Wie funktioniert die Abwasserbehandlung?

Die Abwasseraufbereitung erweist sich als etwas weniger unangenehme Angelegenheit, als Sie wahrscheinlich dachten

Der Typ, der die Schlange durch unseren Abwasserkanal laufen lässt, sieht sachlich aus. Unser Abwasser hat sich verstopft. Direkt neben dem Rohr, das unser Haus mit der durch unsere Straße verlaufenden Abwasserleitung verbindet, steht eine 70 Jahre alte Weideneiche, und ich mache mir Sorgen, dass die Wurzeln des Baumes während der Dürre im vergangenen Jahr ihren Weg in unsere Leitung gefunden haben. Er zuckt mit den Schultern: Vielleicht sind es Baumwurzeln, vielleicht ist es ein eingestürztes Rohr, vielleicht ist es ein Jo-Jo. Die Schlange ging nur etwa ein Dutzend Fuß hinein und fand eine Verstopfung, und jetzt dreht sich die kleine Klaue am Ende. Sobald er es rausholt, wissen wir besser, was los ist. Ich überlasse ihn seinem Geschäft, werfe allerdings einen genervten Blick auf die Eiche. Abwasserrohre werden einfach mit einer Glockenverbindung zusammengefügt, und winzige Wurzelhaare finden ihren Weg zum nährstoffreichen Fluss, werden dann größer und schließlich groß genug, um das Glastonrohr, das so viele Versorgungsleitungen bildet, zu zerbrechen oder eine Verbindung zu lösen Die Rohre sind aus Gusseisen. Niemand weiß, woraus unsere 70 Jahre alten Pfeifen bestehen, aber ich fürchte, wir werden es gleich herausfinden.

Eine Viertelstunde später dreht er die Schlange wieder auf, schreibt eine Rechnung und entlastet die Eiche.

"Hast du ein Baby?" er fragt. Das tun wir.

„Verwenden Sie diese abspülbaren Tücher?“ Das tun wir.

„Nicht“, sagt er. Die gesamte Papierindustrie hat in den letzten Jahren daran gearbeitet, immer mehr wegspülbare Artikel zu entwickeln: Babytücher, Feuchttücher für Erwachsene, antibakterielle Badezimmerreiniger, Windeleinlagen, Windeln. Er schüttelt den Kopf: Wenn es in Ihren Händen nicht auseinanderfällt, spülen Sie es nicht weg. Alles, was es tun muss, ist, seine Form etwa eine Stunde lang beizubehalten, und schon kann es einen Ort finden, an dem es sich festsetzen kann: eine Verbindung, eine Wurzel, einen Pickel an der Innenseite des Rohrs, einen der kleinen Rosthaufen, die man Tuberkel nennt. Dann beginnt es, wie ein Baumstumpf in einem Fluss, andere Dinge zu verfangen, und Sie haben eine Situation, entweder für Sie selbst oder für Ihre ganze Nachbarschaft. Wir sind wie eine Nation von Einjährigen, die alles in die Toilette werfen. „Toilettenpapier und was da rauskommt“, sagt er. „Das gehört in die Toilette.“ Nehmen Sie den Goldfisch mit nach draußen und begraben Sie ihn. Andernfalls bleibt es im besten Fall einfach in einem Sieb der Kläranlage hängen. Es wird auf dem Weg nach unten nicht biologisch abgebaut und könnte Probleme verursachen. Und sprechen wir gar nicht erst von den Müllentsorgungsanlagen – vor sechs Monaten hatte ein anderer Mann eine ordentlich verarbeitete Karotte so weit ausgegraben, dass wir sie mit genügend Geduld hätten rekonstruieren können. Der Abwasserkanal, erzählt mir eine Person nach der anderen, ist für Abwasser bestimmt.

Ihr liebster Verweis in der Popkultur auf Abwasser könnte Art Carney in der Rolle des Ed Norton sein, der singt: „Gemeinsam stehen wir mit der Schaufel in der Hand, um die Dinge am Laufen zu halten.“ Oder vielleicht handelt es sich um eine dieser Szenen aus „Phantom der Oper“ oder „Les Mis“, in der sich inmitten des atmosphärischen Flusses allerhand französische Dramatik abspielt. Ich bevorzuge Carl Spackler in Caddyshack, der gackert, während er vor dem Hintergrund von Säcken mit dem üblichen Golfplatzdünger Milorganite explosive Plastiktiere herstellt. Sie bemerken es kaum, aber ich werde es entschlüsseln: Milorganite ist die Abkürzung für MILwaukee ORGAnic NITrogEn, ein Bodenbehandlungsmittel, das seit 1925 von der Kläranlage der Stadt Milwaukee hergestellt wird und heute auf Rasenflächen im ganzen Land eingesetzt wird. Es ist das Endergebnis ihrer Abwasserbehandlung und sie versenden jedes Jahr Tausende Tonnen davon.

Es geht nicht so sehr darum, dass das, was mit unserem Abwasser passiert, in jeden Spalt unserer Kultur hineinreicht. Der Punkt ist, dass Abwasser eine ziemlich gute Sache ist, wenn man es erst einmal verwaltet, anstatt es wegzuwünschen.

Im North Carolina State Archives in Raleigh hängt gerade auf einigen Schränken ein zusätzlicher Satz 4 Fuß im Quadrat großer Planungskarten aus dem Jahr 1922 – die ersten Planungsdokumente in der Geschichte von Raleigh. Sie eignen sich hervorragend für Studien zur Leerlaufzeit: „Standorte von Bränden in Gebäuden: Eine aus einer Reihe vorläufiger Zonenstudien“, sagt einer. Ein anderes zeigt das Wasserverteilungssystem, eine 16-Zoll- und eine 14-Zoll-Leitung, die von der Pumpstation unten am Walnut Creek zum städtischen Wasserturm führt; ein anderer zeigt Hartbelag; Ein vierter zeigt „Hindernisse für Straßenerweiterungen und Wohn- und Gewerbewachstum“.

Bei weitem mein Favorit ist „Sewer Mains and Laterals“, mit dicken Buntstiftstreifen in Braun, Blau und Gelb, die die Standorte verschiedener Größen von unterirdischen Abwasserrohren zeigen – angefangen bei 6-Zoll-Durchmessern in Vierteln wie meinem bis hin zu größtes Netz damals, 24 Zoll. Was ich an der Karte liebe, sind die Wasseraustritte – am Crabtree Creek nördlich der Stadt und am Walnut Creek im Süden (sicher flussabwärts von der Pumpe, die Trinkwasser in die Stadt bringt) hören die Buntstiftstreifen einfach auf. Dorthin gelangen die Abwässer: in den Fluss.

Diese Zeiten scheinen heute fast absurd urig zu sein, aber sie sind doch nicht so lange vorbei. Im Jahr 1940 wurde in einigen der größten Städte der Vereinigten Staaten – Boston, Pittsburgh, Cincinnati, St. Louis, Kansas City – jeder Tropfen dessen, was man in die Toilette spülte, unbehandelt in einen nahegelegenen Hafen, Fluss oder See geschüttet . New York City behandelte 1940 etwa ein Viertel seines Abwassers und erreichte erst 1986 100 Prozent. Hätten Sie bis dahin Ihre Tante Louise auf der Upper West Side besucht, wären alle Ihre Geschäfte direkt in den Hudson geflossen.

Historiker schätzen, dass die durchschnittliche Person weniger als 5 Gallonen Wasser pro Tag verbrauchte, bevor Sanitärinstallationen in Innenräumen weit verbreitet waren; Heutzutage liegt eine gute (und niedrige) Schätzung des amerikanischen Wasserverbrauchs zu Hause bei 100 Gallonen pro Tag und Person. Ein Teil davon wird auf Rasenflächen verstreut und ein Teil wäscht Autos und Haustiere, aber im Großen und Ganzen verwenden wir dieses Wasser entweder zum Reinigen von uns selbst, unserem Geschirr und unserer Kleidung, wobei es in diesem Fall in den Abfluss gelangt, oder zum Trinken, was wiederum der Fall ist landet schließlich auf der Toilette. Jeden Tag verwandelt jeder von uns etwa 100 Gallonen Wasser in Abwasser. Das ist eine Menge Abwasser, das viel Behandlung erfordert – und sehr wenig davon ist Kot.

Zumindest behandeln wir es jetzt. Obwohl Menschen schon seit Tausenden von Jahren Abwasserleitungen leiten, ist die tatsächliche Abwasseraufbereitung kaum ein Jahrhundert alt. Die Menschen mussten zunächst herausfinden, dass menschliche Abfälle nicht nur schädlich, sondern tatsächlich ungesund sind, und dann, warum sie ungesund sind, bevor sie herausfinden konnten, was sie damit machen sollten. Sobald sie es geschafft hatten, machten sie sich schnell an die Arbeit; Das meiste Wasser, das aus westlichen Kläranlagen kommt, kann man fast trinken, und die meisten der dabei entfernten Biofeststoffe werden zur Düngung von Feldfrüchten und zur Bodenbehandlung verwendet. Das System ist nicht fehlerfrei – Biofeststoffe verunreinigen manchmal das Wasser; Fettverstopfungen verursachen verschüttetes Abwasser oder Systemausfälle; Schwermetalle, Arzneimittel und Körperpflegeprodukte reichern sich in Biofeststoffen an – aber insgesamt funktioniert es hervorragend.

Vielleicht stammen die ersten schriftlichen Hygieneanweisungen aus der Bibel, die von und für ein Nomadenvolk geschrieben wurde und einen „Klein-ist-schön“-Ansatz verfolgt: Das Deuteronomium fordert Sie auf, ein Loch zu graben und „zu bedecken, was von Ihnen kommt“. Um etwa 3000 v. Chr. hatten die Bewohner der Orkney-Inseln Toiletten erfunden: Bestehende Steinhüttenwände aus dieser Zeit hatten kleine Nischen mit Löchern, die zu unterirdischen Kanälen führten. Der Kanalisationshistoriker Jon Schladweiler sagt, dass tausend Jahre später Zivilisationen im gesamten antiken Mittelmeerraum und im Nahen Osten Rohre verwendeten, um sowohl Regenwasser als auch menschliches Abwasser von Häusern und Städten weg und normalerweise in Wasserstraßen zu leiten. Um 1500 v. Chr. gab es im kretischen Palast von Knossos eine echte Spültoilette – einen Sitz, eine Pfanne und einen Sklave zum Ausgießen von Wasser, um das, was Wegwindelhersteller als „die Beleidigung“ bezeichnen, in einen Abfluss im Boden zu leiten. Kretische Techniken zur Kanalisierung von Wasser und Abwasser verbreiteten sich in ganz Griechenland, und im 5. Jahrhundert v. Chr. leiteten die Athener Abwasser und Regenwasser zu einem Reservoir außerhalb der Stadt und nutzten es zur Bewässerung von Feldfrüchten.

Die Römer verbesserten sogar das: Nachdem er die vielen Errungenschaften Roms betrachtet hatte, bezeichnete Plinius der Ältere die Abwasserkanäle als „die größte Errungenschaft von allen“. (Das Wort „Abwasserkanal“ kommt vom lateinischen exaquare, „Wasser abführen“.) Der ständige Wasserfluss, der von den Aquädukten in die Stadt gelangte, versorgte öffentliche Brunnen und Bäder, und die Römer erkannten, dass das öffentliche Badewasser ausgetauscht werden sollte ein paar Mal am Tag. „Sie bauten direkt neben den Bädern öffentliche Latrinengebäude“, sagt Schladweiler, und spülten die Latrinen, indem sie das verbrauchte Badewasser unter ihnen hindurchleiteten. Der Großteil der menschlichen Abfälle wurde jedoch einfach auf die Straße geworfen; Aquäduktwasser wurde verwendet, um die Straßen zu waschen und den Abfall in die Kanalisation zu leiten. Da römische Abwasserkanäle nicht belüftet waren, waren die gleichen Abflüsse und Latrinen der einzige Ausgang für das Abwassergas. Positiv zu vermerken ist, dass die Römer auch tragbare Toiletten erfanden und Urnen am Straßenrand in der Nähe der Stadteingänge aufstellten (Händler vermieteten Ihnen etwas, das Schladweiler „einen Sittsamkeitsumhang“ nennt). Darüber hinaus ließ Kaiser Vespasian im 1. Jahrhundert Arbeiter den Inhalt von Urinalen einsammeln, den er dann besteuerte und an Fuller, Handwerker, die die Kleidung der Römer reinigten und färbten, verkaufte – sie hatten herausgefunden, dass das Ammoniak im Urin reinigende Kräfte hatte.

Nach dem Untergang des Reiches warfen die Römer weiterhin Schmutz auf die Straßen, aber niemand wusch ihn. In Rom verfielen viele Abwasserrohre. Überall sonst kamen die Menschen wie immer ohne sie aus: Bestenfalls nutzten sie Latrinen (nicht ausgekleidete Gruben) oder Jauchegruben (mit perforiertem Mauerwerk ausgekleidete Gruben, in denen Flüssigkeiten in den Boden abfließen konnten, während sich Feststoffe zur eventuellen Beseitigung anhäuften) und im schlimmsten Fall warfen sie ihre Abfälle weg auf die Straße und dort zurücklassen. Im 13. Jahrhundert pflasterte der französische König Philipp II. die Straßen von Paris, um den Gestank zu reduzieren, was zur Folge hatte, dass der Abfall danach auf den Steinen blieb, anstatt im Boden zu versickern. Im 14. Jahrhundert befahl einer seiner Nachfolger, Philipp VI., den Parisern, vor ihren Häusern zu fegen und den Müll auf eine Mülldeponie zu bringen; Es wurden Mannschaften von Sanitärarbeitern organisiert, um alles aufzuräumen, was noch übrig war. Als Rückbesinnung auf die Technologie des Römischen Reiches eröffnete Paris 1370 eine Reihe von Entwässerungskanälen, die auch Abfälle transportierten – der größte war mit Mauerwerk ausgekleidet und wurde Grand Egout oder Großer Abfluss genannt. Im 16. Jahrhundert musste ein britisches Königsschloss Schilder anbringen, die die Menschen daran erinnerten, „die Treppen, Korridore oder Schränke nicht mit Urin oder anderem Schmutz zu verunreinigen“. Als das Schloss von Versailles im 17. Jahrhundert eröffnet wurde, verfügte es über schöne plätschernde Springbrunnen, aber weder Badezimmer noch Abwasserkanäle.

Die Welt veränderte sich im Jahr 1842, als die Stadt Hamburg nach einem verheerenden Brand beschloss, beim Wiederaufbau Abwasserrohre zu verlegen. Die Entlüftung der neuen Rohre erfolgte über Hausabflüsse und verfügte über einen Mechanismus zum Spülen mit Gezeitenwasser. Das System war effizient, stank nicht und wurde zum weltweiten Vorbild. (Vor der Einführung dieser Abwasserkanäle verursachte Typhus, der durch durch Abwasser verunreinigtes Wasser übertragen wurde, 48,5 von 1.000 Todesfällen in Hamburg; nach der Inbetriebnahme der Abwasserkanäle sank die Zahl um die Hälfte.) Unmittelbar danach begannen die Pariser mit der Umstellung ihrer Abwasserkanäle aus dem 14. Jahrhundert Das System verwandelte sich in ein Weltwunder und baute Hunderte Kilometer riesiger Ziegeltunnel, um Regenwasser und alles andere, was die Pariser sonst noch hineinschleusen wollten, abzuleiten.

Als frühe amerikanische Städte wie Boston und Philadelphia im 17. Jahrhundert begannen, ihre Straßen mit Kopfsteinpflaster zu pflastern, gehörten auch Dachrinnen – und sogar einige unterirdische Abwasserkanäle – zu den Verbesserungen. Private Bürger bauten Bostons erste Systeme, die wie die Cloaca Maxima und die Grand Egout dazu dienten, Keller und Sümpfe zu entwässern. Die Bostoner wurden der ständigen Reparaturen, die diese hölzernen Abwasserleitungen erforderten, bald überdrüssig und gingen eine Art öffentlich-private Partnerschaft ein, indem sie Baugenehmigungen für Abwasserkanäle erteilten. Jeder, der einen Abwasserkanal anschließen wollte, musste sich an den Kosten beteiligen, und in den Verträgen wurden Anforderungen an die Sanierung des Gehwegs festgelegt. Philadelphia verfügte 1750 über ein System von Durchlässen und einigen unterirdischen Abwasserkanälen, und New York City begann später im Jahrhundert, einige Abwasserkanäle unter die Erde zu verlegen. Der menschliche Abfall blieb jedoch größtenteils eine persönliche Angelegenheit in Jauchegruben und Aborten.

Die Kanalisation erlebte 1854 einen wahren Aufschwung, als John Snow entdeckte, dass die Londoner Cholera-Epidemie durch mit Abwasser verunreinigtes Trinkwasser verursacht wurde. Mit den Fortschritten in der Mikrobiologie begannen die Menschen zu verstehen, dass menschliche Abfälle Krankheiten in Form von Mikroben übertragen, und sie wollten sich zunehmend vor ihren Abwässern schützen. Darüber hinaus führten die Einführung einer zuverlässigen Wasserversorgung im 19. Jahrhundert und die Verbreitung der modernen Spültoilette (das britische Gesetz über die öffentliche Gesundheit von 1848, das vorschrieb, dass jedes Haus über irgendeine Art von Sanitäreinrichtung verfügen musste, dazu) „Wasserklosett“ auf (die Alternativen zu einer Aschengrube oder einem Abort) erhöhte die Menge an Abwasser, die Haushalte erzeugten, erheblich. Jauchegruben und Toiletten, die bereits zu unangenehmen Belästigungen geführt hatten, erzeugten nun riesige, übelriechende Sickerstellen, die von der neuen Wassermenge überschwemmt wurden. Und es waren nicht nur Toiletten – die Anschlüsse, die Waschbecken und Wannen abflossen, begannen auch die Abwasserrohre zu überlasten; 1844 versuchte Boston, die Flut im wahrsten Sinne des Wortes zu verlangsamen, indem es ein Gesetz erließ, das für jedes Bad eine ärztliche Verordnung vorschrieb.

Da die Städte während der industriellen Revolution immer größer und dichter wurden, mussten sie alle mehr und bessere Abwasserkanäle bauen. Die Cholera-Epidemie war für London nicht ausreichend Motivation, aber der „Große Gestank“ von 1858, als die Themse so stark stank, dass das Parlament über eine Verlegung nachdachte, erregte die Aufmerksamkeit der Stadtregierung; In den 1850er und 1860er Jahren wurden neue Abwasserkanäle gebaut, um Abfälle aus der Londoner Innenstadt flussabwärts zu transportieren. Brooklyn führte 1857 Abwasserkanäle ein, Chicago nicht lange danach. Boston baute Abwasserkanäle immer noch größtenteils privat und verfügte 1869 über etwa 100 Meilen Abwasserkanäle. 1885 hatte sich die Strecke auf 226 Meilen ausgedehnt, und es wurde erwartet, dass neue Häuser an das System angeschlossen werden, sowohl für Pumpen- und Waschbeckenabfälle als auch für die menschlichen Abfälle, die jetzt in Spültoiletten statt in Toiletten fließen.

Jede Stadt hatte ihre eigenen Probleme und ihre eigenen Besonderheiten. Bei einigen Abwasserkanälen in Boston wurden alle 24 Stunden 12 Stunden lang Auslässe durch die Flut aufgestaut; andere, die von skrupellosen Bauunternehmern im Rahmen von Landgewinnungsprojekten wie Back Bay gebaut wurden, sackten ab und verloren ihr Gefälle, was zu Setzungen, Verstopfungen und Staus führte. Sylvan Seattle hatte Rohre aus Holzstäben – und war mit einem so schwerwiegenden Gezeitenproblem konfrontiert, dass die Toiletten zu bestimmten Tageszeiten zu fauligen Geysiren wurden; schließlich baute sich die Stadt einfach höher als ihre Abwasserrohre wieder auf. In Chicago verursachten die Abwasserkanäle eine solche Verschmutzung des Michigansees, dass bei starken Regenfällen die Wolke verunreinigten Wassers bis zum Einlass des Wassersystems floss. Als Reaktion darauf bauten Ingenieure eine Reihe von Kanälen und kehrten den Fluss des Chicago River um, sodass er von einem Abfluss in den Michigansee in einen Fluss vom Michigansee in Richtung Mississippi umgewandelt wurde. Außerdem verlegten sie den Zulauf weiter hinaus in den See.

Alle diese „Lösungen“ haben das Problem lediglich verschoben. Wie ein Historiker beschrieb, als Boston einen mit Abwasser gefüllten Bach abdeckte und ihn zum Charles River statt direkt in den Hafen von Boston leitete, „wurde dadurch die dadurch verursachte Belästigung etwas gemildert oder zumindest an einen anderen Ort verlagert“. Ältere Städte an den Küsten bauten kombinierte Systeme zur Kanalisierung von Abwasser und Regenwasser, während neuere und kleinere Städte separate Systeme bauten – sowohl Regenabflüsse als auch Systeme mit viel kleineren Rohren, die nur Abwasser leiteten – und so ein Überlaufen des Abwassers bei Stürmen verhinderten. Lennox, Massachusetts, baute das erste System dieser Art im Jahr 1875, und Memphis baute eines im Jahr 1880. Seitdem hat jeder das gebaut.

Raleigh verlegte seine ersten Abwasserrohre im Jahr 1890. Die Fayetteville Street, Raleighs Hauptstraße, wurde erst 1886 asphaltiert, genau zur gleichen Zeit wurden auch die ersten Wasserrohre verlegt; Wo Wasserleitungen verlaufen, folgen bald Abwasserrohre. Die Toiletten der knapp 10.000 Einwohner zählenden Stadt Raleigh hatten den Boden mit ziemlicher Sicherheit noch nicht so stark verschmutzt, dass die Brunnen verunreinigt worden wären, und die neuen Abwasserrohre, die nach Norden zum Crabtree Creek und nach Süden zum Walnut Creek führten, hätten nicht mehr abgelassen, als die Bäche aufnehmen konnten. (Ein Bach mit einer Geschwindigkeit von etwa 6 Kubikfuß pro Sekunde kann den Abfall von etwa 1.000 Menschen aufnehmen. Um also 10.000 Menschen zu versorgen, hätten die beiden Bäche zusammen etwa 60 cfs fließen müssen. Derzeit ist an einem trockenen Tag in einem trockenen Monat Sie fließen mit etwa 75 cfs.) Jetzt, da 2.300 Meilen Rohre alle etwa südöstlich zur Kläranlage von Raleigh führen, stellt sich heraus, dass das Abwassersammelsystem der einzige Infrastrukturstrom ist, der dem natürlichen Baummuster folgt, das ich erwartet hatte überall. Bei den Blättern handelt es sich um Häuser, die über 4-Zoll-Anschlussleitungen mit 6- oder 8-Zoll-Hauptleitungen verbunden sind, die größtenteils unter Straßen verlaufen, und dann mit 18-, 24- oder 30-Zoll-Sammelleitungen, die entlang der Straßen beginnen, aber bergab zum Bach führen Becken, die zu immer größeren Rohren und schließlich zur Anlage führen. Ich habe mich mit einem freundlichen GIS-Experten zusammengesetzt, um es mir anzusehen.

Die GIS-Karte zeigte mir leicht den Weg meines eigenen Abwassers: Das 4-Zoll-Abflussrohr in meinem Garten – dasselbe Rohr, das das „spülbare“ Wischtuch verstopft hat – mündet in eine 8-Zoll-Hauptleitung, die bergab entlang meiner Straße bis dorthin führt überquert die Pigeon House Branch, unten am Pool, an dem ich gerne sitze. Er verläuft am Taubenhaus entlang, bis er östlich der Stadt auf ein 24-Zoll-PVC trifft (der Weg folgt dann Flüssen und nicht mehr Straßen) und verbindet danach immer größere Rohre – einige aus PVC, einige aus Stahlbeton, andere aus Sphäroguss. Schließlich trifft dieser Strom auf die beiden 72-Zoll-Stahlbetonrohre, die direkt zur Abwasseranlage führen, obwohl diese aus Gründen der Wartungsfreundlichkeit manchmal in drei oder vier Rohre unterteilt sind. Es ist einfach und, besonders nach dem Spaghetti-Wirrwarr der Wasserleitungen, ziemlich befriedigend. Es ist ähnlich wie beim Regenwassersystem, wenn jede Schlucht in jedem Einzugsgebiet verrohrt bliebe und alle an einem Ort zusammenliefen, bevor sie in die Neuse mündeten.

Um herauszufinden, was in diesen Rohren passiert, habe ich mit Hunter „Gene“ Stanley, dem Dekan für Rohrleitungen in Raleigh, dem Leiter der Kanalisation, gesprochen. „Wir sind nicht wie New York City“, sagt Stanley gleich zu Beginn. „Einige davon kann man mit einem LKW durchfahren.“ New York verfügt über ein kombiniertes Abwassersystem, das darauf vorbereitet sein muss, die Milliarden Gallonen Wasser zu transportieren, die ein schwerer Sturm über die Stadt schütten könnte, und nicht nur die vergleichsweise kleinen Abwässer, die die Stadt täglich erzeugt. Kombinierte Systeme verwalten Überläufe mit relativ einfachen mechanischen Verbindungen, sogenannten Reglern: im Wesentlichen Wehrdämme in Rohren oder Anschlusskästen. Ein Wehr ist nichts anderes als eine niedrige Barriere zur Wasserlenkung. Wenn der Durchfluss normal ist, leitet der Damm ihn durch Rohre zur Kläranlage; Bei großen Regenereignissen steigt der Strom aus gemischtem Regen- und Abwasser hoch an, übersteigt die Wehre und fließt direkt durch Einmündungen in Flüsse oder Seen. Ein solches Ereignis wird als CSO oder Mischwasserüberlauf bezeichnet. New York entsorgt jedes Jahr etwa 40 Milliarden Gallonen CSOs in seine Flüsse und Häfen.

Aber bevor Sie sich allzu sehr damit auskennen, dass das System von Raleigh nur Abwasser transportieren muss (die Anlage behandelt etwa 45 Millionen Gallonen pro Tag, die von den etwa 400.000 an das System angeschlossenen Kunden erzeugt werden; es ist für 60 Millionen Gallonen ausgelegt und wird erweitert). Bedenken Sie Folgendes: Der Anstieg des Durchflusses, der lediglich durch Regenfälle und Straßenabfluss verursacht wird, der durch Schachtöffnungen in tiefer gelegenen Gebieten eindringt, kann den Durchfluss zur Kläranlage nahezu verdoppeln. Wirklich? „Oh ja, oh ja“, sagt Stanley. „Tausend Gallonen pro Tag [pro Mannloch], wenn es den ganzen Tag regnet.“ Hinzu kommen undichte Fugen, Risse und Löcher, die durch durstige Baumwurzeln entstanden sind, und bei Regenfällen kann es zu erheblichen Wassereinbrüchen kommen. Obwohl das Erkennen und Korrigieren von Brüchen und Überläufen ein unvermeidbarer Teil seiner Arbeit ist, konzentriert sich Stanley weiterhin auf die vorbeugende Wartung.

Stanley ist im ländlichen North Carolina aufgewachsen und hat sein vorbeugendes Wartungsmanagement als „ein altes Landjungen-Arbeitssystem“ bezeichnet – er kopiert Seiten aus dem Kartenbuch seines Systems und gibt sie an seine Teams weiter. Wenn die Crew jede Linie auf der Karte gespült und inspiziert hat, kommt sie zurück. Die Abteilung protokolliert ihre Wartung in Fuß pro Tag und erreicht, wenn möglich, gerne 300.000 Fuß pro Monat, was bedeutet, dass jedes Rohr im System alle paar Jahre einer Inspektion unterzogen wird. GIS hält die Karten natürlich auf dem neuesten Stand, aber das System von Stanley funktioniert, da nur Baupläne und Bestandsaufnahmen verwendet wurden; Zu erkennen, dass das, was auf der Karte ein 8-Zoll-Rohr ist, in Wirklichkeit ein 6-Zoll-Rohr ist, gehört einfach dazu, den Überblick zu behalten. Aus diesem Grund haben Sie in Ihrem LKW Sägeblätter unterschiedlicher Größe dabei.

Laut Stanley ist ein Abwasserkanal eine einfache Sache: Das Rohr muss pro 100 Fuß Länge etwa einen halben Fuß abfallen, was einem Gefälle von 0,5 Prozent entspricht. Das ist schnell genug, um alles in Bewegung zu halten, aber nicht so schnell, dass die Flüssigkeit aus dem Rohr wegläuft Feststoffe. Größere Rohre – 30 Zoll oder größer – können sogar noch weniger geneigt sein. Aber sie müssen alle bergab fließen, angetrieben durch die Schwerkraft, weshalb Abwasserrohre so häufig kreuz und quer durch die Regenwasserabflüsse verlaufen: Dale Crisp, Direktor der Abteilung für öffentliche Versorgungsbetriebe von Raleigh, nennt alle Abwasserkanäle, die in einem bestimmten Abfluss verlaufen, „Abwasserschuppen“, was eine Zeit lang so wurde mein liebstes neues Wort.

Wenn die Abwasserleitungen natürlich nur natürlichen Rinnen folgen würden, müssten die Leitungen letztendlich parallel zum Fluss verlaufen, und aus vielen Gründen, von der Ästhetik bis hin zu den katastrophalen Folgen einer Katastrophe, möchte das niemand. Das System bewegt sich im Allgemeinen bergab, aber Rohre müssen manchmal Steigungen überqueren. So verfügt die Stadt über mehr als 100 Hebestationen, an denen der Inhalt von Rohren zu anderen Flüssen gepumpt wird oder an denen sich Abwässer aus tiefer gelegenen Gebieten in Auffangbehältern sammeln. Wenn das Wasser hoch genug steht, löst es ein Schwimmerventil aus und eine Pumpe schaltet sich ein und hebt es einen Hügel hinauf – ähnlich wie bei Ihrer Toilette, nur dass dieses Schwimmerventil die Spülung startet, anstatt sie zu stoppen. Ich besuchte eine Liftstation, ein 10 mal 20 Fuß großes Rechteck aus Elektrokästen, die wie eine zentrale Klimaanlage hinter Maschendrahtzäunen zwischen zwei Häusern aussehen und einen unterirdischen Sumpf steuern; Selbst wenn es pumpt, würden Sie es nicht hören, wenn Sie mehr als 3 Meter entfernt wären. Die Station verfügt über eine Backup-Pumpe und einen Generator, um sie mit Strom zu versorgen, sowie über eine kleine Antenne, um Informationen hin und her an das SCADA-System (Supervisory Control and Data Acquisition) in der Kläranlage zu senden. Das ist eine Menge Ausrüstung, aber wenn Sie nicht danach suchen würden, wüssten Sie nicht, dass sie da ist. An der Hauptstrecke befindet sich eine viel größere Station, die nahezu den gesamten Abfall aus Raleigh auf dem Weg zur Anlage transportiert. Es liegt unter einer Autobahnauffahrt, und obwohl einige Leute meinten, ich könnte es finden, indem ich meiner Nase folge, roch es nicht, als ich es besichtigte.

Stanley übergibt in einer aktuellen Ausgabe der Zeitschrift Municipal Sewer and Water ein lobendes Profil der Kanalwartungsabteilung von Raleigh, übergibt mich dann an Robert Smith, einen Kanalüberwachungsleiter, und bittet ihn, mich herumzuführen.

Das Wichtigste zuerst: Wir gehen über den Hof und schauen uns die Lastwagen an. Kanalarbeiter erledigen im Wesentlichen drei Dinge: Sie führen Wartungsarbeiten durch, sie reagieren auf Krisen und sie „fernsehen“ Rohre, indem sie winzige Fahrzeuge mit Kameras die Rohre hinaufschicken, um sowohl ihren Zustand als Teil der allgemeinen Wartung zu überprüfen als auch, ob die Besatzungen, die Ansprüche geltend machen kürzlich behauptet zu haben, dass sie dies tatsächlich getan haben.

Smith führt die verschiedenen Lastwagen der Abteilung vor. Rodder-Trucks haben eine Spule aus miteinander verbundenen Stangen, eine Art lange Kette, die die Arbeiter in einen Schacht einführen und dann drehen, genau wie jemand, der zu Hause Wurzeln oder eine Verstopfung aus dem Abfluss reinigt. Einige Rodder verfügen über Schneidklingen oder spiralförmige Greifwerkzeuge, um Wurzeln oder Schmutz zu entfernen. Spülwagen transportieren riesige Wassertanks, um Hochdruckschläuche mit rotierenden Köpfen am Ende zu versorgen: Arbeiter führen den Schlauch in das System ein, normalerweise am nächsten Mannloch vorbei, und schalten dann eine Pumpe ein. Durch den Wasserdruck dreht sich der Kopf und spritzt Wasser mit einem Druck von Tausenden Pfund pro Quadratzoll zurück zum LKW, während der LKW den Schlauch zurückzieht und dabei die Rohre reinigt. Standard ist jetzt der Kombi-LKW, der Tanks mit Wasser zum Spülen und einen Tank in der Größe eines Müllwagens für Nachspülwasser mitführt, das der LKW mit einem riesigen Schlauch aufsaugt, der wie ein Elefantenrüssel an einem Bohrturm über dem Fahrerhaus hängt. Der Fahrer leert den Tank schließlich auf einer Unterlage auf dem Parkplatz, erklärt Smith. Wasser fließt in die Kanalisation und der gereinigte Müll – Tampons, Ziegel, Kies, Wurzeln, vermeintlich spülbare Materialien – wird einmal pro Woche in einen Muldenkipper geladen und auf die Mülldeponie gebracht. Auch wenn es in Raleigh zu einem Abwasserüberlauf kommt, stellt Smith diese Saugwagen bereit. Ein anderer Lastwagen, den er als Blockbuster bezeichnet, verfügt über einen Wasserschlag – ein Rohr, das Wasser dazu nutzt, rhythmisch große Verstopfungen zu zerschlagen und aufzulösen. Schließlich zeigt er mir eine Art aufgemotzten Golfwagen, der den Zugang zu den vielen Teilen des Systems ermöglicht, die mit normalen Lastwagen nicht leicht zu erreichen sind, weil sie Schluchten und nicht Straßen folgen.

Aber wir stehen auf einem Parkplatz, während die Leute auf dem Feld sind und Abwasserkanäle durchbohren. „Hey“, sagt er. „Willst du die Linie abschießen?“ Darauf können Sie wetten.

Unser erster Stopp ist eine Autobahnabfahrt, wo zwei bündige Lastwagen und ein Pickup hinter orangefarbenen Kegeln geparkt sind. Mehrere Männer mit Schutzhelmen, grünen Netzwesten und Gummihandschuhen verwalten einen Schlauch, der von einer Spule auf der Ladefläche eines der Lastwagen abläuft und zu einem Mannloch 20 Fuß in einer steilen Schlucht läuft. Hundert Meter entfernt stehen zwei Männer an einem anderen Mannloch und halten Ausschau nach dem rotierenden Kopf des Wasserstrahls, der laut Smith Warzenschwein genannt wird. Sobald es vorbei ist, schalten die Leute, die noch am LKW stehen, die Düse und die Spule ein, um sie wieder einzuspulen. Über das Dröhnen des LKW-Motors hinweg erklärt Smith, dass auf dem Weg nach draußen der Kopf spritzt, als eine Art Vorweichmittel; „Auf dem Rückweg ist es wie ein Besen.“ Eine solche Wasserstrahlreinigung ist Standard für die Entfernung von Wurzeln, Splitt und insbesondere Fett: „Wir stoßen auf einige Linien, bei denen man sich denkt: Wo in aller Welt kommt das ganze Fett her? Es sieht aus, als hätte man Schaum aufgesprüht.“ dieses Rohr. Da die Muffen- und Stutzenverbindungen in Abwasserrohren Platz für das Eindringen winziger Baumwurzeln bieten und die Bäume während der Dürre sehr durstig geworden sind, führen die Arbeiter nach der Reinigung häufig eine Säge durch die Leitung, um sicherzustellen, dass sie alles haben. Wo die Saugfahrzeuge kein Einstiegsloch erreichen können, spült die Mannschaft die Trümmer flussabwärts zu einem Schacht, den der LKW erreichen kann.

Das ist eine Kanalspülung, und die Abwasserentsorgungsabteilung macht das den ganzen Tag lang. Seitdem die Hamburger Kanalisation erstmals Gezeitenwasser auffing und es dann auf einmal ableitete, um Schmutz auszuspülen, hat sich an der Grundidee nicht viel geändert: Man nutzt Wasser zum Spülen, man nutzt Stangen oder Haken, um Verstopfungen zu bekämpfen, und, wie Ed Norton sang, du hältst die Dinge am Laufen.

Smith packt uns wieder in seinen Pickup und wir fahren zu einem Parkplatz und zu einem Kastenwagen mit dem Bild eines Fisches darauf. Die drei Jungs im Truck wollen ein Rohr fernsehen: Mike bereitet die Kamera und die Bildschirme hinten im Truck vor, während Wayne und jemand, der sich nur als „der Rev“ vorstellt, das Mannloch öffnen und den Deckel mit Leichtigkeit abnehmen ein Metallhaken. Wayne und der Pfarrer holen dann die Kamera aus dem Lastwagen. Mit sechs winzigen Gummirädern und einem neugierigen einzelnen Auge sieht es ein bisschen aus wie das Mars-Rover-Fahrzeug, nur winzig und baumelnd am Ende eines Drahtes. Als sie zum Schacht zurückkommen, stellen Wayne und der Pfarrer schockiert fest, dass dieser plötzlich mit Abwasser gefüllt ist. Diese Art von Rückstau weist auf eine Verstopfung im 6-Zoll-Rohr am Boden des Schachts hin, die jedoch genauso schnell abfließt, wie sie sich staut.

Ein paar Momente der Beobachtung zeigen zwei Dinge: Der Rückstau kommt und geht rhythmisch, was bedeutet, dass es stromaufwärts eine Pumpstation gibt, die alle paar Minuten einen Impuls Abwasser sendet, und die Verstopfung besteht aus einer Ansammlung von Teilen einer festen Substanz, die niemand identifizieren kann. Heraus kamen Löffel – hakenförmige, perforierte Schaufeln am Ende von 12-Fuß-Griffen. Wayne, Robert Smith und Eddie, ein weiterer Vorgesetzter, der angekommen ist, wechseln sich beim Schöpfen ab, schieben die Dinge zwischen den Schüben aus der Pumpe hin und her und ziehen sie mit einer ungeschickten Hand-über-Hand-Bewegung heraus, die dafür sorgt, dass der Müll kaum am Rand im Gleichgewicht bleibt des Löffels, es sei denn, Sie stoßen mit dem Griff gegen einen überhängenden Ast. Es ist, als würde man mit einem Eisteelöffel Olivenkerne aus einem Bleichmittelkrug hinten im Schrank fischen. „Und die Leute denken, dass es Ty-D-Bol ist, das ihre Badezimmer sauber hält“, sagt Wayne.

Es stellt sich heraus, dass es sich bei dem Zeug um erstarrtes Fett handelt, und die Teile davon sind fest genug – und weit oben im 6-Zoll-Rohr –, dass sie den Fortschritt der Kamera jedes Mal blockieren, wenn der Rev sie dort unten baumeln lässt und versucht, sie zu bekommen läuft. Die Saugdüse kann zwar das Mannloch reinigen, aber kein Fett aus dem Rohr ziehen, und sie widersteht allem anderen, was sie haben, sodass die Crew es schließlich aufgibt, dieses Rohr für einen Tag fernzuhalten, bis sie das Rohr reinigen kann. -möglicherweise mit einem Eimerwagen (der ein Kabel an den Trümmern vorbeiführt und einen Eimer von einem Mannloch zum nächsten schleppt, wobei er die Art von Splitt und großen Trümmern vor sich herzieht, die beim Spülen einfach nicht möglich sind) oder möglicherweise indem man jemanden dorthin schickt in der Hoffnung, dass ein einfaches Schaufeln in das Rohr die Rückstände beseitigt. (Um jemanden durch einen Schacht zu schicken, obwohl dieser nur etwa 2,40 m tief ist, ist eine Schulung in engen Räumen, zusätzliche Überwachung und Belüftungsausrüstung erforderlich – Abwassergas enthält Methan und Schwefelwasserstoff und hat erst 2008 Arbeiter getötet.)

Smith zeigt mir Videomaterial von einer anderen TV-Expedition, das lange Überquerungen durch glänzende Rohre zeigt, die zur Hälfte mit trübem grauem Wasser gefüllt sind. Die Farbe macht Sinn – viel mehr davon kommt aus Ihrer Waschmaschine und Dusche als aus Ihrer Toilette. „Das Erste, was die Leute sagen, ist ‚Eew‘“, sagt Smith; „Sie denken, ich laufe im Kot herum.“ Aber selbst das Abwasser, das an diesem Tag den Schacht füllte, roch eher nach Abfluss als nach Kot.

Obwohl die meisten Verstopfungen durch Fett oder Wurzeln verursacht werden, dreht sich die Rede natürlich um unvergessliche Verstopfungen, und ich höre von Mopps, Golfschlägern, Brennholz, Steinschüttung und sogar einem Kühlschrank, die aus den Mannlöchern gezogen werden mussten. Einmal bildete ein Teppichrest einen Block, der so schlimm war, dass es fast einen Tag dauerte, ihn zu beseitigen. Wenn Sie im Bereitschaftsdienst sind und jemand eine Leckage meldet, insbesondere wenn der Überlauf in Richtung einer Wasserstraße fließt, dann ist es Zeit für die Show. „Du rennst hinterher, als wäre es ein russischer Spion“, sagt Wayne. „Du jagst dem Leck hinterher und ziehst den Schlauch, vier, fünf, sechs Meilen.“ Zuerst findet die Mannschaft das Ende des Lecks in der Wasserstraße – dort, wo das Wasser noch sauber ist – und errichtet einen Block aus Heuballen, der sowohl den Fluss aufstaut als auch eventuell durchsickerndes Wasser filtert. Eine Pumpe beginnt sofort damit, das verunreinigte Wasser in den nächstgelegenen Schacht zu leiten. Und während eine Mannschaft daran arbeitet, die Verstopfung selbst zu beseitigen, jagen andere Mannschaften der verschütteten Flüssigkeit nach und spritzen die Seiten und den Grund des Baches ab. Wenn ungereinigtes Abwasser in einen Bach gelangt, kann man laut Smith an den pudrig aussehenden Ablagerungen erkennen, die es hinterlässt: „Es sieht aus wie grauer Staub im Wasser“, der die Steine ​​und Stöcke bedeckt. Die Schläuche entfernen den Schlamm vom Boden und wirbeln den Schlamm auf. „Das schlammige Wasser wirkt wie ein Klebstoff auf das Zeug – es haftet huckepack auf dem Schlamm.“ Dann pumpen Sie es am Ende der Verschüttung ab. „Nachdem wir durch den Bach gegangen sind, sieht es so aus, als wäre ihn nie jemand getroffen. Er ist ziemlich hübsch.“

Eines Tages hielt ich an einer Hauptstraße an, um zuzusehen, wie ein Kanalisationsteam ein undichtes Rohr mit einem sogenannten vor Ort ausgehärteten Rohr reparierte: Eine mit Harz imprägnierte lange Auskleidung wird von Wasser in ein Rohr gedrückt, dann pumpen sie Dampf durch das Rohr Härten Sie das Harz aus und schon ist die Pfeife, wenn auch etwas schmaler, so gut wie neu. Die Besatzung betreibt ein Hilfsrohr, während sie das Leck repariert. Arbeiter können Lecks finden, indem sie Rohre mit Sandsäcken verstopfen, Rauch durch ein Mannloch pumpen und dann beobachten, wo der Rauch aus dem Boden zu kriechen beginnt. Offensichtlich haben die Leute viel über dieses Thema nachgedacht.

„Es geht einem ins Blut“, sagte ein leitender Ingenieur und Inspektor namens Dave, der eine Baustelle in der Nähe meines Hauses leitete. Ich war an einem Abwasserwagen vorbeigekommen, um zuzusehen, wie ein paar Männer ein Rohr abspritzten, dem sie bis zu einem Mannloch an der Hinterhofgrenze einiger Grundstücke folgten. „Das gefällt mir nicht“, hatte einer gesagt, als er Sand aus dem Loch löffelte und Stücke von Tonpfeifen zum Vorschein brachte. Anstatt auf dem Privatgrundstück mehrerer Personen zu graben, beschloss die Stadt, die Linie zwischen den Häusern aufzugeben und den Fluss zum Ende der Straße umzuleiten, wo er sich einer größeren Hauptstraße anschließen und bergab fließen konnte. Da die Strömung jedoch bergab verlaufen musste, mussten die Ingenieure dafür sorgen, dass das Abwasser vom Schacht in eine andere Richtung abfließt. Das bedeutete einfach, einen tieferen Graben in die gewünschte Richtung auszuheben. Sie mussten das Gleiche an der Leitung tun, die den neuen Zufluss erhielt, also gruben sie ein paar Wochen lang in zwei Straßen, und ich kam gelegentlich vorbei.

Ich sah zu, wie sie vorsichtig neue grüne PVC-Rohre einführten und das Gefälle überprüften. Zur Messung nutzen sie einen Laser, am Ende eine Art Zielscheibe. Der rote Punkt genau in der Mitte bedeutet, dass das Rohr die richtige Neigung hat. „Früher haben wir Bindfäden Länge für Länge verlegt“, erzählte mir Dave. „Das macht es einfacher. Viel einfacher.“ Sie verlegen Rohre auf einem Kiesbett und stützen sie mit Steinen und Ziegelstücken ab, um das Gefälle aufrechtzuerhalten, im Gegensatz zu Wasserrohren, die unter Druck einfach in einen Graben verlegt und vergraben werden können. Jedes Rohr unter 12 Fuß muss aus Sphäroguss bestehen, um das Gewicht der Erde darauf tragen zu können. Das Gleiche gilt für jedes Rohr, das ein Bachbett überquert, unter einer Brücke hängt oder alles andere als direkt auf der Erde liegt. Auch wenn die Abwasserrohre anfangs niedrig liegen und immer tiefer werden müssen, steht in einer Stadt ohne U-Bahn-System nicht viel andere Infrastruktur im Weg; 12 Fuß sind für Raleigh ziemlich tief.

Die Abwasseraufbereitungsanlage Neuse River südöstlich von Raleigh leitet den Großteil der über 40 Millionen Gallonen Wasser, die sie täglich aufbereitet, in einen Bundesstaat ein, der an Trinkwasser grenzt. Die Anlage erstreckt sich über 300 Hektar (und ist von 1.200 Hektar landwirtschaftlichen Feldern für die Ausbringung von Biofeststoffen umgeben) und ist so groß, dass man, um sie zu sehen, in einem Transporter herumfahren muss; Man kann nicht darüber laufen, wie man es meilenweit flussaufwärts von der Wasseraufbereitungsanlage kann. Superintendent TJ Lynch begann meinen Rundgang mit einer Fahrt zum Kopfwerk, wo Siebe und Wirbelfilter den schwimmenden Schmutz und Splitt aus dem Abfluss der beiden 72-Zoll-Rohre entfernen, die aus dem Abwassersystem einströmen. Das schwimmende Material ist offensichtlicher, aber Lynch betont die Becken, in denen sich der Sand absetzt: Bei einem Prozess, der viele Pumpen und Rohre beansprucht, ist Sand ein Gräuel. „Denken Sie an Sand“, sagt er. „Es ist abrasiv. Es wird Ihre Ausrüstung buchstäblich verschleißen.“ Sie füllen täglich drei Müllcontainer mit Splitt und den beim Sieben aufgefangenen Rückständen, die alle auf der Mülldeponie landen.

Bemerkenswert ist, dass die Luft zwar einen gewissen Geruch hat, aber nicht stinkt. „Neunundneunzig Prozent davon sind nur Wasser“, sagt Lynch. „Wir müssen einfach diese 0,1 Prozent rausholen.“

Außerhalb des Headworks zeigt Lynch auf ein Betonbecken, das fast die exakte Größe und Form eines Baseballfeldes hat und vom Außenfeld bis zu einem Tiefpunkt am Home Plate abfällt: einem 32 Millionen Gallonen fassenden Ausgleichstank. Das Abwassersystem verfügt nicht über Wassertürme oder Speichertanks, um regelmäßige Schwankungen des Abwasservolumens (Abflussspitzen immer wieder beim Frühstück und wieder kurz nach Mitternacht) auszugleichen. Deshalb speichert es in Zeiten mit hohem Durchfluss und insbesondere bei Stürmen Wasser im Ausgleichsbehälter: Lynch sagt: „Es ist nicht ungewöhnlich, dass sich bei starkem Regen die Durchflussmenge verdoppelt.“ Der Ausgleichsbehälter bietet Lynch die Möglichkeit, den überschüssigen Durchfluss abzuleiten. Wenn die Strömung wieder nachlässt, drückt er das Wasser mit vier riesigen Schraubenpumpen auf die Spitze des Hangs, auf dem die Anlage steht – den Rest des Weges durch die Anlage erledigt die Schwerkraft die Arbeit. Stolz präsentiert er die Pumps. Man nennt sie „Feststoffförderpumpen mit vertikaler Turbine“, aber er weist darauf hin, dass sie eine Technologie verwenden, die sich seit der Zeit von Archimedes kaum verändert hat: Schrauben drehen, um Wasser anzuheben.

Vom Kopfwerk fließt das Wasser zu Primärklärbecken – Tanks, durch die das Abwasser extrem langsam fließt, ähnlich den Absetzbecken im Wasserwerk, und mit dem gleichen Ziel: Feststoffe können sich am Boden absetzen und so eine „Primärschlammdecke“ bilden , obwohl auch hier Fett und Öl nach oben schwimmen. Schaber ziehen einen Kreis entlang der Oberfläche, schöpfen Fett in eine kleine Rinne und bewegen sich dann zum Boden, wo sie den Schlamm zu den eigenen Pumpen befördern. Die Wasserreinheit wird anhand des biochemischen Sauerstoffbedarfs (BSB) gemessen – der Menge an Sauerstoff, die die Bakterien im Wasser verwenden, um organische Verunreinigungen zu entfernen. Je niedriger der BSB, desto kleiner können die nächsten Becken sein und desto geringer sind die Betriebskosten der Anlage. Dies ist ein entscheidender Punkt, wenn man bedenkt, wie viel Energie der nächste Schritt erfordert. Dieser Schritt ist das, was Lynch „das absolute Herz und die Seele“ seiner Anlage nennt: das Belebtschlammverfahren.

Nach einigen Stunden im Klärbecken fließt das Wasser in Belüftungsbecken, sechs Betonbecken mit jeweils mehreren Millionen Gallonen Fassungsvermögen, deren Böden kreuz und quer von Luftdüsen durchzogen sind. Diese riesigen Tanks, die wie kochendes braunes Abwasser aussehen, sind genau das, was man sich vorstellt, wenn man an „Abwasseraufbereitung“ denkt. Aber es kocht nicht: Was passiert, ist Belüftung, die Sauerstoff liefert, in dessen Gegenwart Bakterien gerne Kot fressen. „Wir sind Insektenzüchter“, sagt Lynch. Bakterien in den Becken vermehren sich rasant, wie der Starter für Sauerteigbrot. Das Abwasser liefert die Nahrung, die Düsen liefern den Sauerstoff und die Bakterien fühlen sich wie auf einer Kreuzfahrt: nichts als Atmen, Essen und Fortpflanzen, den ganzen Tag über kostenloses Essen.

Dieser Prozess entfernt alle schädlichen Chemikalien aus dem Wasser – mit Ausnahme von Nitraten, die Algen in Flüssen ernähren. Diese Algen vermehren sich wild und sterben dann ab. „Und die Zersetzung saugt den gesamten Sauerstoff im Fluss auf und tötet die Fische. Jetzt gehen wir also in die gleichen Tanks und errichten dort Wände und wir haben verschiedene Zonen, in denen wir die Bakterien dazu anregen, verschiedene Dinge zu tun“, die entfernt werden Stickstoff. Nach etwa einem Tag fließt das Wasser zwei Tage lang sehr langsam durch sekundäre Klärbecken: ein Dutzend großer runder Tanks, von denen jeder die Größe eines oberirdischen Schwimmbeckens hat. „Es ist sehr ruhig“, sagt Lynch. „Die Bakterien siedeln sich an und bilden die sogenannte Schlammdecke“, die zu Boden sinkt und abgepumpt wird. Das Wasser rieselt durch V-förmige Wehre an der Oberseite des Tanks heraus und weist zu diesem Zeitpunkt nur noch einen kaum gelblichen Farbton und keinerlei Geruch auf.

Wir kommen zur nächsten Stufe der Wasserfiltration, aber was an diesem Punkt noch interessanter ist, ist, was mit dem Schlamm passiert. Der größte Teil davon wird zu RAS – Rücklaufschlamm – und wird in den Belebungsbecken mit neuem Abwasser zusammengeführt, was den Ausgangspunkt für eine völlig neue Behandlungsreaktion darstellt. Bakterien können den Kreislauf ein halbes Dutzend Mal durchlaufen, sagt Lynch, aber irgendwann werden sie zu WAS – Abfallbelebtschlamm. Im WAS-Strom gelangen die Bakterien in vier große überdachte Tanks, sogenannte aerobe Schlammfauler, in denen sie sich anstelle von Abwassernährstoffen gegenseitig fressen. Wir kletterten auf eines der Becken und schauten durch ein Bullauge hinein: Man konnte fast das Geschrei hören. Okay, nicht wirklich; Es ist nur ein Becken voller Schlamm. „Wenn es guter Schlamm ist, hat er eine schöne braune Farbe, ist mit Sauerstoff angereichert und riecht hier oben nicht schlecht“, sagt Lynch. Wenn es schwarz ist, ist etwas nicht in Ordnung – es braucht wahrscheinlich mehr Sauerstoff.

Laut Lynch ist die aerobe Verdauung eigentlich ineffizient – ​​sie kostet Geld, da die Pflanze Sauerstoff einpumpen muss; Die anaerobe Vergärung, auf die das Werk umsteigen will, ist das Gegenteil: Sie erzeugt Methan, das das Werk zur Stromerzeugung für den Betrieb seiner Pumpen und Gebläse nutzen kann; Die Abwärme der Generatoren kann sogar dazu beitragen, die Wärme bereitzustellen, die die anaeroben Fermenter benötigen, um die optimale Fresstemperatur der Insekten zu gewährleisten. „Mittlerweile gibt es Anlagen, die ihren gesamten Strombedarf aus diesem Methan decken“, sagt er. „Sie beziehen keine Energie aus dem Netz.“

Von den Faultürmen fahren wir zum Entwässerungsgebäude – genau wie in der Wasseraufbereitungsanlage verwendet die Abwasseranlage Bandpressen, um das Wasser aus der letzten, wanzenfressenden Phase des Schlamms zu pressen. Riesige Schneckenförderer mahlen große Stücke des entwässerten Stoffs wie die Mischer in einer Großbäckerei. Lynch gibt mir ein Stück von dem, was sie Kuchen nennen. Es hat überhaupt keinen Geruch und fühlt sich an wie zentimeterdickes Gummi, wie es unter Spielgeräten verwendet wird. Polymere werden eingeführt, um die Koagulation zu unterstützen und das gummiartige Gefühl zu verstärken. „Vergessen Sie nicht, Ihre Hände zu waschen“, sagt Lynch.

Wir verlassen den Schlamm und kehren zum Wasser zurück. Die primäre Behandlung erfolgt mechanisch – Absetzen; Die Sekundärbehandlung erfolgt durch biochemische Belebtschlammfaulung. Die Tertiärbehandlung kombiniert mechanische und photochemische: Das Wasser fließt zu einem Dutzend tiefer Sandfilter, die die restlichen Feinpartikel entfernen. Die letzte Hürde, die das Wasser überwindet, ist die UV-Behandlung. Wir gehen zu einem kleinen, niedrigen Betongebäude hinüber, vor dem Lynch ein flaches Stück Aluminium hochzieht, um einen 4 bis 5 Fuß breiten Wasserkanal freizulegen, der sanft an Bänken grün leuchtender UV-Lampen vorbeifließt. Sie sehen aus wie Leuchtstofflampen, verfügen jedoch über einen Selbstwischmechanismus, der sie sauber hält. „Es tötet [Krankheitserreger] nicht ab“, sagt er über das Licht. „Es verwirrt nur ihre RNA. Sterilisiert sie.“ Er erwähnt im Vorbeigehen einen offenen Betonkanal zwischen den Filtern und der UV-Behandlung, in dem Tilapia schwimmen. „Es hält die Wasserlinsen im Zaum“, sagt er. Sobald Fische in Ihrem aufbereiteten Abwasser schwimmen, müssen Sie das Gefühl haben, die Arbeit erledigt zu haben.

Draußen hinter dem UV-Gebäude erreichen wir schließlich das fertige Produkt: das Abwasser, das aus einem Dutzend UV-Kanälen in starken, weiten Bögen in einen Kanal fließt. Das Wasser scheint einen grünlichen Schimmer zu haben, aber als Lynch eine kleine Wasserflasche füllt und sie hochhält, sieht es völlig klar aus. Dann fahren wir hinunter zum Ende der Leitung, wo das Abwasser in den Fluss Neuse mündet. Dort, in einer winzigen grünen Lichtung am Fuße des Hügels, biegt der Fluss in eine Bucht ab, in deren Ufernähe einige Blasen an der Oberfläche auf das Vorhandensein der unterirdischen Leitung hinweisen. Lynch sagt, wenn man nicht wüsste, wo sich das Rohr befindet, könnte man dem Maifisch flussaufwärts folgen, um es zu finden: „Das Wasser ist warm und stark mit Sauerstoff angereichert“, also lieben die Fische es.

Lynch sagt, der Fluss sei sowieso der natürliche Ort für das Wasser. Jeder Tropfen Raleigh-Wasser stammt aus dem Neuse-Wassereinzugsgebiet und sollte dorthin zurückkehren. „Alles, was wir tun“, sagt er, „ist das, was ein Fluss tun würde.“ Das heißt, Flüsse sind von Natur aus selbstreinigend und die Neuse würde bei gegebener Zeit und Entfernung Abfall absorbieren. Abfälle auf dem Boden würden durch Regen verteilt und das Wasser würde durch die Erde gefiltert und so sauber in das Grundwassersystem gelangen; Materie, die in den Bach gelangte, würde sich mit Wasser vollsaugen und versinken. „Auf dem felsigen Boden leben Bakterien“, sagt er, die sich von den Nährstoffen im Abfall ernähren. „Was in unserer Anlage passiert, ist genau das Gleiche, was in einem Bach passiert. Genau dort entstand der Prozess. Wir haben ihn nur konzentriert“, sagt Lynch. „Es könnte ein paar hundert Meilen auf dem Fluss dauern, um das zu schaffen, was wir in ein paar Tagen schaffen.“ Wir haben zwei Stunden lang über Abwasserbehandlung gesprochen – über entwässerte Kuchen- und Splittsiebe sowie Belebtschlamm und UV-Filter – und plötzlich verstehe ich.

Was der Fluss tut, ist genau das, was eine Kläranlage tut, und bis etwa zum Ersten Weltkrieg glaubten die meisten Menschen nicht wirklich, dass Pflanzen überhaupt nötig wären. Man ging davon aus, dass Wasserläufe bis zu einem gewissen Grad selbstreinigend seien und dass „die Lösung der Verschmutzung in der Verdünnung liegt“. Doch als die Populationen zunahmen, vor allem flussabwärts, bot die Verdünnung keine nennenswerte Lösung mehr. Die Chicagoer waren begeistert von der berühmten Umkehrung des Flusses Chicago River, bei der ihre Abwässer in den Mississippi geleitet wurden, anstatt in ihre eigene Wasserversorgung des Michigansees. Wie vorherzusehen war, waren die Menschen in St. Louis nicht so begeistert. Ihre Unzufriedenheit brachte sie schließlich vor den Obersten Gerichtshof. Raleigh selbst wurde Ende der 1940er Jahre vom flussabwärts gelegenen Nachbarn Smithfield verklagt. Smithfield gewann und 1956 wurde Raleighs erste Kläranlage eröffnet, in der 12 Millionen Gallonen pro Tag behandelt wurden. Das heutige Werk ersetzte es 1977; Seitdem wurde es erweitert, und jetzt wird es erneut erweitert.

Die Abwasserbehandlung in Raleigh wird nicht durch den Platz, sondern durch Stickstoff begrenzt sein. Im Jahr 1995 legte der Bundesstaat North Carolina Grenzwerte für Stickstoff fest, die auf den Gesamtwerten für dieses Jahr basierten. Die Anlage in Raleigh hat 1995 1,3 Millionen Pfund Stickstoff in die Neuse freigesetzt, und der aktuelle Grenzwert liegt bei 49 Prozent dieser Gesamtmenge oder 676.496 Pfund. Im Jahr 2007 wurden 233.061 Pfund ausgegeben, der niedrigste Gesamtwert aller Zeiten. Dennoch wird der staatlich vorgeschriebene Grenzwert weiter sinken, und Raleighs Kapazität zur Abwasseraufbereitung wird wahrscheinlich endlich ihre Grenze in Pfund Stickstoff und nicht in Millionen Gallonen pro Tag erreichen. Die moderne Abwasserbehandlung ist natürlich ein Segen, aber sie schafft etwas ein neues Problem. Wenn Sie das Abwasser so effektiv aufbereiten, dass das Wasser, wenn es die Anlage verlässt, fast trinkbar ist, was machen Sie dann mit all dem Schlamm, den Sie daraus entfernt haben? Die Menschen düngen bereits seit den antiken Athenern mit ihren Abwässern, aber die modernen Amerikaner scheinen dem Verfahren zu misstrauen. Noch im Jahr 2006, als das wasserarme San Diego über eine wassersparende Maßnahme nachdachte, um Abwässer aus seiner Kläranlage wieder in sein Reservoir einzuleiten – aus dem das Wasser der Stadt natürlich vor der Verwendung noch aufbereitet werden würde –, so die Union-Tribune meinte: „Ihr Golden Retriever kann ohne negative Auswirkungen Wasser aus der Toilette trinken. Das bedeutet aber nicht, dass Menschen dasselbe tun sollten.“ Durch diese Praxis hätte sich der Stausee nicht von dem Mississippi, der Neuse oder einer anderen Wasserquelle unterschieden, in die die Abwässer der flussaufwärts gelegenen Städte geflossen sind (die Wasserverwalter geben gerne die zur Diskussion stehende Statistik von damals bekannt). Die Londoner trinken Wasser aus der Themse, das durch sieben Nierensätze stromaufwärts geflossen ist; andere wiederholen dasselbe über New Orleans und den Mississippi. Zwei Jahre später behauptete der Bürgermeister von San Diego, die Wiederverwendungsmaßnahme sei Geldverschwendung und legte sein Veto ein. Der Stadtrat hob sein Veto auf, aber es ist klar: Selbst im ausgedörrten Südwesten haben die Menschen Angst vor der Wiederverwendung von Abwasser Großverbraucher, wie Universitäten, Geschäftsgelände und Country Clubs, und nur für die Bewässerung – einige Politiker widersetzten sich. Sie behaupteten, dass sie Einwände dagegen hätten, Großverbraucher durch niedrigere Preise für die Wiederverwendung von Wasser zu „subventionieren“. Zum Glück genug Leute erinnerte sich an die Dürre; das System wurde mithilfe von Rohren gebaut, die vorausschauend fast ein Jahrzehnt zuvor verlegt worden waren.)Angesichts der Tatsache, dass die Menschen sich gegen stark aufbereitetes Wasser resistent fühlen, stellt sich die Frage, was um alles in der Welt mit all diesem Schlamm anfangen soll? Früher kippte New York seinen Schlamm weit draußen ins Meer, eine Praxis, die keine große Verbesserung gegenüber der Deponierung von Rohabwasser darstellte, bis dies 1992 verboten wurde und die Stadt begann, Schlamm per Zug zu einer Mülldeponie in Texas zu transportieren. Viele Städte deponieren ihren Schlamm immer noch. Raleigh folgt dem Beispiel von Milwaukee: Mehr als 90 Prozent seines Schlamms werden nutzbringend als Biofeststoffe wiederverwendet (landesweit werden etwa 50 Prozent des Schlamms wiederverwendet). Ein Teil des Drecks von Raleigh wird auf Schwerkraftbandpressen eingedickt und als Biofeststoffe der Klasse B direkt auf die Felder ausgebracht (laut EPA erfordert diese Verwendung einen Puffer zwischen den Feldern und der Öffentlichkeit und sie dürfen nicht auf Nutzpflanzen für den menschlichen Verzehr verwendet werden). Ein Teil davon wurde in den letzten Jahren übermäßig auf das Raleigh-Ackerland rund um das Werk angewendet; Eine Reihe schlechter Praktiken führte zu einer Grundwasserverschmutzung in der Nähe der Anlage, sodass die Praxis eingestellt wurde, obwohl die Anlage derzeit über die höchste Zertifizierungsstufe der National Biosolids Partnership verfügt (die NBP ist eine gemeinnützige Organisation, die aus drei nationalen Gruppen besteht: Zwei repräsentieren die Abwasserbehandlungsindustrie). , was möglicherweise nicht die objektivste Quelle für die Bewertung der Praxis von Biofeststoffen ist, und die dritte ist die Environmental Protection Agency, was wahrscheinlich der Fall ist. Ein Teil des Primärschlamms wird entwässert und an ein Kompostierunternehmen verkauft, das ihn behandelt und an Unternehmen für landwirtschaftliche Produkte verkauft als sicherere, besser behandelte Biofeststoffe der Klasse A. Der Rest wird mit Kalk vermischt, wodurch die Temperatur so stark erhöht wird, dass er pasteurisiert wird, und als Raleigh Plus, Raleighs eigene Version von Milorganite, an Bauernhöfe, Institutionen und die Öffentlichkeit verkauft. Vielleicht verwende ich etwas davon auf meinem Rasen. Niemand verfügt über Statistiken darüber, wie es sich auf Erdhörnchen auswirkt. Nachdruck aus „On the Grid: A Plot of Land, an Average Neighborhood, and the Systems That Make Our World Work“ von Scott Huler. © 2010 von Scott Huler. Mit Genehmigung von Rodale, Inc., Emmaus, PA 18098

Scott Huler wurde 1959 in Cleveland geboren und wuchs in den östlichen Vororten dieser Stadt auf. Er schloss 1981 sein Studium an der Washington University ab; Aufgrund der Breite seines Studiums wurde er zum Mitglied von Phi Beta Kappa ernannt, und diese Breite ist ein Markenzeichen seiner schriftstellerischen Arbeit. Er hat über alles geschrieben, von der Todesstrafe bis zum Wachsen von Bikinis, von NASCAR-Rennen bis zum Tarnkappenbomber, für Zeitungen wie die New York Times, die Washington Post, den Philadelphia Inquirer und die Los Angeles Times sowie für Zeitschriften wie ESPN und Backpacker , und Vermögen. Seine preisgekrönte Radioarbeit war bei „All Things Considered“ und „Day to Day“ im National Public Radio sowie bei „Marketplace“ und „Splendid Table“ bei American Public Media zu hören. Er war fest angestellter Autor für die Philadelphia Daily News und den Raleigh News & Observer sowie angestellter Reporter und Produzent für Nashville Public Radio. Er war Gründungs- und Chefredakteur der Nashville City Paper. Er hat an Colleges wie dem Berry College und der University of North Carolina in Chapel Hill unterrichtet. Zu seinen Büchern gehören „Defining the Wind“ über die Beaufort-Skala der Windstärke und „No-Man's Lands“ über die Nachverfolgung der Reise des Odysseus. Sein jüngstes Buch, On the Grid, war sein sechstes. Seine Arbeiten wurden in Zusammenstellungen wie „Appalachian Adventure“ und in Anthologien wie „Literary Trails of the North Carolina Piedmont“, „The Appalachian Trail Reader“ und „Speed: Stories of Survival from Behind the Wheel“ aufgenommen. Von 2014 bis 2015 ist Scott ein Knight Science Journalism Fellow am MIT, das seine Arbeit am Lawson Trek finanziert, einem Versuch, die Reise des Entdeckers John Lawson durch die Carolinas in den Jahren 1700–1701 nachzuzeichnen. Er lebt mit seiner Frau, der Schriftstellerin June Spence, und ihren Eltern in Raleigh, North Carolina zwei Söhne. Folgen Sie Scott Huler auf Twitter

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