Was ist die natürliche Selbstreinigung des Wassers?
Bakterien nutzen die organischen Substanzen (Fäkalien, Essensreste, Waschmittelbestandteile) als Nahrung und bauen diese über die biologische Oxidation unter Sauerstoffverbrauch zu Kohlenstoffdioxid und Wasser ab
Wann und wie kippt ein Gewässer um?
Zu viel organische Substanz sorgt für explosionsartige Vermehrung der Bakterien
Bakterien verbrauchen mehr Sauerstoff als durch Diffusion nachgeliefert werden kann -> Sauerstoffkonzentration nimmt ab
Wegen des Sauerstoffmangels sterben zu erst die höheren Lebewesen (Fische, Insekten, Muscheln), danach die meisten der Bakterien
Übrig bleiben nur anaerobe Bakterien am Boden des Gewässers
Durch den Stoffwechsel dieser Bakterien entstehen Faulgase (Fische bekommen Erlaubnis zum Rückenschwimmen)
Was sind Ursachen und Quellen von Wasserverungreinigungen?
Belastung durch leicht abbaubare Stoffe (aus Fäkalien, Essensresten)
Belastung durch schwer abbaubare Stoffe (Chlorkohlenwasserstoffe, Pflanzenschutzmittel, Ligninsulfonsäure)
Belastung durch Salze (aus Bergwerk, chem. Industie, Landwirdschaft, Streusalz)
Belastung durch Schwermetalle (Zink, Blei, Eisen usw. aus Metallindustie und Müllverbrennunganlagen)
Belastung duch Nährstoffe (Stickstoff- und Phosphorhaltige Verbindungen sind Nähstoffe und sorgen fürs Umkippen)
Belastung durch Erwärmung (erwärmtes Kühlwasser -> Sauerstofflöslichkeit sinkt und verstärktes Algen-, Pflanzenwachstum)
Was ist Eutropierung?
Überdüngung des Wassers
Nenne 6 Wassergefährdende Stoffe
Methylenchlorid
Chlorofrom
Tetrachlormethan
Essigsäure
Acetonitril
Xylol
Wie ist die Formel und Struktur von Methylenchlorid?
CH2Cl2
Wie ist die Formel und Struktur von Chloroform?
CHCl₃
Wie ist die Formel und Struktur von Tetrachlormethan?
CCl₄
Wie ist die Formel und Struktur von Essigsäure?
CH₃COOH
Wie ist die Formel und Struktur von Acetonitril?
C₂H₃N
Was ist die Formel und Struktur von Xylol?
C₈H₁₀
Was ist das Saprobiensystem?
Bestimmung der Gewässergüte mittels Mikroorganismen
Einordnung in vier Güteklassen
wie hoch ist der Grad der Belastung bei den einzelnen Güteklassen der Gewässer und wie heißen diese?
oligotroph:
Unbelastet bis gering belastet
mesotroph:
Mäßig belastet
eutroph:
Stark verschmutz
polytroph:
Übermäßig verschmutzt bis ökologisch zerstört
Was sind Saprobien ?
bestimmte Anzeigerorganismen
Wann findet eine Gewässerversauerung statt?
entsteht bei Gewässern, wo wenig Kalk als Puffer im Boden ist
welche chemischen und physikalischen Größen zur Beurteilung des Gewässerzustands gibt es?
Temperatur
pH-Wert
Leitfähigkeit
Massenanteil/Massenkonzentration an:
Sauerstoff
Kohlenstoff
Phosphor
Stichstoff
Chlorid
Schwermetalle
welche zwei weiteren wichtigen Kenngrößen für die Wasserqualität gibt es? (physikalisch/chemisch)
BSB (biologischer Sauerstoffbedarf)
leicht abbaubare Stoffe die von Mikroorganismen benötigt werden
CSB (chemischer Sauerstoffbedarf)
alle durch Oxidationsmittel angreifbare Stoffe
Als was kommt der Stickstoff im Wasser vor?
Stickstoff N2
Nitrat-Stickstoff NO3-
Stickstoffdioxid NO2-
Ammonium NH4- (entsteht durch Urease von Harnstoff
organischer Stickstoff (Proteine, Aminosäuren, Amide)
was ist AOX, EOX, POX
AOX
Adsorbierbare organisch gebundene Halogene
EOX
etrahierbare organisch gebundene Halogene
POX
ausblasbare organisch gebundene Halogene
was sind Ampholyte?
chemische Verbindungen die sowohl als Säure als auch als Base reagieren können
z.B. HPO₄²⁻, H₂PO₄⁻
Wie kann man Phosphate aus dem Wasser ausfällen?
mithilfe von Eisen(III)chlorid
PO₄³⁻(aq) + FeCl₃(aq) —-> FePO₄↓ + 3Cl⁻(aq)
was sind die drei Reinigungsstufen einer Kläranlage?
mechanische
biologische und
weitergehende Abwasserreinigung
was passiert in der mechanischen Reinigungsstufe?
Rechen zur Entfernung von Holzteilen, Kunststoffbehältern, Textilien, Kunststofffolien
Sandfang zum entfernen von Partikeln mit einer Korngrröße von > 0,2mm
Im Vorklärbecken werden ungelöste organische Stoffe die sich an der Oberfläche oder am Boden ansammeln durch ein Schlammräumer entfernt (z.B. Fette und Öle, ungelöste org. Stoffe am Boden)
Bis zu 30% der Schmutzstoffe werden entfernt
was passiert in der biologischen Reinigungsstufe?
entspricht der natürlichen Selbstreinigung der Gewässer
Mikroorganismen benötigen Sauerstoff, deshalb aerobe Abwasserreinigung
Im Belebungsbecken werden durch Belebtschlamm (Mikroorganismen/Bakterien) biologisch abbaubare Substanzen abgebaut, da diese den Mikroorganismen als Nahrung dienen
Belebungsbecken wird Sauerstoff zugeführt
wie lässen sich die Vorgänge im Belebungsbecken als Reaktionsgleichung darstellen?
org. Stoffe + 0₂ ——>(Mikroorganismen)—> CO₂ + H₂O + Zellsubstanz (Belebtschlamm)
was passiert bei der weitergehenden Abwasserreinigungstufe?
Entfernung von Stickstoffverbindungen und Phosphaten wegen Überdüngung der Gewässer
Phosphate werrden chemisch durch Fällung/Flockung entfernt
Stickstoffverbindungen werden mit speziellen Bakterien zu molekularem Stickstoff (Nitrifikation/Denitrifikation)
wie kann in der Industrie Abwasser vermieden werden?
Kreislaufführung (z.B Kühlwasser)
Trennkanalsystem (Produktionswässer führen in ein Biokanal zur biologischen Reinigung)
mit welchen Verfahren wird das Abwasser in der Industrie vorgereinigt?
Naßoxidation
Fällung
Strippung
Extraktion
Adsorbtion
Membranverfahren
Abwasserverbrennung
erkläre kurz Naßoxidation?
Umsetztung organischer Abwasserinhaltsstoffe mit Sauerstoff (z.B. Farbpigmente)
erkläre kurz Fällung
Umwandlung von Abwasserinhaltsstoffen zu wasserunlöslichen Verbindungen (Schwerrmetalle)
erkläre kurz Strippung
Ausblasen flüchtiger Abwasserinhaltsstoffe mit Luft, Stickstoff oder Wasserdampf (halogenierte Kohlenwasserstoffe)
erkläre kurz Extraktion
wechseln von lösemittellöslichen Abwasserinhaltsstoffen zu wasserlöslichen Lösemittel (Phenol)
erkläre kurz Adsorbtion
fixieren gelöster Abwasserinhaltsstoffe an Aktivkohle (halogenierte Kohlenwasserstoffe)
errkläre kurz das Membranverfahren
Abpressen von Abwasserinhaltsstoffen durch poröse Membran mit Druck, je nach Porengröße lassen sich unterschiedliche Stoffe abtrennen (Salze, Kolloiden)
erkläre kurz die Abwasserverbrennung
für Abwässer mit hohem Anteil an problematischen organischen Abwasserinhaltsstoffen (Altöl)
was haben Hochbiologie-Systeme für Vorteile?
durch den hohen hydrostatischen Druck kann sich Luftsauerstoff besser im Wasser lösen
Begasungsluft hat durch die hohe lange Verweilzeit (Verweilzeitverlängerung)
unter Druck eingedüste Luft sorgt für Durchmischung
was sind die Unterschiede zwischen der aerobe und anaeroben Abwasserreinigung?
Aerobe Abwasserreinigung
Anaerobe Abwasserreinigung
Abbau der org. Stoffe durch
unabhängige Mikroorganismen
voneinander abhängige Mikroorganismenarten (Nacheinander)
Endprodukte
CO₂ und H₂O
CO₂ und CH₄
Freiwerdende Stoffwechselenergie
Aufbau von Zellsubstanz (viel Biomasse)
wird mit energiereichen Biogas abgegeben (wenig Biomasse)
Bevorzugte Reinigung
schwäche belastete Abwässer
hoch belastete Abwässer
Abwasserqualität
voll biologisch gereinigt
noch geringe org. Restbelastung die durch aerobe Reinigung entfernt werden muss
Last changeda month ago