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IdeenSet Seeland-Grosses Moos

PHBern 2015, www.phbern.ch

IdeenSet Seeland – Grosses Moos

3 Abwasserreinigungsanlage ARA Kallnach AB3.1 Aufgabenblatt: Funktion einer Kläranlage

1 Was passiert in einer Kläranlage?

In einer Kläranlage können viele, aber nicht alle Stoffe aus dem Abwasser entfernt werden. Aus Haus-

halten 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 Lernziele

Die SuS können Informationen aus dem Internet suchen, Fachausdrücke verstehen, Texte struktu-rieren und zusammenfassen.

Die SuS verstehen und können erklären, wie eine Abwasserreinigungsanlage funktioniert.

3 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:

Wasser-

schule

Schwaben

2. Abwasserverschmutzung

Feste Gegenstände, wie Zigarettenkippen, Wegwerfwindeln, Slipeinlagen, Abziehfolien, Watte-

stäbchen, Rasierklingen, Strümpfe, Katzenstreu, Essensreste, Küchenabfälle und vie-

les mehr verstopfen die Kanalisation.

Altöl vom Auto, Speiseöl, Frittier- und Bratfett verbinden sich mit dem Abwasser-

schlamm zu einem zähen, klebrigen Brei.

Chemikalien und Gifte wie Farben, Lacke, Lösungsmittel, Pflanzenschutzmittel, Medi-

kamente und andere Chemikalien sind Gift für das Wasser und gehören zum Sonder-

müll.

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3 Abwasserreinigungsanlage ARA Kallnach AB3.2 Aufgabenblatt: Abwasser-Test

1 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 Lernziele

Die SuS können den Zusammenhang zwischen Wasserbenutzung und Gewässergefährdung er-kennen.

Die SuS können Fehlverhalten analysieren, über alternative Lösungen nachdenken, Argumente abwägen und aufgrund neuer Einsichten einen bisherigen Standpunkt ändern.

3 Aufgabe

1. Überlege, was in die Toilette beziehungsweise in den Abfluss hinein darf und was nicht. Mache den Test und zeige, wie gut du dich auskennst! Kreuze an, was richtig ist und trage die Buchsta-ben in die Kästchen ein.

2. Begründe, weshalb gewisse Sachen nicht in die Kanalisation gehören.

Darfin die Toi-

lette

Darf nicht in

die Toilette

schmutziges Putzwasser I H

Geschenkpapier M C

Fett aus der Bratpfanne O H

Seifenwasser S Z

Ohrenstäbchen R C

Shampoo vom Haare waschen H I

Klopapier Ü S

Essensreste O T

kleine Plastiktüten L Z

altes Wasser aus der Blumenvase E Ä

Streu aus dem Meerschweinchenkäfig C W

Reste aus dem Farbeimer T A

Spülwasser S B

alte Socken A S

Wasser vom Wasserfarbenmalen E O

alte Medikamente U R

Lösungswort:

© Reinhard Habeck

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1. Abwassertest

Was darf in die Toilette, was nicht ?

Darf in die

Toilette

Darf nicht in

die Toilette

schmutziges Putzwasser I H

Geschenkpapier M C

Fett aus der Bratpfanne O H

Seifenwasser S Z

Ohrenstäbchen R C

Shampoo vom Haare waschen H I

Klopapier Ü S

Essensreste O T

kleine Plastiktüten L Z

altes Wasser aus der Blumenvase E Ä

Streu aus dem Meerschweinchenkäfig C W

Reste aus dem Farbeimer T A

Spülwasser S B

alte Socken A S

Wasser vom Wasserfarbenmalen E O

alte Medikamente U R

Schmutziges Putzwasser (ja); Geschenkpapier/Papierschnipsel (nein, Papiermüll); Fett aus der Fritöse

(Bratpfanne) (nein, Biomüll); Seifenwasser (ja); Ohrenstäbchen (nein, Restmüll); Shampoo vom Haa-

rewaschen (ja); WC-Papier/Klopapier (ja); Essensreste (nein, Biomüll); kleine Plastiktüten (nein, Plas-

tikmüll/Abfallsack); Wasser aus der Blumenvase (ja); Streu aus dem Meerschweinchenkäfig (nein,

Restmüll); Reste aus dem Farbeimer (nein, Sondermüll); Spülwasser (ja); alte Socken (nein, Kleide r-

sammlung); Wasser vom Wasserfarbenmalen (ja); alte Medikamente (nein, Apotheke).

Lösungssatz:

I C H S C H Ü T Z E W A S S E R

2. Begründungen

nicht abbaubar

giftig

zerstört Lebewesen

verstopft Leitungen

teure Entsorgung

etc.

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3 Abwasserreinigungsanlage ARA Kallnach AB3.3 Aufgabenblatt: Wasser wird gereinigt

1 Wasser wird gereinigt (Experiment)

Schmutzwasser versickert im Boden, fliesst durch Erde, Sand und Kies und wird dabei immer saube-

rer. Tief im Boden trifft es auf eine wasserundurchlässige Schicht und sammelt sich in Hohlräumen.

Dieses Wasser nennt man Grundwasser.

2 Lernziele

Die SuS können Informationen aus Beobachtungen und Experimenten zusammenfassen, sprach-lich ausdrücken und sich dabei anderen verständlich machen.

Die SuS können den Weg des Abwassers durch eine Kläranlage beschreiben

3 Aufgabe

1. Besorge das in der Anleitung beschriebene Material und bereite die „Abwasserreinigungsanlage“ für den beschriebenen Versuch vor. Notiere die gemachten Beobachtungen und Ergebnisse 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, Ak-

tivkohle, 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 be-

achten, dass die Gefässe nicht ganz gefüllt werden.

3. Nun werden die vier Töpfe wie abgebildet aufeinan-

der 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 fest-

gehalten.

6. Die Beobachtungen und unterschiedlichen Ergeb-

nisse werden verglichen und Überlegungen angestellt,

was das für den Schutz von Trinkwasser bedeuten

könnte.

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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 ke i-

nesfalls getrunken werden darf, auch wenn es dem Anschein nach sauber wirkt. Wichtig ist, zu vermit-

teln, 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 en t-

hielt 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 aufge-

fangene 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 Bä-

chen 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 ausge-

wiesen und durch ein entsprechendes Hinweisschild gekennzeichnet. Trinkwasserschutzgebiete d ie-

nen dem gezielten örtlichen Schutz des Trinkwassers vor bakteriellen Belastungen und besonderen

Gefahrenherden.

Erkenntnis

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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3 Abwasserreinigungsanlage ARA Kallnach AB3.4 Aufgabenblatt: Der Kreislauf des Wassers

1 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 Wo l-

ken.

2 Lernziele

Die SuS können Informationen aus dem Internet suchen, vergleichen, Zusammenhänge herstellen und Sachverhalte sprachlich ausdrücken.

3 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 ausführl i-

chen Bericht darüber. (z.B.1: Wenn die Sonne scheint und es warm wird, verdunsten kleine Was-serteilchen. Diese winzigen Wassertröpfchen steigen aus Gewässern, Wiesen, Äckern und Wäl-dern als unsichtbaren Wasserdampf zum Himmel auf.)

Stichwortartige Beschreibung

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Wasserkreislauf (1) Sonnenwärme verwandelt flüssiges Wasser in Wasserdampf, das Wasser verdunstet. Der Was-

serdampf 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 Was-

sertropfens 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

kühlt sich der Wasserdampf ab und kondensiert zu Wolken (Verdichtung). Auch in tieferen Luftschich-

ten kann sich die Luftfeuchtigkeit bei fallender Temperatur als Nebel, Tau oder Raureif niederschla-

gen. Das Niederschlagswasser sammelt sich in Pfützen, versickert im Boden oder 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 kön-

nen wir ihn als Trinkwasser nutzen, mit oder ohne Aufbereitung, je nach den Voraussetzungen, die er

auf seinem Weg hatte.

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3 Abwasserreinigungsanlage ARA Kallnach AB3.5 Aufgabenblatt: Trinkwasser sparen

1 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 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.

3 Aufgabe

1. Erkläre mit Hilfe der Abbildungen, wie man kostbares Trinkwasser sparen kann.

© Saarland – Ministerium für Bildung und Sport

2. Suche im Internet zu den in der Grafik genannten Bereichen den durchschnittlichen Wasserver-brauch im Privathaushalt einer Person in der Schweiz in Litern pro Tag.

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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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1 Trinkwasser sparen

1) Ich drehe den Wasserhahn richtig zu. Wenn er trotzdem tropft, bitte ich jemanden, eine neue Dich-

tung 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 47,7 Liter

Baden/Duschen 31,7 Liter

Waschmaschine 30,2 Liter

Kochen, Trinken, Abwaschen 24,3 Liter

Körperpflege, Handwäsche 20,7 Liter

Sonstiges 3,8 Liter

Geschirrspüler 3,6 Liter

3 Bilder mit Kommentar (Beispiele)

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1) Moderne Armaturen und Mischbatterien sind sparsamer. Es gibt auch Durchflussbegrenzer und

Sparduschknöpfe. 2) Spartaste benutzen. Undichte Spülkästen sofort reparieren lassen. Ein lecker Spülkasten ver-

schwendet jährlich die Wassermenge von 100 Vollbädern. 3) Denen Wasserhahn richtig zudrehen. Wenn er trotzdem tropft, muss eine neue Dichtung einge-

setzt 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

1 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 Lernziele

Die SuS kennen die wichtigsten Elemente einer ARA.

Die SuS können den Weg des Abwassers durch die einzelnen Reinigungsstufen beschreiben.

3 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 Reini-

gungsvorgang 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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