwarze Färbung. Wenn große Mengen Sauerstoff in den Behälter gelangen, können die Bakterien absterben.

Minusgrade stellen ebenfalls eine große Gefahr dar, daher wird empfohlen, Senkgruben zu isolieren.

Anaerobe Bakterien sind ein wirksames Biopräparat zur Beschleunigung der Gärungsprozesse in Senkgruben. Ein Beispiel für einen Sammelbehälter ist eine Datscha-Toilette für den Sommergebrauch.

Für eine normale Lebenstätigkeit benötigen Anaerobier ein flüssiges Milieu, das heißt mindestens 2/3 des Behälters müssen mit Wasser gefüllt sein. Wenn nicht rechtzeitig ein Abwasserentsorgungsdienst gerufen wird, erreicht die Menge des festen Schlammes einen kritischen Wert und die Bakterien beginnen abzusterben.

Wenn das Volumen des Behälters nicht der Anzahl der Bewohner entspricht, muss der Behälter recht oft entleert werden – 2- bis 3-mal im Monat. Daher sollte die Auswahl der Klärgrube sorgfältig erfolgen: Die Parameter müssen bewertet und mit den bevorstehenden Betriebsbedingungen abgeglichen werden.

Weitere Informationen zur Auswahl einer Kläranlage lesen Sie in diesem Artikel.

Wie die anaerobe Reinigung abläuft

Der Abbau organischer Stoffe in Senkgruben erfolgt in zwei Phasen. Zunächst ist eine saure Gärung zu beobachten, die von starken unangenehmen Gerüchen begleitet wird.

Dies ist ein langsam ablaufender Prozess, bei dem Primärschlamm von mooriger oder grauer Farbe entsteht, der ebenfalls einen starken Geruch verströmt. Von Zeit zu Zeit lösen sich Schlammstücke von den Wänden und steigen zusammen mit Gasblasen nach oben.

Mit der Zeit füllen die durch die Versäuerung entstandenen Gase das gesamte Behältervolumen aus, verdrängen den Sauerstoff und schaffen ein ideales Milieu für die Entwicklung anaerober Bakterien. Von diesem Moment an beginnt der alkalische Abbau der Abwässer – die Methangärung.

Sie hat eine völlig andere Natur und dementsprechend andere Ergebnisse. Zum Beispiel verschwindet der spezifische Geruch vollständig und der Schlamm nimmt eine sehr dunkle, fast schwarze Farbe an.

Schema der KLA mit Einsatz von Aerobiern und Anaerobiern: Zweikammer-Konstruktion, ausgelegt für eine 95-prozentige Reinigung der Abwässer mit Nachreinigung auf dem Dränagefeld (+)

Wenn man einen kleinen Teil des alkalischen Schlamms mit Anaerobiern in den Speicher oder die Aufnahmekammer der Klärgrube gibt, verläuft der Zersetzungsprozess effizienter und die Oxidationsphase geht viel schneller vonstatten.

Bei Fehlen von lebendem Schlamm muss ein Bioaktivator mit geeigneter Zusammensetzung erworben werden – eine Lösung oder ein Trockenstoff in Form von Tabletten oder Pulver, der einen Komplex von «schlafenden» anaeroben Bakterien für die Klärgrube darstellt.

Dank Anaerobiern zersetzt sich die Abwasserbiomasse in der Senkgrube schneller in feste Ablagerungen, Gase und Flüssigkeit, und in einer zweikammerigen Klärgrube wird sie zu etwa 65–70 % gereinigt.

Vorteile der anaeroben Reinigung:

• geringes Volumen der bakteriellen Biomasse;
• effektive Mineralisierung der organischen Substanz;
• keine Belüftung, daher Einsparungen bei zusätzlicher Ausrüstung;
• Möglichkeit der Nutzung von Methan (in großen Mengen).

Zu den Nachteilen zählen die strikte Einhaltung der Lebensbedingungen: bestimmte Temperatur, pH-Wert, regelmäßige Entsorgung des festen Schlamms. Im Gegensatz zu belebtem Schlamm sind die ausgefällten mineralisierten Stoffe kein Nährmedium für Pflanzen und werden nicht als Dünger verwendet.

Schemata von örtlichen Kläranlagen mit anaeroben Bakterien

Die einfachste Vorrichtung, in der anaerobe Bakterien leben und sich vermehren können, ist eine Senkgrube. Moderne Senkgruben sind Beton- oder dichte Kunststoffbehälter, die im Boden unterhalb der Frostgrenze installiert sind.

Produkte aus HDPE können in Fachfirmen oder auf Hersteller-Websites erworben werden, Betonbehälter können aus Stahlbetonringen selbst gebaut werden, mit Hilfe oder unter Aufsicht von Fachleuten.

Schema des Aufbaus einer einfachen zweikammerigen Klärgrube: In der ersten Kammer erfolgt eine kombinierte (mechanische und anaerobe) Reinigung, in der zweiten Kammer überwiegend eine anaerobe Reinigung (+)

Die Leistungsfähigkeit der Anlage steigt mit der Anzahl zusätzlicher Funktionskammern. Die gebräuchlichsten Konstruktionen haben 2-3 Abteile, wobei das erste als Absetzbecken und die folgenden als Becken zur Reinigung und Klärung dienen.

Um ein günstiges Milieu für die Lebensaktivität der Mikroorganismen zu schaffen, wird auf den Boden des Behälters ein poröses Material, z. B. Schotter, gelegt.

Die Nachreinigung der geklärten Flüssigkeit erfolgt in einem Filterbrunnen oder auf einem Versickerungsfeld, wodurch das Wasser in den Boden gelangt. Für deren Einrichtung ist ein geeigneter Bodentyp (Lehm, Sand, Schluff) sowie ein niedriger Grundwasserspiegel erforderlich.

Beispiel einer Aufbereitungsanlage, die eine anaerobe Klärgrube und einen Filterbrunnen umfasst, in dem die Nachreinigung der Abwässer erfolgt; die Rolle des Filters übernimmt eine Sand-Schotter-Schicht (+)

Um das Gleichgewicht in den Kammern zu erhalten, ist eine regelmäßige Wartung erforderlich. Diese umfasst das Entfernen des festen Schlammes aus dem Absetzbecken, das Rückpumpen von überschüssigem Belebtschlamm aus der zweiten Kammer in die erste und die Zugabe von Bioaktivatoren (falls die Anaerobier absterben oder in unzureichender Menge vorhanden sind).

Besonderheiten der aeroben Reinigung

Aerobier können im Gegensatz zu Anaerobiern ohne Sauerstoff nicht existieren. Im System der biologischen Abwasserreinigung nehmen sie ihre eigene, nicht weniger wichtige Nische ein.

Die für die Entwicklung von Anaerobiern geschaffenen Bedingungen sind für die Lebensaktivität einer anderen Bakterienart – der Aerobier – völlig ungeeignet. Sie können in einem geschlossenen, luftlosen Raum keine Sporen bilden, wachsen und folglich auch keine Abwässer verarbeiten.

Damit ein aerobes System sein volles Potenzial entfalten kann, reicht eine Lüftungsöffnung nicht aus; es ist eine erzwungene Sauerstoffzufuhr erforderlich.

Das System zur Luftversorgung des Belüftungsbeckens besteht aus mehreren Teilen. Die Hauptfunktion (Luftzufuhr) übernimmt ein Kompressor für die Klärgrube. Normalerweise wird er in einem warmen Raum im Haus installiert, in der Nähe des Abwasserrohrausgangs. Die Luftleitung verbindet den Kompressor mit der Klärgrube und verläuft im selben Graben wie die im Boden verlegten Rohre.

Schema einer Anlage zur biologischen Tiefenreinigung mit drei Absetzbecken und zwei Belebungsbecken mit einer Kapazität von 1,5 m³/Tag. An der Reinigung des Abwassers sind anaerobe und aerobe Bakterien beteiligt (+)

Die Sauerstoffsättigung des Abwassers erfolgt mit Hilfe von in das Wasser eingelassenen perforierten Rohren – Belüftern. Die Luftzufuhr kann über Ventile in der Nähe der Luke reguliert oder vollständig abgestellt werden.

Die Luft tritt aus den Öffnungen aus, steigt in Form kleiner Bläschen auf und reichert das Abwasser mit Sauerstoff an. Die Belüfter müssen von Zeit zu Zeit gereinigt werden, damit die Sauerstoffzufuhr nicht unterbrochen wird.

Beim Bau der ersten Kleinkläranlagen (KKA) trat das Problem der allmählichen Auswaschung aerober Bakterien für die Klärgrube auf. Dies wurde durch das Einbringen zusätzlicher Vorrichtungen – textiler Schilde und plastikbürstenartiger Elemente – in den Behälter gelöst.

Das Gewebe mit feinem Flor und die Borsten aus Polymermaterial verhindern das Auswaschen von Belebtschlamm und dienen als Grundlage für dessen Vermehrung.

Mit der Anhäufung von überschüssigem Schlamm wird dieser entnommen und als Dünger für den Gemüseanbau verwendet, wobei er vorübergehend in Komposthaufen gelagert wird.

Die Hauptfeinde der biologischen Reinigung sind chemische Reinigungsmittel und Antibiotika, die im Abwasser gelöst sind. Sie sind für verschiedene Arten von Bakterien schädlich, daher ist es verboten, aggressive Chemikalien (z. B. Chlor und chlorhaltige Lösungen) in die Klärgrube zu leiten.

Vor- und Nachteile der Verwendung von Aerobiern

Praktisch alle bestehenden Anlagen zur biologischen Tiefenreinigung verfügen über aerobe Kammern, da die „Sauerstoff“-Bakterien einige Vorteile gegenüber Anaerobiern haben.

Sie zerstören die im Wasser gelösten Verunreinigungen, die nach der mechanischen und anaeroben Reinigung übrig geblieben sind. Es bildet sich dabei kein fester Niederschlag, und der Belag kann manuell entfernt werden.

Eine der Installationsvarianten der Anlage zur Tiefenreinigung mit Zwangsablauf in den Graben: Für den Betrieb des Kompressors und der Tauchpumpe ist ein Anschluss an das Stromnetz erforderlich (+)

Der Belebtschlamm, der das Ergebnis der Aktivität von Aerobiern ist, ist umweltfreundlich und kommt im Gegensatz zu Chemikalien der auf dem Grundstück wachsenden Vegetation zugute. Anstelle des unangenehmen Geruchs, der für faulende Abwässer in Gruben typisch ist, wird Kohlendioxid freigesetzt.

Der Hauptvorteil ist jedoch die Wasserqualität nach der Reinigung – bis zu 95-98 %. Der Nachteil ist die Energieabhängigkeit des Systems.

Bei fehlender Stromversorgung stoppt der Kompressor die Sauerstoffzufuhr, und bei längerem Stillstand ohne Belüftung können die Bakterien absterben. Beide Bakterienarten, Aerobier und Anaerobier, sind empfindlich gegenüber Haushaltschemikalien, daher ist bei der Nutzung der biologischen Reinigung eine Kontrolle der Abwasserzusammensetzung erforderlich.

Schemata von örtlichen Kläranlagen mit aerober Reinigung

Die Klärung von Abwässern mithilfe von Aerobiern erfolgt in Anlagen zur weitergehenden biologischen Reinigung. In der Regel besteht eine solche Anlage aus 3-4 Kammern.

Die erste Kammer ist ein Absetzbecken, in dem die Abfälle in verschiedene Substanzen aufgeteilt werden; die zweite dient der anaeroben Reinigung; und in der dritten (bei einigen Modellen auch in der vierten) Kammer erfolgt die aerobe Klärung der Flüssigkeit.

Installationsschema einer Anlage zur weitergehenden biologischen Reinigung mit Infiltrator und Sammelschacht, aus dem das gereinigte Wasser in einen Graben abgeleitet wird (+)

Nach einer drei- bis vierstufigen Behandlung wird das Wasser für den Hausbedarf (Bewässerung) verwendet oder gelangt zur Nachreinigung in eine der folgenden Reinigungsanlagen:

• Filtersickerbrunnen;
• Filterfeld;
• Infiltrator.

Manchmal wird jedoch anstelle einer der Anlagen eine Bodendrainage angelegt, in der die Nachreinigung unter natürlichen Bedingungen erfolgt. In sandigen, kiesigen und schotterigen Böden werden winzige organische Rückstände von Aerobiern abgebaut.

Durch Tone, Lehme und fast alle sandigen Lehme außer der sandigen und stark klüftigen Variante kann das Wasser nicht in die darunter liegenden Schichten versickern. Auch tonige Gesteine führen keine Bodennachreinigung durch, da sie extrem geringe Filtereigenschaften besitzen.

Wenn der geologische Schnitt auf dem Grundstück aus tonigen Böden besteht, werden Systeme zur Bodennachreinigung (Versickerungsfelder, Sickerbrunnen, Infiltratoren) nicht eingesetzt.

Eine effektive Methode zur Nachreinigung von Abwässern aus der Klärgrube ist das Versickerungsfeld, das eine Baugrube mit Kiesfüllung darstellt. Die Abwässer gelangen aus dem Verteilerbrunnen über Dränageleitungen, und die Sauerstoffzufuhr wird durch Lüftungsrohre sichergestellt.

Das Filterfeld besteht aus einem verzweigten System von perforierten Rohren (Dränagen), die vom Verteilerschacht ausgehen. Die gereinigten Abwässer gelangen zunächst in den Schacht, dann in die im Boden vergrabenen Dränagen. Die Rohre sind mit Steigleitungen versehen, durch die Sauerstoff zugeführt wird, den die aeroben Bakterien benötigen.

Der Infiltrator ist ein fertiges Produkt aus PE-HD (Polyethylen hoher Dichte), die letzte Stufe der Kleinkläranlage zur Nachreinigung von geklärten Abwässern. Er wird im Boden neben der Klärgrube vergraben, auf einem Drainagebett aus Schotter. Die Einbaubedingungen sind dieselben – leichter, wasserdurchlässiger Boden und niedriger Grundwasserspiegel.

Montage einer Gruppe von Infiltratoren im Boden: Um eine große Flüssigkeitsmenge zu verarbeiten und einen höheren Reinigungsgrad zu erreichen, werden mehrere, durch Rohre verbundene Einheiten eingesetzt.

Der Filtersiebbrunnen ähnelt auf den ersten Blick einem Sammelbehälter, unterscheidet sich jedoch wesentlich durch seinen durchlässigen Boden. Der untere Teil bleibt offen und ist mit einer 1-1,2 m dicken Drainageschicht (Schotter, Kies, Sand) gefüllt. Ein Belüftungs- und Wartungsschacht ist erforderlich.

Ist keine Nachreinigung erforderlich, werden die auf 95–98 % gereinigten Abwässer direkt aus der Klärgrube in einen Straßengraben oder eine Rinne geleitet.

Regeln für die Verwendung von Bioaktivierungsmitteln

Um den biologischen Reinigungsprozess zu starten oder zu intensivieren, sind manchmal Zusätze erforderlich – Bioaktivatoren in Form von Trockenpulvern, Tabletten oder Lösungen.

Sie haben das Chlor abgelöst, das der Umwelt mehr schadete als nutzte. Für die Herstellung von Bioaktivatoren wurden die widerstandsfähigsten und aktivsten Bakterienstämme ausgewählt, die im Boden leben.

Bei der Auswahl eines Bioaktivators sollten Faktoren wie die Art der Kläranlage, der Ort der Zugabe, die Spezifität der Bakterien und Enzyme im Präparat berücksichtigt werden.

Präparate, die den Abbau organischer Stoffe beschleunigen, haben in der Regel eine universelle komplexe Zusammensetzung, manchmal auch eine gezielte. Beispielsweise gibt es Startvarianten, die den Reinigungsprozess nach der Winterkonservierung oder einer längeren Stillstandszeit 'wiederbeleben'.

Gezielte Arten sind auf die Lösung eines bestimmten Problems ausgerichtet, z. B. die Entfernung großer Fettmengen aus Abwasserrohren oder die Zersetzung konzentrierter Seifenabwässer.

Der Einsatz von Bioaktivatoren in Kleinkläranlagen und Senkgruben bietet eine Reihe von Vorteilen.

Ständige Nutzer nennen folgende positive Aspekte:

• Reduzierung des Feststoffvolumens um 65–70 %;
• Vernichtung der pathogenen Mikroflora;
• Verschwinden des starken Abwassergeruchs;
• schnellerer Ablauf des Reinigungsprozesses;
• Vorbeugung von Verstopfungen und Verschlammung verschiedener Teile des Abwassersystems.

Für eine schnelle Anpassung der Bakterien sind spezielle Bedingungen erforderlich, z. B. ausreichend Flüssigkeit im Behälter, das Vorhandensein eines Nährmediums in Form von organischen Abfällen oder eine angenehme Temperatur (im Durchschnitt zwischen +5 ºC und +45 ºC).

Und man darf nicht vergessen, dass lebenden Bakterien für die Klärgrube Chemikalien, Erdölprodukte und Antibiotika drohen.

Ein Beispiel für einen universellen Typ ist der französische Bioaktivator „Atmossio“. Er wird für die Verwendung in Klärgruben, Senkgruben und Gartentoiletten empfohlen. Der Preis für eine Packung mit 300 g beträgt 6 €.

Der Markt für Biopräparate leidet nicht unter einem Mangel, neben heimischen Marken sind auch ausländische weit verbreitet. Die bekanntesten Marken sind – «Atmosbio», «Doktor Robik», «BioExpert», «Wodograj», «Sanex», «Mikrosim Septi Trit», «Biosep».

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Die vorgestellten Videos enthalten nützliches Material zur Auswahl und Anwendung von biologischen Präparaten.

Praktische Erfahrungen mit der Verwendung von Bioaktivatoren im Dorf:

Videobewertung des Bioaktivators „Ubornaja sila“:

Überblick über das biologische Präparat „Ekonomik datschny“:

Regeln für die Verwendung des Bioaktivators „Wodograj“:

Wie Sie sehen, hilft die Verwendung von lebenden Bakterien für Senkgruben oder Klärgruben, das Problem der Abwasserreinigung schnell und wirtschaftlich zu lösen.

Die Mikroorganismen erhöhen die Effizienz der Kläranlage, ohne die Umwelt zu schädigen. Um möglichst komfortable Bedingungen für das Leben der Bakterien zu schaffen, befolgen Sie die Anweisungen und vergessen Sie nicht, die Kläranlage rechtzeitig zu warten.

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