Physikalische und chemische Parameter im Abwasser

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Schwefel im Abwasser

Sulfat-Ionen kommen natürlich in den meisten Wasserversorgungen und im Abwasser vor. Schwefel ist für die Synthese von Proteinen erforderlich und wird bei deren Abbau wieder freigesetzt. Unter anaeroben Bedingungen reduzieren Bakterien Sulfate zu Sulfiden und Schwefelwasserstoff (H2S).

In Abwasseranlagen, die nicht unter Druck stehen, reichert sich Schwefelwasserstoff in den Rohren an. Durch biologische Oxidation kann dieser zu Schwefelsäure umgewandelt werden, was zu Korrosion an Kanalrohren führt. Konzentrationen über 200 mg/l können zudem biologische Behandlungsprozesse stören. Die Mischung aus Kanalgas (CH4 + CO2) und H2S ist zudem hochgradig korrosiv für Gasmotoren und Wärmerückgewinnungssysteme.

Organische Verbindungen im Abwasser

Die organischen Stoffe im Abwasser setzen sich wie folgt zusammen:

  • Proteine: 40–60 %
  • Kohlenhydrate: 25–50 %
  • Fette und Öle: 8–12 %
  • Synthetische organische Moleküle: Geringe Mengen

Gelöste Gase

Für den Betrieb von Abwasserbehandlungssystemen ist die Bestimmung gelöster Gase wie Ammoniak, Kohlendioxid, Schwefelwasserstoff und Sauerstoff essenziell. Messungen von gelöstem Sauerstoff und Ammoniak dienen der Überwachung aerober biologischer Prozesse. Schwefelwasserstoff ist aufgrund seiner Toxizität, Geruchsbildung und korrosiven Wirkung auf Betonkanäle besonders kritisch.

Henry-Gesetz: Pg = H · xg (Druckgas-Molenbruch)

Biochemischer Sauerstoffbedarf (BSB/BOD)

Der BSB ist die Menge an Sauerstoff, die Mikroorganismen für den Abbau organischer Materie benötigen. Im Standardtest wird eine 300-ml-Probe in einer Flasche mit sauerstoffgesättigtem Wasser und Nährstoffen inkubiert. Nach 5 Tagen bei 20 °C wird die Differenz der Sauerstoffkonzentration gemessen.

Dichte

Die Dichte ist ein entscheidender Parameter für die Auslegung von Absetzbecken und Kläranlagen.

Transmission

Die Transmission definiert die Fähigkeit einer Flüssigkeit, Licht einer bestimmten Wellenlänge durchzulassen. Sie wird als Verhältnis der Intensität des transmittierten Lichts zur einfallenden Lichtintensität bei bekannter Schichtdicke definiert.

pH-Wert

Der pH-Wert ist der negative dekadische Logarithmus der Wasserstoffionenkonzentration und dient zur Messung des Säure- oder Basengrades einer Lösung.

Stickstoff (N) und Phosphor (P)

N und P sind die wichtigsten Nährstoffe in behandelten Abwässern. Ein hoher Eintrag kann zur Eutrophierung von Gewässern führen und das Algenwachstum fördern. Hohe Ammoniak-Konzentrationen können zudem toxisch auf Wasserorganismen wirken.

Alkalinität

Die Alkalinität beschreibt die Fähigkeit des Wassers, Säuren zu neutralisieren. Sie resultiert aus dem Vorhandensein von Hydroxiden, Carbonaten und Bicarbonaten (z. B. Calcium, Magnesium, Natrium, Ammonium). Diese stammen meist aus der Auflösung von Mineralien im Boden.

Chloride

Ein erhöhter Chloridgehalt kann auf Infiltration von Meerwasser oder Bodenwäsche durch starke Regenfälle hindeuten. Auch Abwassereinleitungen können die Ursache sein. Hohe Chloridkonzentrationen können Stahlkonstruktionen korrodieren und das Pflanzenwachstum beeinträchtigen.

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