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Aerob: Stoffwechsel der Mikroorganismen unter Sauerstoff
Anaerob: Stoffwechsel in Abwesenheit von Sauerstoff
=>Verschiedene Mikroorganismen werden benötigt

- Erschließung fossiler Wasservorräte

- Ab- bzw. Umleitung von Oberflächenwasser

- effektivere Nutzung der vorhandenen Wasservorräte

- Import von Wasser bzw. Produkten, deren Erzeugung besonders wasserintensiv ist

- Entsalzung von Meerwasser u.a.

- Amibiasis

- Ascaridiose

- Cholera

- Typhusfieber

    * Mechanische Reinigungsstufen
    * Biologische Reinigungsstufen
    * Nachklärbecken

Belüftungsbecken (Belebungsbecken, Tropfkörper)

Nachklärbecken, Schlammfäulung, Vorfluter

grob und fein Rechen, belüfteter Sandfang, Schwimmstoffabscheidung, Vorklärbecken

Phosphatbelastung
Nitratbelastung
Salzbelastung (Bergbau)
Tensidbelastung
Schwermetallbelastung

Eutrophierung (Nährstoffanreicherung in einem Gewässer):

    * Pflanzenwachstum, bei Absterben der Wasserpflanzen wird viel O2 - O2-Gehalt im Wasser sinkt
    * aerobe Bakterien hören auf zu arbeiten
    * anaerobe Bakterien fangen an
    * können giftige Stoffe entstehen
    * Gewässer beginnt „umzukippen“ (Fischsterben)

Phosphorkreislauf:
Dünger
Feldfrüchte
Mensch
Abwassesr
Klärschlamm
Dünger

und
Abwasser
Kläranlage
Vorfluter
Fluss

    * indirektes Maß für die Summe aller biologisch abbaubaren organischen Stoffe im Wasser
    * gibt an, wie viel gelöster Sauerstoff in einer bestimmten Zeit für den biologischen Abbau der organischen Abwasserinhaltsstoffe benötigt wird

    * Maß für die Summe aller organischen Verbindungen im Wasser, einschließlich der schwer abbaubaren
    * kennzeichnet die Menge an Sauerstoff, welche zur Oxidation der gesamten im Wasser enthaltenen organischen Stoffe verbraucht wird in mg/l oder g/m3

Phosphate
Nitrate
Salze (Bergbau)
Tenside
Schwermetalle
...

BSB ist geringer da nur der entstandene CO2 gehalt gemessen wird. Bei organischen Lebewesen wird aber der Kohlenstoff nicht nur ausgeatmet sondern auch zum Wachstum genutzt.

Folge: weniger kohlenstoff wird ausgeatmet einfach weil unsere zellen auf kohlenstoff basieren

Pyrolyse: thermiche Spaltung organischer Verbindungen, hohe Temperaturen (500-900°C), ohne Flamme, ohne O2, endotherm, Wärme wird gebraucht, reduzierte Produkte/reduzierte Form)

Verbrennung: oxidation unter Flammenerscheinung ca. 800-850°C, O2, exotherm entsteht Wärme, Oxidationsprodukte

Altreifen
Entstehende Produkte sind:

    * Pyrolysegas (Wärmeerzeugung)
    * Pyrolyseöl ( chemische Industrie)
    * Pyrolysekoks
    * und Eisen bleibt liegen

PAK, HCl, SO2, NOx, CO, organische Verbindungen, CO2, Schwermetalle, Dioxine+Furane

Ruß entsteht bei der unvollständigen Verbrennung.
Mechanismus: Cx => Benzolring => Styrol => PAK

2 Bedingungen:

    * Vorläuferverbindungen sind da (PCB,Chloraromate) =>geringe chemische Reaktion reicht aus => Dioxine

    * de novo Synthese: Atome für Dioxine sind in irgendeiner Form vorhanden (Katalysator, Wasserstoff, Chlor, O2, hohe Temperaturen, Kupfer) => Dioxine

Bei der Abkühlung wird Temperung von 400 bis 200°C erreicht und nicht Temperaturen wo PCDD abgebaut werden würden. Maßnahmen dagegen schnelles Abkühlen




Ohne Kupfer und ohne Kohlenstoff keine Dioxine!

> Setzen sich an die Ah-Rezeptoren
> Es kommt zur Induktion weiterer Enzyme
> Funktionsänderung verschiedener Rezeptoren

Außerdem wird der Steriodstoffwechsel angekurbelt und es gibt mehr Schilddrüsenhormone. → Deformierungen am Körper.


Ah-Rezeptoren sind für das Zellwachstum und die Zelldifferenzierung zuständig

TEQ= Toxizitätsäquivalent
Maß zur besseren Abschätzung der Gefährlichkeit von „Dioxingemischen“

Flugasche

    * höhere Oberfläche: Dioxine, PAKs, Schwermetalle (Blei) können adsorbiert werden
    * besseres Auswaschen bei Regen => Lösung der Schadstoffe "Saurer Regen"

Asche hat eine längere Verweildauer => Ausbrennen, keine Schadstoffe

Regneratives Verfahren zur Rauchgasentschwefelung.
Neben dem Kalkwaschverfahren hat dieses Verfahren Bedeutung insbesondere an Raffineriestandorten behalten

SO2, NOx, CO, HCl, Dioxine, Furane, Ruß, PAK, Staub, organische Stoffe

    * Claus-Anlage
    * Wellman-Lord-Verfahren
    * Gewebefilter
    * Rauchgasentschwefelung
    * Rauchgasentstickung

C6H12O6 und Lignin, PAK, CO, CO2,Ruß, H2O, Kaliumkarbonate, Natriumkarbonate
Asche müsste demnach Spurenelemente enthalten, die aus dem Boden aufgenommen wurden, wie zum Beispiel (alle unorganischen Gegenstände) Dünger, Silicium, essentielle Spurenelemente, mineralische Rückstände

Alles was organisch (Kohlenstoff enthält) ist.

Vermeiden, Vermindern, Verwerten, Ablagern

Ultrafiltration= Osmose, Umkehrosmose ist das gleiche in die andere Richtung

Stoffaustausch zwischen flüssigen Körpern durch eine halbdurchlässige (semipermeable) Membran (Scheidewand), die für das Lösungsmittel, nicht aber für den darin gelösten Stoff durchlässig ist.

Ziel: Energiegewinnung

Als exotherm bezeichnet man in der Chemie Reaktionen, bei denen Energie in Form von Wärme, Licht, Bewegungsenergie o. ä. an die Umgebung abgegeben wir

Warum: Ammonium ist hochtoxisch.

Biologisches Verfahren (Nitrifikation)

chemisch-physikalisch Verfahren z.B.

    * Strippen mit Luft bzw. Dampf
    * Eindampfen
    * Reverse Osmose
    * Ionenaustausch
    * Breakpoint Chlorung
    * MAP-Verfahren
    * Fällung mit MgO und Phosphorsäure

Destillieren und Katalytisch Cracken, (Alkane:)Methan bis Dodekan (CnHn+2), CO, Nox, SO2 mit der gegenwärtigen Technologie (Fakel)
Ansonsten: CO CnHm NH3 H2S

30% Bioabfall, 24% Papier, V13% Verpackungen inkl. Kunststoff, 10% Glas

Sondermülle sind z.B.: Beizmittel, Säuren und Laugen, Ölschlämme, Farbreste und verunreinigte Lösungsmittel.

Die Schwefelverbindungen entstehen durch das Verbrennen schwefelhaltiger fossiler Brennstoffe.

Entschwefelung: Ein regneratives Verfahren der Entschwefelung ist die Kalkwäsche: Hierbei wird unter Zugabe von Kalk (sowohl Kalkstein als auch als Branntkalk) Gips produziert.

1.wieder oder weiterverwendet
2.Veredelungsstufe
3.Wirtschaftskreislauf
4.diffuse Verteilung von Problemstoffen
5.zusätzlich verwandte Ressourcen
6.zusätzlicher relevanter Energieeinsatz
7.zusätzliche Schadstoffe
8.zusätzliche Sekundärabfälle

In der Chemie („Koagulation“) das Zusammenklumpen und Ausfällen von gelösten oder suspendierten Substanzen.

Warum?
Um sie so aus dem Wasser durch Sedimentation oder Filtration besser abscheiden und entfernen zu können

Bei 800° C vorwiegend Benzolringe (aromatische Strukturen).
Bei 600° C vorwiegend einfache Kohlenstoffketten (aliphatische Strukturen).

- CO2
- Schwefelverbindungen (SO2)
- Kohlenwasserstoffe
- NOx
- Rußbildung

bei unvollständiger Verbrennung auch PAKs,CO

Reiner Kohlenstoff verbrennt zu CO2, CO, durch eingelagerte Stoffe auch z.B. SO2

Schwefeldioxid ist unerwünschtes Nebenprodukt
Rauchgasentschwefelung
Einsprühen einer wässrigen Suspension von Kalk in den Abgasstrom

Es entsteht Gips
Absatz in Bauindustrie

Am Ende Aktivkohlefilter

Mit dem SCR-Katalysator.

Die chemische Reaktion am SCR - Katalysator ist selektiv, das heißt, es werden bevorzugt die Stickoxide (NO, NO2) reduziert, während unerwünschte Nebenreaktionen (wie zum Beispiel die Oxidation von Schwefeldioxid zu Schwefeltrioxid) weitgehend unterdrückt werden.

Höhepunkt der Dioxin-Konzentration bei einer Temperatur zwischen 250-400°C

Zerfallsgeschwindikeit nimmt stark zu

Bildungsgeschwindigkeit erreicht langsam eine bestimmte Geschwindkeit

Mögliche Verfahren: Sulfatverfahren oder Chloridverfahren

Sulfatverfahren:
Eisenoxid/Titanoxid
+ heiße Schwefelsäure - SO2
Eisensulfat/Titansulfat
+ Wasser => Kristallisation - Eisensulfat (Grünsalz)
Kochen mit Wasser (Hydratisierung)
Titandioxidhydrat
Glühen
Titanoxid

Bei dem Sulfatverfahren entsteht Dünnsäure, diese wird nach Aufkonzentrieren für Ilmenit-Aufschluss wiederverwendet.

Bei dem Chloridverfahren entsteht keine Dünnsäure, aber das verwendetete Chlor bleibt weitgehende im Prozessablauf erhalten und wird dort wiederverwendet.

Recycling von Galvanik-Schlämmen

    * Galvanikschlamm aus Galvanikbädern eines Stahlveredelten Betrieb
    * Galvanikschlamm enthält alle im Galvanikprozess verwendeten Metalle in Form ihrer Hydroxide oder Oxidhydrate, insbesondere Eisen, Chrom, Nickel, Kupfer, Zink, sowie im gerinen Umfang Blei, Zinn und Cadmium.

    * Recycling mit TNO-Prozess und Goldschmidt-Prozess, Schlamm elektrolysieren => Reinigung des Elektrolyts durch Membranfiltration

..mach dir Gedanken dazu...

Kongenere haben das gleiche grundmuster und unterscheiden sich nur unwesentlich im aufbau, während die summenformel eben durchaus unterschiedlich sein kann

BSP: CBs, PAKs und PCDD/F sind jeweils kongenere da sie eine gruppe von ähnlich aufgebauten stoffen bezeichnen

Bei unterschiedlichen Temperaturen bilden sie sich unterschiedlich aus.
600°C Kohlenstoffkette
800°C Benzolringe

Die Umkehrosmose oder Reversosmose ist ein physikalisches Verfahren zur Aufkonzentrierung von in Flüssigkeiten gelösten Stoffen, bei der mit Druck der natürliche Osmose-Prozess umgekehrt wird.

Nassoxidation: Chemische Oxidation von organischen Verbindungen in einer flüssigen Phase durch Zufuhr von Sauerstoff unter hohem Druck und Temperatur.


Die Umkehrosmose oder Reversosmose ist ein physikalisches Verfahren zur Aufkonzentrierung von in Flüssigkeiten gelösten Stoffen, bei der mit Druck der natürliche Osmose-Prozess umgekehrt wird.

Nassoxidation: Chemische Oxidation von organischen Verbindungen in einer flüssigen Phase durch Zufuhr von Sauerstoff unter hohem Druck und Temperatur.

Glycolyse
oxidative Decarboxylierung
Citronsäure-Cyclus
Atmungskette

Hydrolyse
Säurebildung
Essigsäurebildung
Methanbildung

DEV S4
Säulenelution
Kaskaden-Schütteltest
Freiland-Lysimeter

Eluierung bezeichnet das Ab- oder Herauslösen von Substanzen aus einer stationären Phase, die sowohl aus festem als auch aus flüssigem Material bestehen kann.


...müssen wir vllt. noch herausfinden genauer...

siehe kopie von anabel seite 7

Aerob: Kohlenstoffdioxid, Nitrat, Phosphat, Sulfat und Restsubstanzen.
Anaerob: organische Säuren, Methan und Kohlenstoffdioxid. Bei großen organischen Belastungen nur anaerob, da technisch und wirtschaftlich besser, Bildung von Biogas.


Siehe auch Seite 1 Phosphat in Abwässern

1. Reaktion in der Flamme (NOx,Ruß,PAK)
2. Unvollständiger Ausbrand (CO,KW,PAK)
3. Umsetzung oder Freisetzung von im Brendstoff ernthaltenden schädlichen Elementen (NOx,SO2,HCL,SM)
4. Nebenreaktionen des Verbrennungsprozesses (PCDD/F)

Verfahren aus der analytischen Chemie um Verbindungen auf Halogene zu testen.

17 % Wasser
60 % organische Substanz => 77% Reingas

Elektrofilterstaub 2,5%

23% anorganische Substanz => Schlacke

Das wird zu 43% im Straßenbau verwendet und zur 37% zur Deponie 3.Klasse und zu 20% zur Deponie 1. und 2. Klasse gebracht

    * Zunahme der Viskosität
    * Bildung von Verkrustungen
    * Flüchtige Substanzen/Thermische Zersetzung
    * (Gasnachreinigung wird erforderlich)
    * Schaumbildung durch grenzflächenaktive Substanzen

Teures Verfahren: 1Euro/qm Trinkwassergewinnung
5Euro/qm Abwässer der chemischen Industrie

Fazit: Nie die Endstufe einer Anlage