NEWSLETTER "CHEMIE UND VERFAHRENSTECHNIK IM WEB"

Informationen für Planer und Anlagenbetreiber
Erscheint monatlich
ISSN 1613-2513
39. Ausgabe Juni 2007

WEBAUSGABE

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Thema dieser Ausgabe:

Wasseraufbereitung mit adsorbierenden Materialien

  1. Wasserverschmutzungen: Eine Einteilung
  2. Organische Schadstoffe
  3. Schwermetalle
  4. Spezialfall Teich/Aquariumsfilter
  5. Leserzuschrift

Sehr geehrte(r) Leser(in),

Sauberes Wasser ist, im Gegensatz zu BigMacs und iPods, lebens-
notwendig. Wasser kann man nicht herstellen (zumindest nicht in
der Praxis). Man kann es nur finden, und meistens muss man es auf-
reinigen, bevor man es verwenden kann.

Die heutige Ausgabe gibt einen (notwendigerweise unvollständigen)
Einstieg in das Gebiet der Filtermaterialien. Eine allgemeine Über-
sicht über alle angewendeten Wasseraufbereitungsverfahren gibt
es auf Wikipedia:
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasseraufbereitung

... sowie auf der privaten Seite des Biologen Hartmut Willmitzer:
http://www.waterquality.de/trinkwasser/TWAEINF.HTM

1. Wasserverschmutzung - eine einfache Einteilung

Gewöhnlich unterteilt man Wasserverschmutzung nach ihrer Herkunft,
etwa

Auch nach Auswirkungen wird eingeteilt, etwa Arzneiwirkstoffe, Hor-
mone und hormonähnliche Substanzen, die die Gesundheit der Wasser-
organismen beeinträchtigen, oder Substanzen, die zur Überdüngung
führen, wie Phosphate.

Zur Betrachtung der Wasserfiltermedien muss anders eingeteilt wer-
den, nämlich nach der chemischen Natur der Schadstoffe. Hier inter-
essieren insbesondere zwei Gruppen, nämlich

(a) die wasserlöslichen organischen Verbindungen, in die so unter-
schiedliche Substanzen fallen wie Pestizide, pharmazeutische
Wirkstoffe (etwa aus Urin) und Lösungsmittelrückstände.

Die Gruppe

(b) sind die Schwermetalle, wobei diese als Kationen (etwa Blei)
oder auch als die Anionen ihrer Sauerstoffsäuren (Arsenat)
vorkommen können.

Nach der Form richtet sich die Auswahl der wirksamen Filtermedien.

Es gibt Schwermetalle, die in beiden Formen auftreten können, z. B.
Chrom und Mangan. Man muss also immer genau spezifizieren, was man
eigentlich aus dem Wasser entfernen möchte.

WASSERLEXIKON

Das Wasserlexikon des Zweckverbandes Schlicht-Gruppe und Taufkirch-
ener Gruppe bietet Kurzartikel zu einer Reihe von Stichworten rund
um die Wasseraufbereitung:
http://www.wasser-lexikon.de/

2. Organische Verbindungen

Stoffe wie Pestizide, Weichmacher, Lösungsmittel oder Kraftstoffe
sind in unterschiedlichem Ausmaß in Wasser löslich, jedoch liegt
ihre scheinbar minimale Löslichkeit oft über der zulässigen Höchst-
konzentration für die geplante Anwendung (ob Trinkwasser, Produktion
oder Einleitung). Das Mittel der Wahl zur Adsorption dieser Stoffe
ist Aktivkohle, andere Adsorbenzien werden nur selten verwendet.

GRUNDLAGEN DER ADSORPTION AN AKTIVKOHLE AUS WASSER

Grundlagenartikel eines Tschechischen Aktivkohleherstellers (auf
Deutsch):
http://web.iol.cz/silcarbon/indexde.htm

Seite des niederländischen Anlagenbauers Lenntech, mit Stoffliste:
http://www.lenntech.com/adsorption.htm

ÜBER HAUSHALTSWASSERFILTER

Die handelsüblichen Wasserfilter für den Hausgebrauch enthalten ei-
nen Aktivkohlefilter, manchmal in Kombination mit einem Ionenaustau-
scher. An dieser Stelle brauchen keine Links geliefert zu werden, da
es Dutzende Hersteller und Händler gibt, die diese Produkte an den
Mann - oder eher an die Familie - bringen wollen. Zum Teil werden
Horrorszenarien aufgebaut:
http://www.sanum-per-aquam.de/pdfs/spa-trinkwasser-als-ursache-chronischer-vergiftungen.pdf

Die Stadtwerke (hier z. B. Augsburg) zweifeln hingegen den Sinn der
Wasserfilter an, sprechen von einer Verschlimmbesserung des aus-
gezeichneten Trinkwassers und verweisen auf die Analysenergebnisse
im Internet:
http://www.stawa.de/augsburg/download/Wasserfilter_m._Logo.pdf

Wer hat nun recht? Ich verweise auf den letzten Newsletter:
Newsletter 38. Webausgabe

3. Ionen

Kationen (z. B. Blei Pb(2+) oder Calcium Ca(2+) im Falle der Ent-
härtung) können durch Ionenaustauscher aus dem Wasser beseitigt
werden. Dies wird immer dann gemacht, wenn aus irgend einem Grund
die billigeren, aber komplizierter handzuhabenden Methoden der Fäl-
lung nicht durchgeführt werden können, sei es, das sich das Ion
nicht fällen lässt, die Konzentration bereits zu niedrig ist oder
dass das mehrstufige Verfahren der Fällung dem Betreiber zu aufwän-
dig ist, wie im Privathaushalt.

GEFECHTSKÖPFE SIND AUCH DANN GEFÄHRLICH, ...

... wenn sie nicht in die Luft gehen: Anscheinend ist das Abwasser-
problem, das beim Rückbau von Atomwaffen entsteht, ein ganz beträcht-
liches. Die US-Behörden haben ein neues Filtermaterial aus kataly-
tisch hergestellten Kohlenstoff-Nanoröhrchen getestet. Klingt teuer!
Link zum Abstract:
OSTI Energycitations
Die Originalpublikation ist dort ebenfalls herunterzuladen. [1]

ZEOLITHE IN DER WASSERREINIGUNG

Übersichtsartikel über die Anwendung von Zeolithen in der Wasser-
behandlung, und warum Zeolithe immer noch recht selten verwendet
werden (Stand 2005):
http://www.arnold-chemie.de/Downloads/Abwasserreinigung_mit_Zeolithen.pdf

ENERGY CITATIONS DATABASE

Die höchst ergiebige Datenbank des Office of Scientific & Technical
Information (OSTI) enthält zahlreiche Originalpublikationen auch im
Volltext. Suchen Sie selbst!
http://www.osti.gov/energycitations/basicsearch.jsp

Z. B. sind auch manche Torfsorten als Adsorbens für Schwermetalle
geeignet. Die Wirkung beruht wahrscheinlich auf einer Chelatisierung
der Schwermetalle durch die Huminsäuren im Torf:
OSTI Energycitations

ENTEISENUNG UND ENTMANGANUNG

FAQ-Seite eines Filterherstellers.
http://www.wasseraufbereitungsseiten.de/enteisenung_faq.htm

ARSEN IM BRUNNENWASSER

Woher kommt das Arsen im Brunnenwasser? Sehr gründlicher Artikel
über die Verhältnisse in Bangladesh, wo weite Teile der Bevölkerung
an einer chronischen Arsenikose leiden:
http://www.heise.de/tp/r4/artikel/18/18958/1.html

Es gibt auch anthropogene (vom Menschen verursachte) Arsenver-
seuchungen:
http://www.lenntech.com/deutsch/Element-und-Wasser/Arsen-und-Wasser.htm

Arsen ist nicht so leicht aus Wasser zu entfernen: Abstracts der
Tagung "Arsen 2005 - Sanierung von Arsen-Kontaminationen in Böden,
Grund- und Oberflächenwässern" in Leipzig:
http://www.gpi.uni-kiel.de/~rk/tagungsband.pdf

Arsen lässt sich durch geschickte Ausnutzung der Rostbildung
in metallischen Behältern abfangen, so das Ergebnis dieser
Dissertation, die auch ausführlich die Chemie des Arsens in
Wasser beschreibt:
http://edocs.tu-berlin.de/diss/2005/karschunke_karsten.pdf

4. Hoi, ein Koi? - Sonderfall Teich- und Aquariumfilter

Aquaristiker und Betreiber von Teichanlagen fragen häufiger nach
Zeolith für Wasserfilter. Diese Filter sollen die Ammoniumkonzen-
tration niedrig halten und somit indirekt auch den Algenbewuchs.
Ammonium NH4(+) verhält sich im Kontakt mit Zeolithen ähnlich wie
Metallionen, d. h. es wird gegen ein Ion des Zeolithen ausge-
tauscht. Dies ist aber keineswegs ein so einfacher Vorgang wie
es zunächst aussieht:

An dieser Stelle sollten noch einige Links mit Informationen zu Zeo-
lithen im Aquarium und Fischteich folgen - aber es scheint unter
den zehntausend Händlerseiten keine Seiten mit korrekten und eini-
germaßen vollständigen Informationen zu geben.

5. Leserzuschrift

... etwas Off-topic, aber sehr interessant für Naturfreunde (Link
von Hans Jänichen):

"In NL hat ein Seeadlerpaar jetzt zum 2. Mal ein Ei ausgebrütet (am
15.4.2007). In diesem Jahr hat man in dem unzugänglichen Gebiet eine
Webkamera auf das Nest gerichtet. Man kann da online die Aktivitäten
verfolgen:
www.staatsbosbeheer.nl/actueel/zeearend
Der junge Seeadler ist ein Weibchen und wird in den letzten Wochen sehr
häufig durch die Eltern allein gelassen. Der erste Alleinflug des jungen
Seeadlers wird Ende Juni/Anfang Juli erwartet."

Fußnoten

[1] Kohlenstoff-Nanoröhrchen (Carbon-Nanotubes) siehe hier:
http://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_nanotube (sehr ausführlich)
Und auf Deutsch, vom Fraunhofer-Institut:
http://www.igb.fraunhofer.de/www/gf/GrenzflMem/nano/start.html

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