3 Abwasserreinigungsanlage ARA Kallnach

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3 Abwasserreinigungsanlage ARA Kallnach
AB3.1 Aufgabenblatt: Funktion einer Kläranlage
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Was passiert in einer Kläranlage?
In einer Kläranlage können viele, aber nicht alle Stoffe aus dem Abwasser entfernt werden. Aus
Haushalten und Betrieben gelangen verschiedene Chemikalien ins Abwasser, die in einer Kläranlage
nur teilweise abgebaut werden. Solche Rückstände fliessen über ein Gewässer, wie z.B . in Kallnach in
den Unterwasserkanal und somit in die Aare. Wir müssen aufpassen, welche Stoffe wir ins Abwasser
leiten, damit sie nicht Wasserlebewesen schädigen.
2


3
Lernziele
Die SuS können Informationen aus dem Internet suchen, Fachausdrücke verstehen, T exte
strukturieren und zusammenfassen.
Die SuS verstehen und können erklären, wie eine Abwasserreinigungsanlage funktioniert.
Aufgabe
1. Informiere dich im Internet, wie eine Abwasserreinigungsanlage funktioniert und schreibe zu jedem
Stichwort (Reinigungsschritt) einen ausführlichen Text.
2. Erstelle eine Liste, welche Stoffe und Gegenstände nicht ins Abwasser gehören.
Quelle: Wasserschule Schwaben
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3 Abwasserreinigungsanlage ARA Kallnach
AB3.1 Aufgabenblatt (Lösungen)
1. Funktion einer ARA
Quelle:
Wasserschule Schwaben
2. Abwasserverschmutzung
 Feste Gegenstände, wie Zigarettenkippen, Wegwerfwindeln, Slipeinlagen, Abziehfolien,
Wattestäbchen, Rasierklingen, Strümpfe, Katzenstreu, Essensreste, Küchenabfälle und
vieles mehr verstopfen die Kanalisation.
 Altöl vom Auto, Speiseöl, Frittier- und Bratfett verbinden sich mit dem
Abwasserschlamm zu einem zähen, klebrigen Brei.
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Chemikalien und Gifte wie Farben, Lacke, Lösungsmittel, Pflanzenschutzmittel,
Medikamente und andere Chemikalien sind Gift für das Wasser und gehören zum
Sondermüll.
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AB3.2 Aufgabenblatt: Abwasser-Test
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Der Abwasser-Test!
Für viele ist es der einfachste Weg, etwas was unangenehm ist loszuwerden: Rein in die Toilette,
Spülknopf drücken und schon ist es weg! Aber einige Dinge, die im Alltag gerne einmal in der Toilette
landen, haben dort rein gar nichts zu suchen, wie zum Beispiel Wattestäbchen. Doch was so praktisch
aussieht, verursacht auch Probleme! Unser kostbares Wasser wird oft unnötig verschmutzt und die
Kläranlagen haben grosse Schwierigkeiten, das Wasser wieder zu reinigen.
2


3
Lernziele
Die SuS können den Zusammenhang zwischen Wasserbenutzung und Gewässergefährdung
erkennen.
Die SuS können Fehlverhalten analysieren, über alternative Lösungen nachdenken, Argumente
abwägen und aufgrund neuer Einsichten einen bisherigen Standpunkt ändern.
Aufgabe
1. Überlege, was in die Toilette beziehungsweise in den Abfluss hinein darf und was nicht. M ache
den Test und zeige, wie gut du dich auskennst! Kreuze an, was richtig ist und trage die
Buchstaben in die Kästchen ein.
2. Begründe, weshalb gewisse Sachen nicht in die Kanalisation gehören.
schmutziges Putzwasser
Geschenkpapier
Fett aus der Bratpfanne
Seifenwasser
Ohrenstäbchen
Shampoo vom Haare waschen
Klopapier
Essensreste
kleine Plastiktüten
altes Wasser aus der Blumenvase
Streu aus dem Meerschweinchenkäfig
Reste aus dem Farbeimer
Spülwasser
alte Socken
Wasser vom Wasserfarbenmalen
alte Medikamente
Lösungswort:
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Darfin die
Toilette
I
M
O
S
R
H
Ü
O
L
E
C
T
S
A
E
U
Darf nicht in
die Toilette
H
C
H
Z
C
I
S
T
Z
Ä
W
A
B
S
O
R
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© Reinhard Habeck
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AB3.2 Aufgabenblatt (Lösungen)
1. Abwassertest
Was darf in die Toilette, was nicht ?
Darf in die
Toilette
I
M
O
S
R
H
Ü
O
L
E
C
T
S
A
E
U
schmutziges Putzwasser
Geschenkpapier
Fett aus der Bratpfanne
Seifenwasser
Ohrenstäbchen
Shampoo vom Haare waschen
Klopapier
Essensreste
kleine Plastiktüten
altes Wasser aus der Blumenvase
Streu aus dem Meerschweinchenkäfig
Reste aus dem Farbeimer
Spülwasser
alte Socken
Wasser vom Wasserfarbenmalen
alte Medikamente
Darf nicht in
die Toilette
H
C
H
Z
C
I
S
T
Z
Ä
W
A
B
S
O
R
Schmutziges Putzwasser (ja); Geschenkpapier/Papierschnipsel (nein, Papiermüll); Fett aus der Fritöse
(Bratpfanne) (nein, Biomüll); Seifenwasser (ja); Ohrenstäbchen (nein, Restmüll); Shampoo vom
Haarewaschen (ja); WC-Papier/Klopapier (ja); Essensreste (nein, Biomüll); kleine Plastiktüten (nein,
Plastikmüll/Abfallsack); Wasser aus der Blumenvase (ja); Streu aus dem Meerschweinchenkäfig (nein,
Restmüll); Reste aus dem Farbeimer (nein, Sondermüll); Spülwasser (ja); alte Socken (nein,
Kleidersammlung); Wasser vom Wasserfarbenmalen (ja); alte Medikamente (nein, Apotheke).
Lösungssatz:
I
C
H
S
C
H
Ü
T
Z
E
2. Begründungen
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




nicht abbaubar
giftig
zerstört Lebewesen
verstopft Leitungen
teure Entsorgung
etc.
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W
A
S
S
E
R
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AB3.3 Aufgabenblatt: Wasser wird gereinigt
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Wasser wird gereinigt (Experiment)
Schmutzwasser versickert im Boden, fliesst durch Erde, Sand und Kies und wird dabei immer
sauberer. Tief im Boden trifft es auf eine wasserundurchlässige Schicht und sammelt sich in
Hohlräumen. Dieses Wasser nennt man Grundwasser.
2


3
Lernziele
Die SuS können Informationen aus Beobachtungen und Experimenten zusammenfassen,
sprachlich ausdrücken und sich dabei anderen verständlich machen.
Die SuS können den Weg des Abwassers durch eine Kläranlage beschreiben
Aufgabe
1. Besorge das in der Anleitung beschriebene Material und bereite die „Abwasserreinigungsanlage“
für den beschriebenen Versuch vor. Notiere die gemachten Beobachtungen und Ergebniss e und
welche Erkenntnisse daraus gezogen werden.
2. Suche im Internet ein Ablaufschema einer Kläranlage und vergleiche mit der Versuchsanordnung.
Anleitung:
1. Man braucht 4 Blumentöpfe mit Loch im Boden, ein
Einmachglas, sauberen Sand und sauberes Kies,
Aktivkohle, einen Kaffeefilter und schmutziges
Wasser. Das Schmutzwasser wird viermal hergestellt:
1 x mit Kreide,
1 x mit Tinte,
1 x mit Spülmittel,
1 x mit Pfützenwasser.
2. Die vier Blumentöpfe werden so bereitgestellt, wie
es auf der Zeichnung dargestellt ist. Dabei ist zu
beachten, dass die Gefässe nicht ganz gefüllt werden.
3. Nun werden die vier Töpfe wie abgebildet
aufeinander in das grosse Glas gestellt.
4. Zuerst wird das Schmutzwasser aus der Pfütze
langsam und vorsichtig in den obersten Blumentopf
gegossen. Der Vorgang wird beobachtet, das gefilterte
Wasser im Glas wird untersucht, ob es sauber ist und
danach ausgeleert.
5. Der Versuch wir nacheinander mit den anderen
Schmutzwässern durchgeführt und die Resultate
festgehalten.
6. Die Beobachtungen und unterschiedlichen
Ergebnisse werden verglichen und Überlegungen
angestellt, was das für den Schutz von Trinkwasser
bedeuten könnte.
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AB3.3 Aufgabenblatt (Lösungen)
Kommentar
Die Schülerinnen und Schüler ahmen mithilfe des Versuchs das Prinzip der natürlichen Reinigung von
Wasser während dem Versickern durch die verschiedenen Bodenhorizonte nach. Sie sollen verstehen,
wie wichtig es ist, dass insbesondere in Trinkwasserschutzgebieten der Bodenkörper ausreichend
geschützt wird. Die Schülerinnen und Schüler sind darauf hinzuweisen, dass das filtrierte Wasser
keinesfalls getrunken werden darf, auch wenn es dem Anschein nach sauber wirkt. Wichtig ist, zu
vermitteln, dass es auch unsichtbare Verschmutzungen gibt. Früher hat man das Grundwasser mit
Hilfe von Brunnen zu Tage gefördert und direkt zum Trinken, Kochen und Waschen benutzt. Das
Wasser enthielt gelegentlich unsichtbare bakterielle Verunreinigungen, die zu Krankheiten führten.
Heute reinigt und prüft man das Grundwasser in einem Wasserwerk. Erst dann ist das Wasser wirklich
Trinkwasser! Ein Teil des Versuches zeigt, dass Spülmittel nicht im Filter hängen bleibt. Beweis: Das
unten aufgefangene Wasser sieht zwar sauber aus, doch wird es geschüttelt, schäumt es!
Erkenntnis: Es gibt Verunreinigungen, die man nicht sehen kann, also kein Wasser aus Seen und
Bächen trinken!
Ergänzende Information: Trinkwasser
Trinkwasser ist unser wichtigstes Lebensmittel. Als Naturprodukt soll es so naturbelassen wie möglich
bleiben. Gebiete, in denen Trinkwasser gefördert wird, werden als Trinkwasserschutzgebiete
ausgewiesen und durch ein entsprechendes Hinweisschild gekennzeichnet. Trinkwasserschutzgebiete
dienen dem gezielten örtlichen Schutz des Trinkwassers vor bakteriellen Belastungen und besonderen
Gefahrenherden.
Erkenntnis
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Wenn Regentropfen vom Himmel fallen, nehmen sie aus der Luft und von der Bodenoberfläche viele
Schadstoffe auf. Je dicker die Erdschichten sind, durch die das Wasser fliesst, desto sauberer wird
es. Im Grossen Moos sind diese Schichten über dem festen Gestein aber oft nur dünn, so dass das
Wasser nicht sehr gut gefiltert wird, bevor es im Grundwasser landet.
Ablaufschema einer Kläranlage
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AB3.4 Aufgabenblatt: Der Kreislauf des Wassers
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Der Kreislauf des Wassers
Das Wasser auf der Erde befindet sich auf einer immerwährenden Rundreise. Überall dort, wo die
Sonne das Land oder das Meer erwärmt, steigt unsichtbarer Wasserdampf in die Luft und bildet
Wolken.
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3
Lernziele
Die SuS können Informationen aus dem Internet suchen, vergleichen, Zusammenhänge herstellen
und Sachverhalte sprachlich ausdrücken.
Aufgabe
1. Betrachte das Schaubild und überlege welche Stationen ein Wassertropfen auf dieser Reise
macht.
2. Beschreibe stichwortartig, was mit den Ziffern 1 – 5 dargestellt wird. (z.B.1: Wasser verdunstet)
3. Recherchiere im Internet, was sich beim Wasserkreislauf abspielt und schreibe einen
ausführlichen Bericht darüber. (z.B.1: Wenn die Sonne scheint und es warm wird, verdunsten
kleine Wasserteilchen. Diese winzigen Wassertröpfchen steigen aus Gewässern, Wiesen, Äckern
und Wäldern als unsichtbaren Wasserdampf zum Himmel auf.)
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Stichwortartige Beschreibung
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AB3.4 Aufgabenblatt (Lösungen)
Wasserkreislauf
(1) Sonnenwärme verwandelt flüssiges Wasser in Wasserdampf, das Wasser verdunstet. Der
Wasserdampf steigt nach oben.
(2) Hier verwandelt sich der Wasserdampf wieder zu Tropfen und bildet Wolken. Das nennt man
kondensieren.
(3) Tropfen fallen vom Himmel. Ist die Luft sehr kalt, fällt stattdessen Schnee.
(4) Wasser fliesst bergab und sammelt sich in Bächen oder Flüssen. Am Ende der Reise eines
Wassertropfens steht meistens „ein Bad im Meer“.
(5) Ein Teil des Wassers versickert im Boden und bildet das Grundwasser
Durch die Einwirkung von Sonne und Wind verdunsten Wassertropfen in grossen Mengen über dem
Meer, aber auch von Oberflächengewässern, Strassen, Dächern, Wäldern und anderen Oberflächen
auf dem Festland. Pflanzen haben den größten Anteil an der Festlandverdunstung. So gibt ein Hektar
Wald im Sommer bis zu 40‘000 Liter Wasser pro Tag an die Luft ab. In den höheren Luftschichten
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kühlt sich der Wasserdampf ab und kondensiert zu Wolken (Verdichtung). Auch in tieferen
Luftschichten kann sich die Luftfeuchtigkeit bei fallender Temperatur als Nebel, Tau oder Raureif
niederschlagen. Das Niederschlagswasser sammelt sich in Pfützen, versickert im Boden o der fällt in
Gewässer, die es wieder dem Meer zuführen. So beginnt der Kreislauf von vorne.
Wenn ein Tropfen versickert, hängt es nicht nur von den Stoffen in der Luft, sondern auch von der
Beschaffenheit des Bodens ab, wie sauber er im Grundwasser ankommt. In den oberen, belebten
Bodenschichten reinigen Mikroorganismen das Wasser. Zudem wird das Wasser mechanisch gefiltert.
Je feiner die Poren des Untergrunds sind und je länger das Wasser im Boden fliesst, desto gründlicher
wird es gereinigt. So gelangt der Tropfen ins Grundwasser oder tritt an Quellen wieder aus. Dort
können wir ihn als Trinkwasser nutzen, mit oder ohne Aufbereitung, je nach den Voraussetzungen, die
er auf seinem Weg hatte.
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AB3.5 Aufgabenblatt: Trinkwasser sparen
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Trinkwasser sparen
Ohne Wasser kann ein Mensch nur wenige Tage überleben. Der tägliche Wasserbedarf liegt bei ca.
2,5 Litern. Weit höher ist jedoch die Wassermenge, die der Mensch für andere Zwecke gebraucht. Da
Trinkwasser auf der Erde immer knapper wird, ist es wichtig, dass auch wir damit sparsam umgehen.
2


3
Lernziele
Die S&S können die Bedeutung von Grafiken verstehen und ihnen Informationen aus dem Internet
zuordnen.
Die S&S werden sich der ökologischen Bedeutung der Abwasserreinigung bewusst und können ihr
Verhalten einschätzen und daraus Konsequenzen ziehen.
Aufgabe
1. Erkläre mit Hilfe der Abbildungen, wie man kostbares Trinkwasser sparen kann.
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© Saarland – Ministerium für Bildung und Sport
2. Suche im Internet zu den in der Grafik genannten Bereichen den durchschnittlichen
Wasserverbrauch im Privathaushalt einer Person in der Schweiz in Litern pro Tag.
3. Überlege und notiere Situationen, wo man von Wasserverschwendung sprechen kann und suche
im Internet 6 Bilder dazu.
4. Beobachte deinen Umgang mit Trinkwasser und versuche wo möglich Wasser zu sparen. Notiere
deine Zielsetzung und überprüfe sie später.
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3 Abwasserreinigungsanlage ARA Kallnach
AB3.5 Aufgabenblatt (Lösungen)
1 Trinkwasser sparen
1) Ich drehe den Wasserhahn richtig zu. Wenn er trotzdem tropft, bitte ich jemanden, eine neue
Dichtung einzusetzen.
2) Beim Zähneputzen fülle ich Wasser in einen Becher um zu spülen. Ich lasse nicht Wasser unnötig
aus dem Hahn in den Abfluss laufen.
3) Beim kurzen Duschen verbrauche ich viel weniger Wasser als beim Baden.
4) Ich benutze bei „Pipi“ die Spartaste am WC.
5) Ich lüfte getragene Hosen und Pullis oder bürste sie aus. Die Waschmaschine muss dann weniger
oft laufen. Vorwaschen braucht es nur bei stark verschmutzter Wäsche.
6) Ich giesse die Pflanzen auf dem Balkon und im Garten mit Regenwasser aus der Tonne oder einer
Zisterne.
2 Wasserverbrauch (Abweichungen je nach Quelle)
Toilette
Baden/Duschen
Waschmaschine
Kochen, Trinken, Abwaschen
Körperpflege, Handwäsche
Sonstiges
Geschirrspüler
3
1
47,7 Liter
31,7 Liter
30,2 Liter
24,3 Liter
20,7 Liter
3,8 Liter
3,6 Liter
Bilder mit Kommentar (Beispiele)
2
3
4
5
6
1) Moderne Armaturen und Mischbatterien sind sparsamer. Es gibt auch Durchflussbegrenzer und
Sparduschknöpfe.
2) Spartaste benutzen. Undichte Spülkästen sofort reparieren lassen. Ein lecker Spülkasten
verschwendet jährlich die Wassermenge von 100 Vollbädern.
3) Denen Wasserhahn richtig zudrehen. Wenn er trotzdem tropft, muss eine neue Dichtung
eingesetzt werden.
4) Geschirrspüler erst laufen lassen, wenn er voll ist.
5) Die Pflanzen auf dem Balkon und im Garten mit Regenwasser aus der Tonne oder einer Zisterne
giessen. Regenwasser aus der Dachrinne auffangen. Den Garten, wenn überhaupt nötig, erst am
Abend giessen.
6) Getragene Hosen und Pullis auslüften oder bürsten. Die Waschmaschine muss dann weniger oft
laufen. Vorwaschen braucht es nur bei stark verschmutzter Wäsche.
4 Wasser sparen
Individuelle Lösungen
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3 Abwasserreinigungsanlage ARA Kallnach
AB3.6 Aufgabenblatt Exkursion: Funktion der ARA
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Funktion der ARA Kallnach
Die Abwasserreinigungsanlage (ARA) auch Kläranlage genannt, reinigt in mehr das verschmutzte
Abwasser von Gemeinden oder ganzer Regionen. Das gereinigte Abwasser fliesst in den Vorfluter
((Fluss, See). Normalerweise verfügt eine ARA über drei Reinigungsstufen.
2


3
Lernziele
Die SuS kennen die wichtigsten Elemente einer ARA.
Die SuS können den Weg des Abwassers durch die einzelnen Reinigungsstufen beschreiben.
Aufgabe
1. Orientiere dich im Gelände, welche Elemente der ARA Kallnach zu erkennen sind.
2. Ordne die Stichworte in der richtigen Reihenfolge und beschreibe in groben Zügen den
Reinigungsvorgang in der ARA.
Quelle: Hans Weber
⃝ Belüfter / Sandfang
⃝ Nachklärbecken
⃝ Zulaufkanal
⃝ Vorfluter
⃝ Tropfkörper
⃝ Schneckenrohrpumpen
⃝ Sauberwasserkanalisation
⃝ Feinrechen
⃝ Vorklärbecken
⃝ Phosphatfällung
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3 Abwasserreinigungsanlage ARA Kallnach
AB3.6 Aufgabenblatt Exkursion (Lösungen)
1. Elemente
2. Reinigungsverlauf
① Zulaufkanal
② Schneckenrohrpumpen
③ Feinrechen
④ Belüfter / Sandfang
⑤ Vorklärbecken
⑥ Tropfkörper
⑦ Phosphatfällung
⑧ Nachklärbecken
⑨ Sauberwasserkanalisation
⑩ Vorfluter
Abwasserreinigung:
Die mechanische Reinigung hat die Aufgabe, Feststoffe aus
dem Abwasser zu entfernen: Grobgut, Sand, Schlamm, Öl,
Fett. Bei der biologischen Reinigung werden alle organisch
gelösten Stoffe im Abwasser durch Mikroorganismen und
Kleinstlebewesen abgebaut. In der chemischen Reinigung
werden Phosphate entfernt.
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