Abwasserreinigung (Subject) / chemische Reinigung (Lesson)

Thema ab S. 140 Klausuranmerkungen SS

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• Welche prinzipiellen Arten der chemischen Reinigung kennen Sie?(4) 1.Fällung und Flockung2.Oxidation3.Neutralisation4.Desinfektion5.Dosierung von Nähr-und Spurenstoffen6.Gasstrippung7.Adsorption
• Warum ist man in Deutschland sparsam mit dem Einsatz von Oxidationsmitteln?(2) diese Stoffe potentiell gefährlich sind (z. B. Arbeitssicherheit! bei einigen dieser Stoffe unerwünschte, zum Teil potenziell schädliche Metaboliten entstehen können (z. B. beim Chlor)
• Wobei kommen dennoch Oxidationsmittel zum Einsatz?(2) Geruchs-und Korrosionsbekämpfung BSB5-Abbau zur Entlastung nachfolgender Stufen Ozon-Zugabe zur Desinfektion und Spurenstoffelimination
• Warum kann man in Prognosen den Anstieg von Oxidationsmitteln verzeichen? (2) verstärkten Diskussion über den Abbau anthropogener Spurenstoffe wird auch in Deutschland der Einsatz der chemischen Oxidation an Bedeutung gewinnen nicht nur eine Oxidation schwer abbaubarer organischer Verbindungen (AdvancedOxidation Processes) möglich ist, sondern auch eine Desinfektion möglich ist
• Desinfektion: Was ist das?(2) Maßnahme, bei der die Zahl der Infektions-erreger so weit reduziert werden muss, dass eine Infektion bzw. Übertragung ausgeschlossen werden kann Eine 100 %-igeKeimreduzierung ist dabei selten zu erreichen, in der Praxis genügt eine signifikante Reduktion (z. B. 99,99 %).
• Nennen Sie Verfahren zur Desinfektion!(3) Zugabe von Chlor oder Chlorverbindungen Zugabe von Ozon UV-Bestrahlung Pasteurisierung
• Desinfektion durch Ozonierung–Wie geht das?(3) Die direkte Oxidation schädigt die Zellwand, sodass die Zellsubstanz auslaufen kann Beim Zerfall von Ozon (O3) entstehen Radikale (d. h. Atome und Moleküle mit ungepaarten Elektronen), die sehr reaktionsfreudig sind und Zellschädigungen bewirken können Beschädigung der Erbinformation
• Nennen Sie Vorteile der Ozonierung!(3) Effektive Desinfektion-->Effektiver als Chlor Erfordertwenig Platz Bei hohen Konzentrationauch Oxidation organischer Spurenstoffe(mikroschadstoffe) Kein Einfluss auf pH-Wert Kürzere Kontaktzeit als bei Chlor
• Nennen Sie NAchteile der Ozonierung!(3) Ozonrückstände und Umwandlungsprodukte schwierig zu überwachen! Keine Residualwirkung, da ausschließlich Wirkung bei Ozonierung! Oxidiert auch andere Stoffe,daher ggf. höhere Dosen erforderlich! AbluftbehandlungerforderlichHochkorrosiv und toxisch (Arbeitssicherheit)EnergieintensivRelativ teuer (teurerals Chlor)Technisch komplex und Wartungsintensiv
• Desinfektion mit UV-Licht: Nenne kurz und knapp das Wirkprinzip!(2) Photochemische Beschädigung der RNA und DNA im Zellinneren deren Schädigung führt zur Inaktivierung der Zelle
• Nenne jeweils 3 Vor-und Nachteile der UV-Behandlung! Vorteile: Effektive Desinfektion Keine gefährliche Chemikalien erforderlich Keine toxischen Umwandlungsstoffe Beihohen Konzentrationen könnenorg. Spurenstoffe abgebaut werden Nachteile: Nachweisder Desinfektion ist nicht sofort möglich Keine Residualwirkung,da ausschließlich Wirkung bei UV-Beleuchtung Energieintensiv Verunreinigung/Bewuchs der UV-Lampen((ggf. Reinigung erforderlich))
• Warum werden in der Abwasserreinigung Nähr- und Sprurenstofffe zudosiert?(4) Mikroorganismen, benötigen essentiellen Grundelemente/Nährstoffe Kohlenstoff und Stickstoff aber auch Spurenstoffe z. B. Phosphor, Schwefel, Calcium, Magnesium, Natrium, Eisen, Zink, Kobalt, Nickel und Kalium Alle diese Elemente müssen in richtigen Verhältnis der Zelle zur Verfügung stehen-->Sonst Problemen mit der Prozessstabilität oder einem unvollständigen Abbau kommen Mangel an Nähr-und Spurenstoffe durch externe Zugabe (z. B. Ammonium) zu beseitigen
• Gasstrippung: Was versteht man darunter?(1) Wie wird dies erreicht? (1) Wo angewendet? (1) Warum?(1) Unter Gasstrippungversteht man einen Massentransfer eines bestimmten Stoffes von der flüssigen in die Gasphase Dazu wird das Abwassergemisch intensiv mit einem Gas bzw. Gasgemisch (z. B. Luft) begast (z. B. über Belüfterelemente) Die Gasstrippungwird in der chemischen Industrie oft angewendet, es gibt aber auch in der Abwassertechnik Stoffe, die sich strippen lassen:•Ammonium•flüchtige organische Säuren•geruchsintensive Stoffe gestrippte Stoff kann aus dem Strippgas(z. B. mittels Wäscher) entfernt werden und ggf. zu einem Produkt gemacht werden
• Warum findet Gasstrippung Anwendung bei Ammoniak?(1) Wie wird das erreicht?(2) Weltweit setzen wir große Mengen an Energie ein, um Stickstoffdünger künstlich herzustellen. →Können wir den Stickstoff nicht direkt aus dem Abwasser zurückgewinnen? Düngerproduktion (Ammoniak-Strippung): In wässrigen Lösungen liegen Ammonium (NH4+) und Ammoniak (NH3) in einer Gleichgewichtsreaktion vor:NH4+<->NH3+ H+ Es gilt: Je höher der pH-Wert und die Temperatur sind, desto höher ist der NH3-Anteil; durch Rühren, Lufteintrag o. ä. kann NH3 als Gas ausgetrieben werden
• Was ist Adsorbtion?(1)Anwendung in der Abwassertechnik?(2) Unter Adsorption verstehen wir daher die Anlagerung von Atomen und Molekülen in Flüssigkeiten oder Gasen an eine feste Oberfläche Anwendung in der Abwassertechnik sind:•Adsorption von schwer abbaubaren organischen Spurenstoffen (z. B. durch Aktivkohlezugabe)•Reinigung von Klärgas(z. B. auf Erdgasqualität)

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