Osmose

Van‘t Hoff Gleichung

=[B] RT

P: osmotischer Druck[B]: Konzentration des gelösten Stoffes in mol/m3

R: allgemeine GaskonstanteT: abs. Temperatur

Typischer Wert von für Meerwasser (angenähert durch 3,5% NaCl-Lösung:30 bar, da die Ionenkonzentration beachtet werden muss: NaCl → Na+ + Cl-Aus 1 mol NaCl werden also 2 mol solvatisierte Ionen!!!).

Lösungsmittel Lösung

Lösungsmittel Lösung

Reinigung von Wasser durch Umkehrosmose

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Umkehrosmose

Industrielle Anlage zur Umkehrosmose (RO)

Nutzung von Umkehrosmose

Stat. Bundesamt

FremdwasserAls Fremdwasser wird u.a. das durch Undichtigkeit in die Kanalisation eindringendeGrundwasser, das unerlaubt über Fehlanschlüsse eingeleitete Wasser sowie das einemSchmutzwasserkanal z.B. durch Abdeckungen von Kanalschächten zufließende Oberflächenwasserbezeichnet. Fremdwasser ist i.d.R. Wasser aus diffusen Quellen, wieNiederschlägen, Dränage, laufenden Brunnen, Bach- und Grundwassereintritten, Wasserhaltungvon Baustellen usw.

UBA

http://www.berliner-rieselfelder.de/geschichte/gZeittafel.html

Abwasserreinigung in Berlin – Historischer Abriß

Rieselfelder

Nutzung bis 1984 in Berlin

Rieselfelder

http://www.berliner-rieselfelder.de/geschichte/gLandwirtschaft.html

Ab 50er Jahre: v.a. GrasRaygras: 8 Schnitte pro Jahr

Historische Abwasserreinigung (Emschergraben)

Kanalisation in Berlin

Moderne Reinigung kommunalen Abwassers

Reinigung von Abwasser

Reinigung von Abwasser

Belüftung in biologischen Kläranlagen

Quelle: Fellenberg

Klärwerk Erdinger Moos

1/2.

Zulauf und RechenhausEntfernung der groben Bestandteile

http://www.azv-em.de/kwerk.html

3. HebewerkHinter dem Rechen folgt das Einlaufhebewerk. Hier wird das Abwasser um 5,80 m angehoben. Danach fließt das Abwasser allein durch das hydraulische Gefälle bis zur Sandfilteranlage. Das Hebwerk ist mit drei Hebeschnecken von ca. 1,80 m Durchmesser ausgerüstet. Eine Schnecke fördert ca. 1200 L pro Sekunde.

4. Belüfteter SandfangDort wird die Schleppkraft des Wasser durch Vermindern der Fließgeschwindigkeit reduziert. Schwerere Stoffe, wie Sand oder Kies setzen sich am Beckengrund ab. Dort werden sie mit einem Räumschild in den am Ende befindlichen Trichter geräumt und anschließend mit einer Mammutpumpe (Drucklufteintrag) abgezogen. Zusätzlich wird der Sandfang belüftet, damit Fette und ähnliches auf dem Leichtstoffabscheider entfernt werden können.

5. In den Voreindickern wird der Schlamm aus den Vorklärbecken statisch eingedickt. Jeder Eindicker hat ein Fassungsvermögen von 500 m³. Der Wassergehalt des Schlammes wird verringert, was einer Volumenreduzierung von 50% entspricht. Anschließend wird der eingedickte Schlamm in den Faulbehälter gepumpt.

6. Im Vorklärbecken werden die restlichen Feststoffe vom Abwasser getrennt. Durch die Verringerung der Fließgeschwindigkeit im Becken setzen sich alle Partikel, die schwerer sind als das Wasser am Boden ab. Noch vorhandene aufschwimmende Stoffe sammeln sich an der Wasseroberfläche. Der abgesunkene wie der aufschwimmende Schlamm wird der Schlammbehandlung zugeführt. Hiermit ist die mechanische Abwasserreinigung abgeschlossen. Das Abwasser enthält jetzt in gelöster Form noch etwa zwei Drittel seiner ursprünglichen Gesamtverschmutzung.

10. BelebungsbeckenKernstück einer biologischen Kläranlage ist die Belebung. Hier wird das mechanisch geklärte Abwasser mit Hilfe von Mikroorganismen biologisch gereinigt. Dabei entsteht der sogenannte Belebtschlamm. Dieser wird ständig belüftet damit die Mikroorganismen ausreichend mit Sauerstoff zum Abbau der gelösten Schmutzstoffe versorgt werden. Im Belebungsbecken wird zusätzlich der im Abwasser enthaltene Stickstoff eliminiert. Der anorganische Stickstoff wird zuerst nitrifiziert und in der nächsten Phase denitrifiziert, das heißt zu elementaren Stickstoff (N2) überführt.

11. Die Sandfilteranlage befindet sich im Anschluß an die Nachklärbecken. Nur modernste Anlagen sind mit dieser Reinigungseinrichtung ausgestattet. Das gereinigte Abwasser wird von oben in eine Filterzelle geleitet und durchfließt das Filterbett von oben nach unten. Dabei werden feinste Schwebstoffe (abfiltrierbare Stoffe) die in den Nachklärbecken nicht zurückgehalten werden ausgefiltert. Dadurch reduziert sich der Parameter CSB (Chemischer Sauerstoffbedarf) nochmals. Bei abnehmender Durchsatzleistung wird der Filtersand von unten mit Wasser und Luft gespült. Die freiwerden Schmutzstoffe werden wieder in den Kläranlagenzulauf zurückgeführt.

18. Die Faulbehälter dienen zum Ausfaulen, sämtlicher auf dem Klärwerk anfallender Schlämme. Der Schlamm wird vor Förderung in den Faulbehälter mittels Wärmetauscher auf ca. 36 °C aufgeheizt. Durch ständiges Umwälzen des Faulrauminhaltes wird diese Temperatur im gesamten Behälter gleichmäßig gehalten. Bei 36 - 37° C verläuft der Faulprozeß optimal.

Quelle: UBA

Energiebedarf eines Klärwerks (Quelle UBA)