Sedimentierung

Sedimentierung bezeichnet den Prozess, bei dem Feststoffe aus einer Suspension infolge gravitativer Kräfte aus dem Fluid ausfallen und sich als Sediment ablagern. Sie tritt in natürlichen Gewässern, im Boden sowie in technischen Systemen wie Kläranlagen oder industriellen Prozessen auf.

In ruhigem Wasser setzen sich Partikel entsprechend ihrer Größe, Dichte und Form allmählich ab; kleinste Partikel können nach dem Stokes-Gesetz eine Endsettling-Geschwindigkeit erreichen. In dichten Suspensionen kann die Absetzung durch Flocculation oder Aggregation beschleunigt werden. Turbulenz, Strömungsgeschwindigkeit und Viskosität hemmen die Sedimentation, während Temperatur, Salinität und chemische Wechselwirkungen die Partikelbindung beeinflussen.

In der Natur bestimmt Sedimentierung die Landschaftsentwicklung: Flüsse transportieren Sedimente und setzen sie im Flussbett, Seen und Meeren ab; Bodenbildungen entstehen durch langsames Absetzen organisch-mineralischer Stoffe; Sedimente lagern sich in Schichten ab und prägen Bodentypen.

In der Wassertechnik wird Sedimentation genutzt, um Feststoffe aus dem Wasser zu entfernen: Sedimentationstanks in Kläranlagen ermöglichen das Absetzen der Schwebstoffe; Koagulation und Flockung unterstützen den Prozess. In der Industrie kommen Absetzbehälter in Prozessen der Abwasser- und Prozesswasseraufbereitung sowie in der Öl- und Gasindustrie zum Einsatz.

Die Messung erfolgt durch Bestimmung der Sedimentationsgeschwindigkeit, Sedimentationskurven und Analysen der Bodensedimente. Bedeutende Folgen der Sedimentierung sind Veränderungen des Gewässerbodens, Verringerung von Speicher- und Transportkapazität sowie Auswirkungen auf die Wasserqualität; sie wird durch Erosionsschutz, Sedimentfänge und gegebenenfalls Dredging gemanagt.