Im Zuge der Weiterentwicklung des Umweltschutzsektors wurden in Bereichen wie der städtischen Abwasserbehandlung und dem Luftreinhaltemanagement bedeutende Fortschritte erzielt. Dennoch bestehen weiterhin zentrale Herausforderungen. Dieser Artikel untersucht drei zentrale Schwachstellen der Wasserwirtschaft und beleuchtet aktuelle Hürden sowie zukünftige Lösungsansätze.
Unzureichende Pipeline-Netzwerkinfrastruktur
Die Abwasserbehandlung in unserem Land steht vor verschiedenen Herausforderungen, darunter anhaltende Probleme mit schwarzen und übelriechenden Gewässern trotz erheblicher Investitionen in die Aufbereitung. Hinzu kommen niedrige Abwassersammelquoten, unzureichende Kohlenstoffquellen im Zulaufwasser und ein ineffizienter Betrieb der Kläranlagen.
Zu den Hauptproblemen des bestehenden Entwässerungsnetzes zählen historische Konstruktionsmängel, die der heutigen Niederschlagsintensität nicht mehr gerecht werden. Dies führt zu städtischen Überschwemmungen und Verschmutzung durch Überläufe. Darüber hinaus tragen fehlerhafte und unzulässige Verbindungen zwischen Regen- und Abwassersystemen zu dem Problem bei. Solche Verbindungen innerhalb von Gemeinden, Wohngebieten, Gewerbegebieten und Straßenläden führen dazu, dass Regenwasser in die Kanalisation oder Abwasser in die Regenwasserkanalisation gelangt. Dies verschärft die städtischen Überschwemmungen zusätzlich und stört den Kohlenstoffhaushalt des einfließenden Wassers.
Behebung der geringen Abdeckung des Rohrnetzes und der Bauqualität
Ein drängendes Problem in China ist die geringe Abdeckung des Abwassernetzes. Großstädte erreichen eine Abdeckung von 60 %, während die Abdeckung in kleineren Städten zwischen 40 % und 60 % liegt. Diese Diskrepanz führt zu einer erheblichen Diskrepanz zwischen Abwassersammlung und -behandlung. Trotz einer beachtlichen städtischen Abwasserbehandlungsrate von 98.1 % liegt die zentrale Sammlungsrate von Haushaltsabwasser weiterhin unter 70 %. Die Lückenquote des nationalen Abwassernetzes beträgt etwa 50 %, insbesondere aufgrund fehlender Hausanschlussleitungen.
Darüber hinaus gibt die Bauqualität des Rohrleitungsnetzes unseres Landes Anlass zur Sorge, verschärft durch unzureichendes Systemmanagement und -betrieb. Mängel, Einstürze und Brüche treten häufig auf und führen dazu, dass Teile des Netzes ihre vorgesehenen Funktionen nicht mehr erfüllen können. Dies unterstreicht die dringende Notwendigkeit umfassender Verbesserungen der Baustandards und der Netzmanagementpraktiken, um eine effiziente und zuverlässige Abwassersammlung und -behandlung im ganzen Land zu gewährleisten.
Im März dieses Jahres erließen das Ministerium für Wohnungsbau und Stadt-Land-Entwicklung und das Ministerium für Ökologie und Umwelt gemeinsam mit drei weiteren Ministerien eine Richtlinie zur Stärkung des Baus, Betriebs und der Instandhaltung städtischer Abwassernetze. Ziel der Richtlinie ist die Beseitigung von direkten Abwassereinleitungen und Blindanlagen in bebauten Stadtgebieten mit dem Ziel, eine zentrale Sammelquote von über 73 % für städtisches Haushaltsabwasser zu erreichen. Die Richtlinie betont zudem die dringende Notwendigkeit, die Modernisierung der Abwassernetze zu beschleunigen und leitet damit eine Phase des beschleunigten Netzausbaus ein.
Gleichzeitig bestehen weiterhin Herausforderungen im Wasserversorgungsnetz, die durch Hardware- und Softwareprobleme wie veraltete Infrastruktur, sprudelndes, tropfendes und undichtes Wasser sowie umfangreiche Managementprobleme gekennzeichnet sind. Das alternde Wasserversorgungsnetz trägt in Verbindung mit mangelhafter Bauqualität und der Verwendung minderwertiger Rohre durch Bauträger zu häufigen Rohrbrüchen bei. Solche Vorfälle verschwenden nicht nur Wasserressourcen, sondern bergen auch Risiken wie Straßeneinbrüche, die die Wirtschaft beeinträchtigen und die öffentliche Sicherheit gefährden. Die Behebung dieser Probleme ist entscheidend für eine effiziente Wasserversorgungsinfrastruktur und das Wohlergehen der Bevölkerung.
Derzeit weist das Wasserversorgungsnetz in China eine durchschnittliche Leckrate von 15 % auf, was zu einem landesweiten jährlichen Wasserverlust von 8.3 Milliarden Kubikmetern führt. Um dieser Herausforderung zu begegnen, haben das Ministerium für Wohnungsbau und Stadt-Land-Entwicklung und die Nationale Entwicklungs- und Reformkommission gemeinsam eine Richtlinie mit dem Titel „Hinweis zur Stärkung der Leckagekontrolle in öffentlichen Wasserversorgungsnetzen“ herausgegeben. Ziel ist es, die Leckrate städtischer Wasserversorgungsnetze auf unter 9 % zu senken. Angesichts der akuten Wasserknappheit in China hat die Minimierung von Leckagen in Wasserversorgungsleitungen höchste Priorität.
Darüber hinaus tragen veraltete Wasserversorgungsanlagen und unzureichendes Management dazu bei, dass Speicher und Wassertanks die Desinfektionsstandards nicht erfüllen. Dies führt zu Bakterienwachstum und Wasserverunreinigungen durch Fremdkörper. Um diese Probleme zu beheben und die Wassersicherheit zu gewährleisten, sind umfassende Maßnahmen wie die Modernisierung des Rohrleitungsnetzes, die Zonenmessung, die Druckregulierung und die intelligente Entwicklung notwendig. Der Einsatz von Technologien wie Big Data und künstlicher Intelligenz ermöglicht die schnelle Erkennung neuer Leckagen sowie die Lokalisierung bestehender Leckagen. Dadurch werden die betriebliche Effizienz deutlich gesteigert und die Komplexität bei der Entwicklung intelligenter Wasserlösungen in der Wasserwirtschaft reduziert.
Wilo (China) Water Pump System Co., Ltd. ist auf innovative Wasserpumpenlösungen spezialisiert. Ihre horizontale Kreiselpumpe Wilo-Atmos GIGA-N mit Endansaugung gewährleistet einen effizienten Betrieb.
Shanghai Guanlong Valve Energy Saving Equipment Co., Ltd. bietet hochentwickelte Durchfluss- und Druckregelventile an, die für eine optimale Energieeinsparung konzipiert sind.
Die Mei De Group Co., Ltd. ist spezialisiert auf doppelt klemmende Rohrverschraubungen aus Edelstahl und gewährleistet so Langlebigkeit und Zuverlässigkeit in Sanitärsystemen.
Hangzhou Meiyi Automation Technology Co., Ltd. bietet elektromagnetische Durchflussmesser wie den LDG-SUP-A100 an, die präzise Messmöglichkeiten für verschiedene Anwendungen bieten.
Tianjin Zhiyi Times Technology Development Co., Ltd. stellt schwimmende Wasserqualitätsüberwachungsschiffe vor, die die Effizienz und Genauigkeit der Umweltüberwachung verbessern.
Die zunehmende Abwassermenge stellt eine erhebliche Herausforderung für die Klärschlammentsorgung dar. In China werden jährlich über 60 Milliarden Tonnen städtisches Abwasser behandelt, woraus über 60 Millionen Tonnen Klärschlamm entstehen. Dieser wird hauptsächlich durch Deponierung, Verbrennung und Wiederverwendung entsorgt. Die Deponierung ist mit 48 % der Entsorgungsmethoden nach wie vor die gängigste, trotz der damit verbundenen Umweltrisiken wie Grundwasserverschmutzung und Ressourcenverknappung. Aktuelle politische Maßnahmen befürworten nachhaltigere Ansätze und zielen darauf ab, die Klärschlammbehandlung neben dem Wassermanagement zu priorisieren. Dabei wird die umweltgerechte Entsorgung und Ressourcennutzung betont, um die Abhängigkeit von Deponien im Rahmen des 14. Fünfjahresplans zu verringern.
Die Herausforderungen bei der Schlammbehandlung und -entsorgung in China drehen sich um drei Kernfragen:
Erstens haben unzureichende Investitionen und Infrastruktur zu einem Mangel an Aufbereitungsanlagen geführt, wodurch viel Klärschlamm unbehandelt und chemisch unbehandelt bleibt, da der Fokus in der Vergangenheit auf wasserbezogenen Initiativen lag.
Zweitens erschwert die schlechte Schlammqualität, die sich durch einen geringen Gehalt an organischen Stoffen und einen hohen Sandanteil auszeichnet, die Behandlung aufgrund des hohen Energiebedarfs und der Herausforderungen im bestehenden Rohrnetzsystem.
Schließlich ist die vorherrschende Deponierungsmethode nicht nachhaltig, da Klärschlamm vor seiner Verwendung im Bauwesen oder seiner Verbrennung einer unschädlichen Aufbereitung unterzogen werden muss. Chinas Klärschlamm mit seinem hohen Feuchtigkeitsgehalt und niedrigen Heizwert stellt jedoch aufgrund seiner Verbrennungseigenschaften eine erhebliche Herausforderung und Kosten dar. Zudem enthält Klärschlamm sowohl wertvolle Rohstoffe als auch Schadstoffe, was die Problematik komplex macht und eine sorgfältige Lösung erfordert.
In China gibt es derzeit vier primäre technische Verfahren zur sicheren und ressourcenschonenden Nutzung von Klärschlamm: anaerobe Vergärung mit anschließender landwirtschaftlicher Ausbringung, Trocknung und Verbrennung mit Entsorgung der Asche oder Verwendung in Baustoffen, aerobe Vergärung zur landwirtschaftlichen Ausbringung und Tiefenentwässerung zur Deponierung. Trotz der anhaltenden Herausforderungen bei der Klärschlammverwertung betonen politische Richtlinien die nachhaltige Entwicklung durch ressourcenschonende Verfahren.
Jingjin Equipment Co., Ltd. präsentiert seine Filterpressen-Serie.
Jiangsu Kangtai Environmental Protection Co., Ltd. stellt ihr integriertes Schlammtiefentwässerungssystem vor.
CODEL Air Technology (Beijing) Co., Ltd. bietet eine Lösung zur Trocknung von Klärschlamm mittels Luftzug bei extrem niedrigen Temperaturen an.
Jiangsu Leading Drying Technology Co., Ltd. bietet Granulatoren und Paddeltrockner an.
Jiangsu Boyi Environmental Protection Technology Co., Ltd. stellt einen Schlamm-Niedertemperatur-Bandtrockner vor.
Es bestehen erhebliche Widersprüche zwischen Wasserangebot und -nachfrage, weshalb die Nutzung von Abwasserressourcen von entscheidender Bedeutung ist. China steht sowohl vor dem Problem der Wasserverschmutzung als auch der Wasserknappheit. Die Nutzung von Abwasser kann beide Probleme gleichzeitig angehen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Wasserquellen kann Abwasser lokal genutzt werden, wodurch Kosten und Umweltbelastung reduziert werden. Die Regierung hat Maßnahmen zur Förderung der Abwassernutzung eingeführt.
Innerhalb eines Jahres veröffentlichten zehn Ministerien die „Leitlinien zur Förderung der Abwassernutzung“ – ein wegweisendes Dokument. Darin werden die wichtigsten Bereiche und Projekte zur Abwassernutzungsförderung skizziert, mit dem Ziel, langfristig ein systematisches, sicheres, umweltfreundliches und wirtschaftliches Nutzungsmuster zu etablieren. Diese Strategie konzentriert sich auf die Schaffung einer nachhaltigen Wasserversorgung und stellt damit einen strategischen Schritt zur Bekämpfung der Wasserknappheit dar. Das Dokument betont zudem die Umsetzung regionaler Projekte zur Wiederverwertung von aufbereitetem Wasser, bei denen städtisches Abwasser gereinigt wird, um nach Erfüllung der Qualitätsstandards lokale Wasserquellen wieder aufzufüllen.
Sobald ausreichend Wasser zur Verfügung steht, durchläuft es einen natürlichen Kreislauf und wird für die lokale Nutzung in Produktion und Alltag aufbereitet, wodurch Abwasser effektiv genutzt wird. Kläranlagen entwickeln sich von traditionellen Endbehandlungsanlagen hin zu Anlagen mit Doppelfunktion der Schadstoffbekämpfung und Wasserversorgung. In wasserarmen Regionen können die Anbieter und Nutzer von aufbereitetem Wasser die Preise unabhängig aushandeln und so „Abwasser“ in eine wertvolle Ressource verwandeln.
Regionale Wasserwiederverwertung bietet zwei entscheidende Vorteile. Erstens löst sie Konflikte zwischen der Nutzung von aufbereitetem Wasser für ökologische und häusliche Zwecke. Das Wasser wird zunächst im natürlichen Ökosystem gespeichert und anschließend als neue Wasserquelle für Produktion und Alltag genutzt. Zweitens reduziert die Wiederverwendung von aufbereitetem Wasser den Bedarf an umfangreichen Transport- und Verteilungsleitungen. Dieser Ansatz nutzt die natürliche Wasserbewegung, um die Wirtschaftlichkeit zu steigern.
Shanghai Weisaibo Environmental Protection Technology Co., Ltd.
Beijing Sino Membrane Technology Co., Ltd.
Grundfos Pump (Shanghai) Co., Ltd.
Wiederaufbereitetes Wasser muss die Wasserstandards der Klassen III oder IV erfüllen und für die Verwendung in Haushalten oder der Produktion sogar noch strengere Kriterien erfüllen. Um diese hohen Qualitätsstandards zu erreichen, ist eine fortschrittliche Abwasserbehandlung erforderlich, die physikalische, chemische und biologische Verfahren umfasst. Zu den physikalischen Verfahren zählen Adsorption und UV-Desinfektion, zu den chemischen Verfahren Ozonoxidation und pharmazeutische Behandlungen, während das biologische Verfahren, insbesondere Membranbioreaktoren, eine präzise Schadstoffabtrennung ermöglicht und sich daher ideal für die Wasserwiederaufbereitung eignet.
Die Entwicklung und Wiederverwendung von kommunalem und industriellem Abwasser bietet eine grundlegende Lösung für Chinas Wasserknappheit. Das aufbereitete Wasser ist lokal verfügbar, gewährleistet Qualität und eine stabile Versorgung und dient der ökologischen Sanierung sowie dem Bedarf von Kommunen, Landwirtschaft und Industrie. Es gilt heute als „zweite Wasserquelle für Städte“ und als primäre Wasserquelle für die Industrie.
Im Bereich des Wassermanagements stellen Wasserknappheit und Wasserverschmutzung für China zentrale Herausforderungen dar. Um der Wasserknappheit entgegenzuwirken, müssen wir der Ressourcenschonung Priorität einräumen und unkonventionelle Wasserquellen erschließen. Gleichzeitig erfordert die Bekämpfung der Wasserverschmutzung strategische Planung, ein integriertes Anlagen-, Netz- und Flussmanagement sowie eine robuste systemische Steuerung.
Obwohl im Umweltschutz bedeutende Fortschritte erzielt wurden, steht die Wasserwirtschaft weiterhin vor kritischen Herausforderungen. Dieser Artikel beleuchtet drei dringende Probleme und skizziert zukünftige Entwicklungsrichtungen.
