Abwasser- und Bodenbehandlung - Fachbereich Maschinenbau

FH Düsseldorf
Maschinenbau und Verfahrenstechnik
Abwasser- und Bodenbehandlung
Abwasser- und Bodenbehandlung
Teil 2
Charakterisierung von Abwasser (Abwasserparameter)
Prof. Dr. rer. nat. K.-E. Köppke
SS 2015
Abwasser- und Bodenbehandlung
Abwasserparameter
Einzelstoffe und Summenparameter
Allgemein gilt, dass im (Misch)Abwasser eine großen Zahl von Inhaltsstoffen
enthalten ist, deren analytische Bestimmung einen sehr großen Aufwand
erfordern würde. Neben einigen ausgewählten Einzelstoffen, wird in der
Abwassertechnik mit sogenannten Summenparametern gearbeitet, die eine
ganze Gruppe von Stoffen mit einer spezifischen Eigenschaft erfasst.
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SS 2015
Abwasser- und Bodenbehandlung
Abwasserparameter
Summenparameter zur Erfassung der organischen Belastung
Bedeutsame Summenparameter mit ihren spezifischen Eigenschaften sind:
CSB
(Chemischer Sauerstoffoxidiert bedarf)
Erfassung aller anorganischen und organischen
und Stoffe, die zu CO2 und Wasser chemisch
werden können. Es somit werden nicht die
organischen Verbindungen selbst erfasst,
sondern die erforderliche Sauerstoffmenge, um
diese zu oxidieren.
TOC
(Total Organic Carbon)
Die organische Belastung wird bestimmt durch
Verbrennung oder Oxidation aller Kohlenstoffverbindungen zu CO2 und Wasser mit
anschließender CO2-Bestimmung.
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Abwasser- und Bodenbehandlung
Abwasserparameter
Einzelstoffe und Summenparameter
BSB5
(Biochemischer Sauerstoffbedarf)
Erfassung aller organischen Stoffe, die zu CO2
und Wasser biologisch nach 5 Tagen oxidiert
werden können. Auch hier wird nur die
erforderliche Sauerstoffmenge für den Abbau der
org. Stoffe bestimmt.
AOX
Erfassung aller halogenierten organischen Stoffe,
die an Aktivekohle adsorbierbar sind. Bestimmt
wird der Halogengehalt (meist Chlorid oder
Bromid) der A-Kohle
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Vergleich: CSB, TOC und BSB5
CSB: erfasst die chemisch
oxidierbare anorganische und
organische Stoffe
BSB5: erfasst die biochemisch
leicht abbaubaren organischen
Stoffe
TOC: erfasst die gelösten und
ungelösten organisch
gebundenen Kohlenwasserstoffe
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Vergleich: CSB und BSB5
• Der CSB erfasst praktisch alle organischen Stoffe.
• Der BSB5 erfasst nur die biologisch abbaubaren organischen Stoffe.
• Das Verhältnis zwischen CSB und BSB5 liefert somit eine erste
Aussage über die Abbaubarkeit der biologischen Inhaltsstoffe
- CSB:BSB5 < 2 leicht abbaubar, z.B. kommunales Abwasser
- CSB:BSB5 > 5 schwerer abbaubar, z.B. zahlreiche industrielle Abwässer
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Erfassung der eutrophierenden N- und P-Verbindungen
Nges
Bestimmung des Gesamtstickstoffgehaltes
aus anorganisch und organisch gebundenem
Stickstoff.
TNb
Erfassung des Stickstoffgehaltes, der an
organischen Verbindungen gebunden ist.
Es wird kein NH4 erfasst.
NH4-N
Erfassung des Stickstoffgehaltes, der als
Ammonium vorliegt.
Pges
Erfassung des Gesamtphosphorgehaltes
Kaspisches Meer
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Einzelstoffe, z.T. als Summenparameter dargestellt
Schwermetalle
Cu, Ni, Hg, Cd, Cr, Zi, Zn
BTEX
Benzol, Toluol, Ethylbenzol, Xylol
(leicht flüchtige Verbindungen)
PAK
polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe
z.B. Naphthalin
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Summenparameter zur Erfassung bestimmter Eigenschaften
Absetzbare Stoffe
mit diesem Parameter werden alle Stoffe erfasst,
die sich in einem Imhofftrichter nach 2 Stunden
abgesetzt haben. Bestimmung der Absetzbarkeit
von Stoffen.
Die Abwasserprobe (1 Liter) wird in den
Imhofftrichter gegeben, nach einer 2-stündigen
Absetzzeit wird das Volumen der abgesetzten Stoffe
bestimmt.
Üblicherweise liegt der Volumenanteil bei 1 bis 20
ml/l im Zulauf ein komm. Kläranlage.
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Summenparameter zur Erfassung bestimmter Eigenschaften
FLOX oder LHKW
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Erfassung aller leichtflüchtigen halogenierten
organischen Stoffe durch Strippung und
Bestimmung des Halogengehaltes der Stippluft.
Bestimmung der Flüchtigkeit von halogenierter
Stoffen.
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Wirkparameter
Erfassung der Wirkung auf ausgewählte
Organismen (Toxikologische Wirkparameter).
GF
GEi
GD
GA
GL
GM
Giftigkeit gegenüber Fischen (abgelöst
durch GEi)
Giftigkeit gegenüber Fischeiern
Giftigkeit gegenüber Daphnien
Giftigkeit gegenüber Algen
Giftigkeit gegenüber Leuchtbakterien
erbgutveränderndes Potenzial
(Mutagenitätstest)
Die biologische Abbaubarkeit ist bis heute kein Abwasserparameter !
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Zahn-Wellens-Test (Bestimmung der biologischen Eliminierbarkeit von Stoffen)
In einem mehrere Liter fassenden Glasgefäß
wird Belebtschlamm zusammen mit der zu
untersuchenden Substanz und Nährsalzen
homogenisiert und gut belüftet, idealerweise bei
20°C - 25°C ohne Lichteinfluss über einen
Zeitraum von 28 Tagen.
Der Erfolg des Zahn-Wellens-Tests hängt sehr
stark von der richtigen Wahl des Klärschlamms
ab (Adaptation der Mikroorganismen an das
jeweilige Abwasser).
Die biologische Elimination setzt sich aus 2 Effekten zusammen:
- biologischer Abbau der Verbindungen
- Adsorption an den Belebtschlamm (Mikroorganismen)
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