zugs eines in anderweitem
Besitze befindlichen oder durch
Unternehmer mittels
Kanälen u. s. w. beigeleiteten Wassers gegen
einen bestimmten
Kanon
(Wasserzins), der sich entweder nach der Menge des
Verbrauchs, die durch eine besondere Vorrichtung (Modul)
gemessen wird, oder nach der
Größe der bewässerten
Fläche richtet. Die Entwässerungsgenossenschaften haben den Zweck der
gemeinsamen
Abwehr des die Kulturen und die Gesundheitsverhältnisse schädigenden, stagnierenden Wassers
durch offene oder verdeckte
Ableitung
(Kanalisierung und
Drainierung, s. d.). Die Wasseramseln sind entweder freiwillige oder
sog. Zwangsgenossenschaften; letzteres in dem Falle, wenn das Unternehmen vom
Staate als ein dem öffentlichen Interesse dienendes
anerkannt und demgemäß auf
Grund der bestehenden Wasserrechtsgesetzgebung zwangsweise durchgeführt
wird.
Die Wasseramseln bilden sich auf
Grund eines behördlich genehmigten
Statuts, dessen
Basis der Genossenschaftskataster ist. In
Preußen
[* 2] haben die Wasseramseln durch das Gesetz vom eine erweiterte und festere Grundlage erhalten. Danach können
sie auch zur Benutzung und Unterhaltung von
Gewässern, zum Schutze der Ufer, zur Anlegung, Unterhaltung
und Benutzung von Wasserläufen oder Sammelbecken, zur Herstellung von Wasserstraßen und andern Schiffahrtsanlagen gebildet
werden. (S.
Wasserrecht.)
Über Wasseramseln in
Österreich
[* 3] vgl.
ArtikelWasserrecht im «Österr. Staatswörterbuch», Bd. 2
(Wien
[* 4] 1897).
eine von Joh.
Nepomuk von Fuchs
[* 5] (s. d.) erfundene glasähnliche
Masse, aus Kalium- (Kaliwasserglas)
oder Natriumsilikat (Natronwasserglas) bestehend, die durch
Kochen mit Wasser darin vollständig gelöst wird. Man stellt
das Wasserglas dar entweder durch Zusammenschmelzen von Quarzpulver mit
Pottasche oder
Soda oder durch Auflösen von Feuersteinpulver
in starker
Ätznatronlauge unter einem Druck von 7 bis 8
Atmosphären. In denHandel gelangt es meist als
sirupartige Lösung mit 33 (Einfachwasserglas) oder 66 (Doppelwasserglas) Proz. festem Wasserglas 100 kg
Natronwasserglas kosten im
Großhandel 8, Kaliwasserglas 18 M. Die Anwendungen des Wasserglas sind äußerst mannigfaltig, z. B.
zur Herstellung von künstlichen
Steinen, zur Fixierung der
Farben in der
Stereochromie (s. d.), neuerdings
auch in der
Glasmalerei,
[* 6] als Kitt, als Zusatz zur Seife, zum Reinigen und Entfetten der Putzwolle, zum Schlichten baumwollener
Gewebe
[* 7] und mit besonderm
Vorteil als gegen Feuersgefahr schützender
Anstrich auf Holz
[* 8]
u. s. w. -
Vgl.
Krätzer, Wasserglas und Infusorienerde
(Wien 1880);
Bernhard, Das Wasserglas, seine
Darstellung und Anwendung (Frankf. a. M. 1893).
Man unterscheidet direkt wirkende, d. h. solche, deren Kolbenstange mit
dem Pumpengestänge eine starre
Verbindung bildet, und indirekt wirkende,
bei
denen Kolbenstange und Pumpmgestänge an einem
Balancier
[* 12] angreifen, dessen Schwingungen durch ein Schwungrad (sog. Hilfsrotation)
begrenzt ist.
Bei den direkt wirkenden (ältern) Wasserhaltungsmaschinen war zu Hubbegrenzung eine komplizierte
Steuerung nötig. (S.
Bergbau.) -
Vgl. Riedler, Unterirdische Wasserhaltungsmaschinen mit gesteuerten
Ventilen (Berl. 1888).
(Fulica), eine zu den Rallen (s. d.) gehörige Gattung
der
Stelzvögel mit kurzen, aber nackten
Beinen, kenntlich durch den an der
Wurzel
[* 19] in einer Stirnplatte verbreiterten Schnabel
und die mit einer lappig eingeschnittenen
Haut
[* 20] gesäumten, sehr langen Vorderzehen.
Europa
[* 21] besitzt zwei
Arten, das die Mittelmeerländer
bewohnende gehörnte Wasserhuhn (Fulica cristata Lath.)
und das überall vorkommende schiefergrau gefärbte schwarze Wasserhuhn (Fulcia atraL., s.
Tafel:
Stelzvögel II,
[* 1]
Fig. 3), wegen seiner weißen Stirnplatte auch
Weißbläßhuhn genannt.
im weitern
Sinne alle im Wasser lebenden
Käfer,
[* 23] soweit sie sich ihrem Aufenthalt derart angepaßt haben,
daß bei ihnen besondere Organe: Schwimm- oder Ruderfüße zur
Entwicklung kamen. Die Wasserkäfer müssen als aus
verschiedenen Familien durch
Anpassung an eine übereinstimmende Lebensweise entstanden angesehen werden. Man unterscheidet
Schwimmkäfer (s. d.,
Dyticidae),
Taumelkäfer (s. d., Gyrinidae) und Wasserkäfer im engern
Sinne (Hydrophylidae, s.
Hydrophiliden). Die
Wasserkäfer mit Ausnahme der Gruppe der Sphaeridiidae (s.
Hydrophiliden) und ihre Larven leben in
Gräben,
Teichen
und Lachen, erstere von
Vegetabilien, letztere vom Raube und verwandeln sich außerhalb des Wassers in einer Erdhöhle.
Außer
den Wasserkäfer leben auch einige andere
Käfer (Parnusarten) im Wasser, haben aber keine Schwimmfüße.
Befestigungsmittel für die
Angel, s.
Angelfischerei. ^[= das Fangen der Fische mit der Angel, ist eine uralte Kunst, die in allen Kulturländern als ...]
Wasserhaltung), die Pumpvorrichtungen zur Speisung von Springbrunnen all solchen Orten, wo kein natürliches Gefalle hierzu
vorhanden ist, sowie allerlei Kombinationen von Kaskaden, springenden Fontänen u. s. w. Wasserkuppe, Berg im Rhöngebirge (s.d.).
Wasserkur, s. Kaltwasserkur Wasserläufer (Hydrometra), eine Gattnng der Wasserwanzen, sehr schlank gebant, oben schwarz und
braun gezeichnet, unten silber- oder knpferglänzend mit langen Beinen, mit deren Hilfe sie pfeilschnell
auf der Wasserfläche bin und der schießen, ohne benetzt zu werden.
Sie jagen andere Insekten,
[* 28] deren Körpersäfte ihnen
zur Nahrung dienen. - Als Vogelgattung gehören die Wasserräder
[* 29] (Totanus) zur Familie der Schnepfen und sind in wasserreichen Gegenden
der kalten und gemäßigten Zone in 12 Arten weit verbreitet.
Ihr Schnabel ist länger als der Kopf, so
lang wie der Lauf, vorn zugespitzt und an der ganzen Spitze hart und hornig. Der Schwanz ist kurz.
Wasserliesch, Pflanzenart, s.Butomus. Wasserlinde, s. Linde. Wasserlinie,
die Linie am äußern Schiffe,
[* 33] bis zu der sein Rumpf in das Wasser taucht.
Die Wasserräder ist verschieden nach dem Grade der Belastung.
Wasserlinsen, Pflanzenart, s. Lemna. Wasserluftpumpe, s. Aspirator.
[* 34] Wasserlungenschnecken, s. Lungenschnecken.
! Wassermann (lat. Aquarius), südl. Sternbild (s.
Sternkarte des südlichen Himmels, beim ArtikelSternkarten);
zngleich auch das elfte Zeichen des Tierkreises (s. d.), von 300 bis
330° Länge reichend;
es hat das Zeichen... Wassermann, Geist, s. Nixe. Wassermänner, s. Zellgewebswassersucht.
Die Aufgaben werden durch Horizontal- und Vertikalmessungen sowie durch Zeitbeobachtungen
gelöst.
Die Geschwindigkeitsmessung geschieht durch einen Schwimmer, genauer durch die Pitotsche Röhre
(s. d.) oder den Woltmannschen Flügel (s. d.).
Wassermilben (Hydrachnidae), eine Familie der Milben (s. d.) mit langen, gewimperten,
zum Schwimmen eingerichteten Beinen.
Sie durchlaufen meist eine verwickelte Verwandelung, indem die mit einer besondern Fangvorrichtung
versehenen Jungen sich an Wasserinsekten festsaugen, als Parasiten heranwachsen und sich endlich, in ihrer eigenen Körperhaut
eingeschlossen, zum fertigen, frei im Wasser schwimmenden Tier entwickeln.
Die meisten Arten sind lebhaft,
meist scharlachrot gefärbt;
zu ihnen gebort die Muschelmilbe (Atax ypsilophorus Bonz., s. Tafel: Spinnentiere
[* 36] und Tausendfüßer
II,
[* 27]
Fig. 5), gelblichweiß, mit gelbem Y-formigem Fleck in schwarzem Felde auf dem Rücken, an den
Kiemen der Teichmuschel schmarotzend.
Wassermörtel, s. Mörtel. Wassermotoren, Wasserkraftmaschinen oder hydraulische Motoren,
die durch die Kraft des fließenden oder sinkenden Wassers getriebenen Motoren: Wasserräder, die Turbinen und die Wassersäulenmaschinen.
(S. die Einzelartikel.) -
Vgl. Haton de la Goupillière, Hydraulik und hydraulische Motoren (2. Tle., Lpz/1886-87);
Ehemann, Über den Bau und die Anwendung der verschiedenen Arten von Wasserräder (2. Aufl., ebd. 1893);
Meißner, Die Hydraulik und die
bydraulischen Motoren (2. Aufl., Jena
[* 38] 1895 fg.).
Wassermühle, s. Müblen. Wassermull, soviel wie Wassermaulwurf, s. Maulwurf. Wassernachtigall,
soviel wie Rohrsänger (s. d.). Wassernase, s. Nase
[* 39] (in der Bankunst) und Sims.
[* 40] Wassernatter, s. Ringelnatter.
Wassernuß, Pflanzengattung, s. Trapa
[* 41] Wasserochs, die große Rohrdommel (s. d.). Wasserorgel,
s. Orgel. Wasserpastinake, Sumpfgewächs, s. Sium. Wasserpest, Pftanzenart, s. Elodea canadensis.
Wasserpfeffer, Pflanzenart,
s.Polygonum.
Wasserpfeife, s. Nargilch. Wasserpflanzenhäuser, s. Gewächshäuser.
Wasserpfosten, s. Feuerhahn.
[* 42] Wasserpocken,
s. Varicellen und Pocken. Wasserpolaken, ursprünglich Bezeichnung der Flößer auf der Oder, die meist
oberschles.
Wasserrabe oder Seerabe, s. Kormoran. Wasserräder, eine Klasse der Wassermotoren
(s. d.), bestehen aus Rädern mit horizontaler Achse, die an ihrem Umfange schaufeln oder Zellen tragen,
in denen das eingeströmte Wasser während der Arbeitsabgabe relativ zum Rade ruht.
Man teilt die Wasserräder nach der Art des Zuflusses
des Wassers (Beaufschlagung) ein in oberschlächtige, rückenschlächtige, mittelscblächtige und unterschlächtige Wasserräder. Der
Zuflußkanal für die Wasserräder wird der Obergraben, der Abflußkanal der Untergraben genannt;
der Leerlauf oder
Freifluter ist der Kanal,
[* 44] in welchem das Wasser abfließt, wenn das Rad nicht in Gang
[* 45] oder wenn mehr Aufschlagwasser, als zum
Betrieb notwendig, vorhanden ist.
Man nennt Einlaufschütze eine in ihrer Höhe verstellbare Bohlenwand, über oder unter
welcher hinweg das Wasser dem Rade zufließt.
Der Raum, in dem das Rad aufgestellt ist, heißt die Radstube.
Die oberschlächtigen Wasserräder (s. Tafel: Wasserräder,
[* 27]
Fig. 1) werden in der Nähe des Radscheitels beanfschlagt, nehmen das Wasser
in Zellen auf und lassen es etwa vom letzten Drittel der beaufschlagten Seite wieder ausfließen.
In den schaufelförmigen
Zellen wirkt das Wasser hauptfächlich durch sein Gewicht.
Man baut diese Räder aus Holz, aus Holz und
Eisen
[* 46] oder auch ganz aus Eisen (wie in
[* 27]
Fig. 1).
Die beiden Radkränze, zwischen welchen sich die
¶
forlaufend
531
Zellen befinden, sind mit der Mittelachse durch Speichen und Querversteifungen verbunden, die um die Achse herum an den sog.
Nosetten befestigt sind.
Die gewonnene Arbeit kann direkt von der Verlängerung
[* 48] der Radachse abgeleitet werden, oder sie wird,
wie in
[* 47]
Fig. 1, durch einen an der Seite des Rades angebrachten Zahnkranz mittels Zahnradgetriebes auf
die Transmissionswelle übertragen.
Die Anwendung der oberschlächtigen Räder findet namentlich bei geringen Wassermengen
und großem Gefalle statt. Für ähnliche Fälle, hauptsächlich aber bei sehr veränderlichem Hoch- und Niederwasserstand,
kommen die rückenschlächtigen Wasserrecht zur Verwendung.
Während das Aufschlaggerinne für die oberschlächtigen Räder über dem
Rade liegt, befindet es sich hier neben demselben, etwa in halber Höhe zwischen Radscheitel und
Radmitte, und ist meist mit einem regulierbaren Leitschaufelapparat versehen, der den Radzellen das Aufschlagwasser unter
möglichst günstigem Winkel
[* 49] zuzuführen bestimmt ist. Die mittelschlächtigen Wasserrecht können Zellenräder oder, wenn sie im
Kropfgerinne oder Kropf laufen (einem Gerinne, welches sich möglichst dicht an die von den äußern Schaufelkanten
beschriebene Bahn anschließt), Schaufelräder (Kropfräder) sein und werden bei kleinern Gefällen mit reichlichem Wasserzufluß
verwendet.
Bei derartigen Rädern hat man auch wohl die Beaufschlagung der Radzellen von innen angeordnet, um möglichst geringen
Wasserverbrauch zu erzielen, doch finden meist Kropfräder Verwendung.
Zur Regulierung eines Einlaufs werden
bei vorgenannten Rädern Spannschützen, Überfall- oder Coulisseneinlauf verwendet.
Spannschützen sind, wie aus
[* 47]
Fig. 3 ersichtlich,
Schützen, die möglichst dicht an das Rad gestellt und nach unten zu gekrümmt sind, um eine aberundete Ausflußmündung
zu schaffen und so die Kontraktion des Wassers beim Ausfluß
[* 50] und größere Ausflußwiderstände zu vermeiden.
Der Coulisseneinlanf, den das in
[* 47]
Fig. 5 dargestellte mittelschlächtige Rad besitzt, giebt dem Einlaufwasser durch Anordnung
feststehender, regulierbarer Leitschaufeln eine bestimmte Richtung, so daß dasselbe den Radschaufeln stets unter bestimmtem
Winkel zufließt.
Bei dem mittelschlächtigen Rad mit Überfalleinlanf
[* 47]
(Fig. 7) fließt das Wasser über ein in seiner Höhenlage
verstellbares Brett, dessen Oberkante, der Schützenkopf, nach einer Parabel
[* 51] gekrümmt ist, um dem Wasser
beim Austritt äußerst geringen Widerstand entgegenzusetzen.
Die unterschlächtigen Wasserrecht laufen nur als Schiffmühlenräder
(s. Schiffmühle) oder in der Form des schwimmenden Wasserrades von Colladon (eines hohlen, tonnenförmigen
und mit langen radialen Blechschaufeln armierten Blechkessels) frei im unbegrenzten Strom, während sie
sonst in besondern Gerinnen hängen, welche die Räder zu beiden Seiten einschließen und dieselben unterhalb entweder in
ebener Fläche tangieren (Schnurgerinne), oder sich auf der Seite, wo das Wasser einfällt, der Krümmung des Rades kreisförmig
anschließen (Kropfgerinne).
Die unterschlächtigen Wasserrecht mit Gerinne werden bei kleinen Gefallen und großen
Wassermengen angewendet.
Sie hängen in Kropfgerinnen, wenn man noch eine (ob auch geringe) Druckwirkung des Wassers ausnutzen
will;
sonst laufen sie im Schnurgerinne (s. Fig. 2).
Im letztem Falle kommt allein der Stoß des Wassers gegen die Radschaufeln
zur Wirkung. Eine Abart der unterschlächtigen Räder,
bei welcher die Wasserkraft besonders vorteilhaft
ausgenutzt wird, sind die nach dem Erfinder Poncelet (s. d.) benannten.
Die Ponceleträder
[* 47]
(Fig. 3) haben gebogene Schaufeln,
und die Wasserzuführung erfolgt derart, daß das Wasser, an der konkaven Seite der Schaufeln aufsteigend, gegen diese drückt,
ohne daß damit eine Stoßwirkung verbunden ist.
Eine Spannschütze sorgt für den vorteilhaften Eintritt
des Wassers.
Ein anderes viel gebautes unterschlächtiges Wasserrad
[* 52] ist das von Sagebien
[* 47]
(Fig. 4), welches sich
durch großen Durchmesser, große Höhe und Anzahl der gekrümmten oder geraden und an den Spitzen radial gestellten Schaufeln
sowie durch geringe Umfangsgeschwindigkeit auszeichnet. In manchen Fällen hat man noch andere Wasserrecht angewendet,
die sich nicht eigentlich zu den beschriebenen zählen lassen. Zu diesen gehört das in
[* 47]
Fig. 6 dargestellte
Rad von Zuppinger, das sehr lang geschweifte Blechschaufeln und nur einen Kranz mit der Achse C zur Befestigung derselben besitzt.
Ein in der Begrenzung E F G H L K sich an das Rad anschließender Blechmantel umgiebt dasselbe, während
die Beaufschlagung von vorn und von der Seite erfolgt und das bei W zutretende und innerhalb des Mantels niedersinkende Wasser
längs einer Schaufel G H nach dem Unterwasserspiegel L B abfließt.
Die Kraftentnahme erfolgt gewöhnlich, wie in
[* 47]
Fig. 6,
von dem innen verzahnten Radkranz aus.
Schließlich hat
man in manchen Fällen kleine mittelschlächtige Räder mit hohem, geschlossenem und stark geneigtem Gerinne, sog. Stoßräder,
verwendet.
Danaide ist der der Mythologie (s. Danaos) entnommene Name eines von dem franz. Ingenieur Manoury Dectot vorgeschlagenen
horizontalen Wasserrades, bei welchem das Wasser tangential gegen die Innenwand eines trommelförmigen
Gefäßes geworfen wird und letzteres in eine drehende Bewegung versetzt, an der es teilnimmt, um hierbei auf die unten angebrachten
Schaufeln zu wirken und dann durch die Bodenöffnung abzufließen.
Wasserratte, s. Rallen und Tafel: Stelzvögel II,
[* 47]
Fig. 1. Wasserratte, s. Wühlmaus. Wasserrecht. Der Begriff des Wasserrecht ist kein
völlig feststehender.
Mit Rücksicht auf den Inhalt der besondern Wassergesetzgebungen kann man sagen,
daß dasselbe im wesentlichen diejenigen Normen begreift, welche aus Anlaß der dauernden und stets sich erneuernden Wasserbedeckung
von Grundstücken (Fluß, See, Moor) ergangen sind (s. Alluvion), einerseits die Benutzung und andererseits die Unschädlichmachung
des Wassers betreffen und teils dem öffentlichen, teils dem Privatrecht angehören.
Neben dem Mühlen-,
Flöß- und Flößereirecht zählen auch die Vorschriften über Bewässerung und Entwässerung der Grundstücke, auch das
Teich- und Sielrecht zum Wasserrecht. Seit dem 19. Jahrh. ist die früher in Anspruch genommene Wasserregalität verschwunden, nur gewisse
öffentlich-rechtliche Befugnisse nimmt der Staat als Ausfluß seines Hoheitsrechts (Wasserhoheit) in Anspruch.
Die staatliche Gesetzgebung hat dagegen ihren Wirkungskreis erheblich erweitert
¶
mehr
und besonders im Interesse der Landeskultur wasserrechtliche Bestimmungen getroffen.
Voran ging von den deutschen StaatenPreußen, welches die Entwässerungen im Vorflutedikt vom (ergänzt durch Gesetz vom und die Bewässerungen
durch Gesetz vom über die Benutzung der Privatflüsse ordnete.
Eine umfassende einheitliche
Wassergesetzgebung kam dann 1852 in Bayern
[* 54] zu stande, welcher Sachsen-Weimar, die thüring.
Ein besonderes Wasserkünste besteht nach allen diesen Gesetzen nur an den zum Staatsgebiet gehörigen und
fließenden Gewässern (s. Flüsse),
[* 58] nicht am offenen Meere und geschlossenen Gewässern.
Gesetzbuch (Einführungsgesetz
Art. 66) hat wegen des engen Zusammenhangs mit der Wasserpolizei das privatrechtliche Wasserkünste der landesrechtlichen
Regelung vorbehalten. In Preußen ist ein einheitliches Wasserkünste für die ganze Monarchie in Ausarbeitung.
Die Handhabung des Wasserkünste wird
teilweise durch staatliche Verwaltungsorgane, teilweise durch korporativ organisierte Verbände der beteiligten Grundbesitzer
(Wassergenossenschaften, s. d.) besorgt.
Inhaltlich beziehen sich die hierher gehörigen Verwaltungsvorschriften
auf den Schutz gegen das Wasser als zerstörendes Element oder auf seine Benutzung als Nahrungs-, Reinigungs- und Bewegungsmittel.
Dem Wasserschutz dienen die Bestimmungen über die Instandhaltung der Flüsse, Befestigung der Ufer und vornehmlich über
ihre Eindämmung durch Deiche, künstliche Erderhöhungen, durch welche die Ländereien vor Überschwemmungen
geschützt werden sollen.
Zugleich mit der Genehmigung von Stauvorrichtungen hat die Behörde die Höhe zu bestimmen, bis
zu welcher das Wasser gestaut werden darf, und nach den meisten Gesetzen diese Höhe durch Aufstellung eines bleibenden Höhenmaßes
(Aichpfahl, Markpfahl, Pegel) sichtbar zu fixieren.
Durch Überschreitung dieser Staugrenze verwirkt der
Stauberechtigte eine Strafe und ist außerdem verpflichtet, den dadurch entstandenen Schaden zu ersetzen.
Unter einem besondern
strafrechtlichen Schutz steht der Aichpfahl noch nach §. 274, Nr. 2 des Reichsstrafgesetzbuchs, der seine Beseitigung und
Änderung in der Absicht zu schädigen nach den Regeln der Urkundenfälschung bestraft.
Jeder Grundbesitzer kann auf seinem Grund und BodenBewässerungen und Entwässerungen vornehmen.
Die angrenzenden
Besitzer sind aber nach allgemeinen Rechtsgrundsätzen nur verpflichtet, die natürliche Vorflut (s. d.) aufzunehmen, nicht
dagegen, auf ihrem Grundstück die Herstellung künstlicher Anlagen zum Zweck der Ableitung oder Zuleitung des Wassers von
oder nach einem andern Grundstück zu gestatten. Im Interesse der Landeskultur hat die neuere Gesetzgebung
diesem entgegen Vorschriften zu Gunsten der Be- und Entwässerungsunternehmer erlassen, welche ihnen gestatten, fremde Grundstücke
zu eigenen Gunsten mit Dienstbarkeiten zu belasten, fremde Nutzungsrechte, sogar das Eigentum an Grund und Boden zu enteignen.
Voraussetzung für diese Befugnisse ist meistens die Genehmigung der Verwaltungsbehörde, die nur
dann zu erteilen ist, wenn die Anlage im Interesse der Landeskultur erfolgt und der Belastete volle Entschädigung empfangen
hat.
Vgl. außer der Litteratur zum ArtikelFlüsse: Nieberding, Wasserkünste und Wasserpolizei im preuß. Staate (2. Aufl., Bresl. 1889);
von Poezl,
Die bayr. Wassergesetze (2. Aufl., Erlangen
[* 60] 1880);
Randa, Das österreichische Wasserkünste (3. Aufl.,
Prag
[* 61] 1891);
Hermes,
[* 62] ArtikelBewässerungen und Entwässerungen in Stengels «Wörterbuch des deutschen Verwaltungsrechts», Bd. 1 (Freib. i. Br.
1889);
O. Mayer, Artikel Stauanlagen, daselbst Bd. 2, S. 539 fg.
die Entfernung unerwünschter oder schädlicher Beimengungen aus einem in der
menschlichen Umgebung befindlichen Wasser. Entweder handelt es sich darum, aus einem Wasser, das als Trinkwasser oder als
Nutzwasser für Haushaltungs- und technische Zwecke dienen soll, derartige Beimengungen zu entfernen, oder es sollen Abwässer
in sicherer Weise unschädlich gemacht werden. Entbehrlich ist eine Wasserreinigung z. B.
bei Wasserversorgung aus Quellen oder eisenfreiem Grundwasser;
[* 63] ganz unentbehrlich aus hygieinischen Gründen
ist sie bei der Benutzung von Flußwasser zur centralen Wasserversorgung.
I. Die Wasserreinigung für Trinkwasser. Die Entfernung der suspendierten Stoffe erfolgt an der centralen Wasserversorgungsstelle oder
bleibt den einzelnen Konsumenten überlassen. In beiden Fällen wird sie durch Filtration bewirkt. Der Filtration im großen
(s. Wasserversorgung) kann eine Vorklärung (Absetzenlassen gröberer Sinkstoffe in Bassins) vorausgehen. Für die Filtration
im Hause giebt es verschiedene Systeme, von denen sich jedoch der größte Teil nicht bewährt hat.
Als filtrierende Substanzen werden Holzkohle, Tierkohle, Eisenschwamm oder abwechselnde Schichten von Wolle (mit gerbsaurem
Eisen getränkt), Sandstein, Kies, Filz, Cellulose u. s. w. verwendet. Diese Stoffe sind aber nicht bakteriendicht.
Bessere Dienste
[* 64] leisten die Breyerschen Mikromembranfilter (vgl. Breyer, Der Mikromembranfilter, Wien 1885), die aus einem beiderseits
mit außerordentlich feinporigen Asbestlamellen belegten dünnen Drahtrost bestehen und sehr feine suspendierte Teilchen
sowie auch Bakterien zurückhalten sollen.
Ein sicher keimfreies Filtrat liefern die Pasteur-Chamberlandschen Porzellanerdefilter, und in noch weit
größerer Menge die auf demselben Princip beruhenden Berckefeld-Nordtmeyerschen Kieselgurfilter. Diese Filter bestehen aus
einem inwendig hohlen Cylinder aus reiner, sehr hart gebrannter Kaolinmasse (beim Berckefeld-Filter aus Infusorienerde),
der sog. Filterkerze; diese befindet sich in einer Metallhülse, in die das Rohwasser einströmt,
von wo es dann durch die Masse der Kerze
[* 65] in ihren Innenraum filtriert und unten aus einem Ausflußrohr
abfließt.
Das Pasteur-Chamberlandsche Filter liefert anfangs bei einem Wasserdruck von 3 Atmosphären 1 l Wasser in 20–30 Minuten;
sehr bald aber nimmt die Leistungsfähigkeit durch Verstopfung der Poren der äußern Filterfläche ab. Diesem Übelstand
ist bei dem Berckefeldschen System, welches 1 l Wasser in 5–10 Minuten liefert, durch eine im Mantelraum
befindliche, automatisch funktionierende Wischvorrichtung, welche die äußere Filterfläche reinigt, wirksam abgeholfen.
Das Filtrat ist bei beiden Systemen nur drei bis höchstens acht Tage keimfrei, dann wachsen Bakterien durch die Filtermasse
bis in den Innenraum hindurch. Die Kerzen müssen also mindestens alle acht Tage durch Kochen sterilisiert
werden. Zur Erhöhung der
¶
mehr
quantitativen Leistung sind Kombinationen von mehrern Kerzen konstruiert worden. Wo der Druck einer Wasserleitung fehlt, müssen
Druckpumpen angewendet werden. Eine gute centrale Wasserversorgung muß das Wasser schon in tadellos gereinigtem Zustand jedem
Haushalt zuführen; die besprochenen Systeme der Filtration im Hause sind daher nur als Notbehelf anzusehen. Die Beseitigung
von Krankheitserregern geschieht durch Abkochen des verdächtigen Wassers; hält man dies fünf Minuten
im Sieden, so sind alle in Betracht kommenden Keime vernichtet. Wasserreinigung von Siemens hat einen Wasserabkochapparat konstruiert, der
die im Kühlgefäß abgegebene Wärme
[* 67] des abgekochten Wassers zur Vorwärmung des frischen verwendet.
Ferner bietet die richtige Anwendung der besprochenen Chamberland- und Berckefeld-Filter eine völlige
Sicherheit gegen Trinkwasserinfektion. Brunnen,
[* 68] die, wie dies häufig vorkommt, mit Typhus- oder Cholerakeimen infiziert sind,
lassen sich nach den Untersuchungen von M. Neisser einfach, billig und sicher durch Kochen des Brunneninhalts mittels Einleiten
von Wasserdampf reinigen.Chem.
[* 69] Desinfektionsmittel, wie Kalk, Carbolschwefelsäure, wirken nicht sicher.
Einfaches Abpumpen des Brunneninhalts ist ganz unwirksam. Auch Schließung des Brunnens auf einige Zeit,
die bisher meist in der Praxis angewendet wurde, und wobei man auf ein Zugrundegehen der Krankheitserreger unter dem Einfluß
der Wasserbakterien rechnete, ist unsicher, weil der Zeitpunkt, an dem das Wasser wieder hygieinisch zulässig ist, sich
sehr schwer feststellen läßt und weil Typhusbacillen erwiesenermaßen in einigen Fällen sich mehrere
Wochen lang im Wasser lebensfähig erhalten haben.
Ist endlich eine ganze Wasserleitung infiziert, so läßt sie sich nach Stutzers Methode in einfacher und absolut sicherer
Weise durch Schwefelsäure
[* 70] desinfizieren. Im Hauptreservoir der Leitung wird eine 0,2prozentige Lösung hergestellt
und durch Öffnen aller Hähne in die Leitungsröhren geleitet; dort bleibt die Lösung nach Abschluß der Hähne mehrere
Stunden stehen; endlich wird gründlich mit reinem Wasser nachgespült. Die Leitungsrohre werden fast gar nicht angegriffen.
Das Verfahren ist bei Anwendung roher Schwefelsäure sehr billig, (13M. für 80000 l Wasser).
Die Enteisenung des Wassers gelingt leicht und vollständig durch Durchlüftung des regenartig herabfallenden
und über Koksstücke rieselnden Wassers, wobei aus dem darin enthaltenen doppeltkohlensauren Eisen die Kohlensäure entweicht
und durch reichlichen Sauerstoffzutritt Oxydation zu unlöslichem Eisenoxydhydrat erfolgt; letzteres wird dann durch nachträgliche
Filtration durch Sand zurückgehalten. Am gebräuchlichsten ist der Piefkesche Regenapparat.
Man hat auch versucht das Meerwasser trinkbar zu machen. EinfacheDestillation
[* 71] genügt hierzu nicht, da hierbei einerseits
das im Meerwasser enthaltene Chlormagnesium sich zersetzt und Salzsäure ins Destillat übergehen läßt, und andererseits
das Wasser durch die Destillationsprodukte der darin enthaltenen organischen Beimengungen (Fischexkremente u. s. w.)
einen widrigen scharfen Beigeschmack erhält; es ist daher eine Voroperation nötig. Durch Erwärmen
mit Kalkmilch werden das Chlormagnesium und die organischen Bestandteile zersetzt; dann wird geklärt und endlich destilliert.
Neuere Versuche, dem Meerwasser seinen Salzgehalt mittels Durchpressen unter hohem Druck
durch Baumstämme zu entziehen,
haben keinen praktischen Erfolg gehabt, da nur sehr wenig salzfreies Wasser geliefert wird und das Holz
sich sehr rasch mit den Salzen sättigt, wodurch seine Wirkung aufhört.
II. Die Wasserreinigung für technische und Haushaltungszwecke hat sich insbesondere auf den Eisengehalt, die
Härte, den Gehalt an suspendierten Stoffen und an Mikroorganismen zu erstrecken. Ein hoher Eisengehalt macht das Wasser zur
Herstellung von Kaffee und Thee sowie auch zum Waschen ungeeignet; ganz besonders ungünstig ist es für
Bleichereien, Färbereien und Papierfabriken, da hierbei Flecken und Farbenänderungen entstehen. Die Beseitigung des Eisens
geschieht, wie schon oben angegeben ist.
Eine übermäßige Härte des Wassers ist für die Zwecke der Küche ungünstig, da Hülsenfrüchte sich darin nicht
weich kochen lassen;
beim Waschen erfordert es einen unverhältnismäßig großen Aufwand an Seife, da Kalk und Magnesia mit
den Fettsäuren der Seife unlösliche Verbindungen eingehen;
in Färbereien kann der Ton mancher Farbstoffe durch hartes Wasser
unvorteilhaft geändert werden;
bei der Zuckerfabrikation wirkt es störend auf den Krystallisationsprozeß ein.
Vor allem
aber kann ein übermäßiger Gehalt an Kalk- und Magnesiumsalzen die Verwendung eines Wassers für Speisung von Dampfkesseln
hindern, indem es die Kesselbleche von innen angreift und zu reichlicher Ablagerung von Kesselstein führt. Die Beseitigung
der übermäßigen Härte eines Wassers für häusliche Zwecke sowie für Tuchwalkereien erfolgt am einfachsten durch Aufkochen
desselben mit Soda, wobei kohlensaurer Kalk ausfällt, und Abgießen vom Niederschlage.
Bei Dampfkesselspeisewasser wird die auf der Anwesenheit der doppeltkohlensauren Salze beruhende vorübergehende Härte durch
Erwärmen mit Kalkmilch, die auf dem Gehalt an Sulfaten beruhende bleibende Härte durch Soda entfernt; die Salze fallen aus
und das Wasser wird klar. Trübes, mit schlammigen Beimengungen und Fäulniskeimen durchsetztes Wasser
ist für die Stärkefabrikation und ganz besonders für die Gärungsgewerbe, als Bierbrauerei,
[* 72] Bäckerei, Gerberei, unbrauchbar;
im Brot
[* 73] wird die normale Gärung gestört, im Bier entstehen unberechenbare wilde Gärungen, die seinen Geschmack vollständig
verderben u. s. w. Diese Übelstände sind am besten durch Filtration des Wassers
zu beseitigen; speciell für Zwecke der Brauerei und Papierfabrikation
[* 74] hat Gerson ein Filter aus eisenimprägniertem Bimsstein,
Kies und Sand angegeben, welches bis 1600 cbm pro Tag zu leisten vermag.
III.Reinigung der Abwässer. Die Abwässer sind je nach ihrer Herkunft mit sehr verschiedenen Stoffen verunreinigt; über die
beiden Hauptgruppen dieser Verunreinigungen s. Abwässer. Werden die Abwässer in die Flüsse gelassen,
so tritt, wenn die sog. Selbstreinigung des Flusses gegenüber der Menge der Abfallstoffe nicht mehr ausreicht, eine hochgradige
Verunreinigung des Wasserlaufs auf (s. Flußverunreinigung). Hinsichtlich der Mittel zur Reinigung der Abwässer lassen sich
nur für die durch stickstoffhaltige, fäulnisfähige Stoffe verschmutzten Abwässer gewisse allgemeine
Normen und Verfahren aufstellen, während bei den Abwässern von vorwiegend mineralischem Gehalt die Art der Reinigung vielfach
ganz vom einzelnen Fall abhängt und oft noch eine anderweitige technische Verwertung der Abgänge anstrebt. Für die Reinigung
der mit
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organischen Bestandteilen vermischten Abwässer kommen folgende Methoden in Betracht:
1) Die Berieselung. Sie bietet bei geordnetem Betrieb eine ideale Reinigung der Schmutzwässer, indem die suspendierten Stoffe
und Bakterien vollständig zurückgehalten werden, die gelösten organischen Stoffe größtenteils (60–80 Proz.) zurückgehalten,
mineralisiert und als Nährstoff für die auf den Rieselfeldern (s. d.) gezogenen Nutzpflanzen verwendet
werden und auch die anorganischen Beimengungen eine Abnahme um 20–60 Proz. erfahren. An vielen Orten muß jedoch auf diese
durchaus befriedigende Methode verzichtet werden, weil keine geeigneten Bodenflächen zur Verfügung stehen.
2) Die Filtration durch Boden, Thon-, Kohle-, Sand- oder Torffilter erlaubt bei kontinuierlichem Betriebe zwar auch eine
gewisse Reinigung der Abwässer, doch geht die filtrierende und mineralisierende Wirksamkeit des Bodens schnell durch Verschlammen
der obern Filterschichten und durch Übersättigung des Filters mit fäulnisfähigen Stoffen verloren. Besser wirkt eine intermittierende
absteigende Filtration, bei der sich die Poren des Filtermaterials mit atmosphärischer Luft füllen können, wodurch dann
eine intensive Oxydation der Abwässer zu stande kommt. Da aber die reinigende Wirkung, die auf den Rieselfeldern
die Nutzpflanzen ausüben, hier wegfällt, so würden noch viel größere Filterflächen erforderlich sein als bei der Berieselung.
3) Die mechanische Reinigung durch Absetzenlassen in Kläranlagen, großen flachen Klärbecken oder tiefen Klärbrunnen, meist
nach vorheriger Befreiung von groben schwimmenden Teilen durch Sandfang und Siebe. Die Geschwindigkeit des
Absetzens ist abhängig von der Korngröße und dem specifischen Gewicht der Sinkstoffe sowie von der Bewegung des Wassers.
Bei der Sedimentierung in Klärbecken bleibt das Wasser entweder längere Zeit in absoluter Ruhe und wird dann abgelassen
(Wechselsystem) oder es findet ein kontinuierlicher außerordentlich langsamer Zu- und Abfluß statt
(Durchflußsystem); letzteres System ist nur bei geringem Gefalle angezeigt. Die mechan. Klärung durch Absetzenlassen
wirkt natürlich nur auf die suspendierten Stoffe, vermag aber auf diesem Gebiete Ausgezeichnetes zu leisten, weshalb sie vielfach
als Voroperation bei manchen kombinierten Systemen angewendet wird. Doch bleiben noch Massen feinster suspendierter
Stoffe und speciell von Mikroorganismen im Wasser zurück, deren Entfernung durch weitere Maßnahmen angestrebt werden
muß.
4) Chemische
[* 76] Fällung. Am allgemeinsten ist Kalk oder Kalkmilch als Fällungsmittel im Gebrauch; er bildet mit den in den Abwässern
vorhandenen doppeltkohlensauren Salzen, Alkalicarbonaten und vielleicht vorhandener freier Kohlensäure
unlöslichen kohlensauren Kalk, der bei der Ausfällung eine große Masse der suspendierten Stoffe mit sich reißt. Häufig
wird neben Kalk noch ein Metallsalz, Eisenvitriol, Aluminiumsulfat, Magnesiumverbindungen u. s. w. hinzugesetzt, wobei sich
dann unlösliche Oxydverbindungen derselben bilden, welche die Ausfällung wirksam unterstützen.
Von der Menge specieller Vorschläge sei hier noch angeführt der A–B–C-Prozeß (Alum, Blood und Charcoal
oder Clay mit Zusatz von Alaun,
[* 77] Blut, Kohle, Magnesia oder Dolomit, ferner das Süvernsche Verfahren mit Kalkmilch, Teer und Chlormagnesium,
das Hulwasche Verfahren mit Zusatz von Kalk und einer aus Eisen, Thonerde, Magnesia
und Zellfaser bestehenden, in ihrer Zusammensetzung
nicht näher angegebenen Masse; ferner das Verfahren von Müller-Nahnsen mit einer Mischung von Kalk, Aluminium
und löslicher Kieselsäure als Fällungsmittel. Die Mischung der Chemikalien erfolgt bei manchen Anlagen selbstthätig und
reguliert sich nach der Masse der zufließenden Abwässer, indem letztere ein Rad, je nach ihrer Masse schneller oder langsamer,
drehen, das mit zwei Schöpfgefäßen bei jeder Drehung aus besondern Behältern die Chemikalien entnimmt
und dem Wasser beimengt; die Verteilung derselben im Wasser erfolgt durch ein Rührwerk, das durch das abfließende geklärte
Wasser getrieben wird; nach einer neuern Verbesserung erfolgt beim Hulwaschen Verfahren die Verteilung durch einen ins Wasser
geleiteten Dampfstrahl, der gleichzeitig Erwärmung bis zur Gerinnung der Eiweißstoffe und Abtötung
zahlreicher Bakterien bewirkt. Meist ist die chem. Fällung mit mechan.
Klärung kombiniert, und zwar sind hier namentlich zwei Systeme anzuführen. Entweder gelangt das Wasser nach Zusatz der Chemikalien
in große Klärteiche, wo es langsam strömt oder ganz stagniert und seine suspendierten Teile absetzt, oder es wird
eine aufsteigende Filtration eingerichtet, wobei das rohe mit den Chemikalien versetzte Abwasser in einen Klärbrunnen unten
eintritt und oben abfließt und die chemisch gefällten herabsinkenden Schlammteilchen eine gleichzeitige mechan.
Abklärung bewirken; dieses System ist in besonders sinnreicher technischer Ausführung in dem Röckner-Rotheschen Klärapparat
verwirklicht und z. B. in Essen
[* 78] zur Klärung der städtischen Abwässer eingeführt. Die Beseitigung des
Schlamms bildet bei vielen Klärsystemen eine große Kalamität. Der Klärerfolg ist bei manchen Systemen in betreff der suspendierten
Stoffe fast ganz vollständig; auch die Mikroorganismen sind bei genügendem Ätzkalkgehalt abgestorben (Cholera- und Typhusbacillen
in 1prozentiger Atzkalklösung in anderthalb Stunden).
Dagegen sind die gelösten organischen Stoffe und das Ammoniak nicht vermindert; erstere erfahren sogar
oft noch eine Vermehrung, weil manche durch den Kalk in lösliche Verbindungen übergeführt werden. Es kann daher noch nachträglich
im Fluß, wenn der Kalk durch die atmosphärische Kohlensäure neutralisiert ist, intensive Fäulnis und Geruchsentwicklung
entstehen. Um diese Übelstände zu verhüten, empfiehlt König, die Schmutzwässer durch Behandlung
mit Schornsteinluft oder durch Rieseln über Drahtnetze mit Sauerstoff zu sättigen, wodurch eine radikale Oxydation der fäulnisfähigen
gelösten Stoffe durch die Mikroorganismen ohne Auftreten stinkender Zwischenprodukte bewirkt werden soll. Übrigens giebt
es nach König bei der künstlichen Wasserreinigung kein absolut bestes Reinigungsverfahren; im Einzelfall
sind je nach Art und Menge der Schmutzwässer Modifikationen zu machen.
5) Auch durch Elektrolyse
[* 79] hat man versucht, Abwässer zu reinigen. In das Abwasser ragen Gußeisenplatten hinein, zwischen denen
ein starker elektrischer Strom übergeht; durch elektrolytische Zersetzung soll Eisenhypochlorit entstehen und reinigend wirken.
Es bleibt abzuwarten, ob sich dieses Verfahren im großen dauernd bewähren wird.
Vgl. F. Fischer,Chem. Technologie des Wassers (Braunschw. 1878);
ders., Das Wasser, seine Verwendung, Reinigung und Beurteilung
(2. Aufl., Berl. 1891);