1. Vorhabenziel Die SWC AG nutzen auf der Zentralen Kläranlage in Chemnitz die Desinfektion mit Natriumhypochlorid als Desinfektionsmittel. Das Brauchwasser findet Verwendung für betriebsinterne Spülungen, für Kanalnetzspülungen, Reinigungsarbeiten und zur Nachverdünnung der eingesetzten Flockungshilfsmittel. Freies Chlor kann in den Vorfluter gelangen und dort das ökologische Gleichgewicht schädigen. Im Rahmen des Forschungsprojektes soll die Natriumhypochloritdosierung durch eine chemikalienfreie Inlinedesinfektion mit einer nanobeschichteten Diamantelektrode der Firma Condias ersetzt werden. Es wird angestrebt das Brauchwasser soweit aufzubereiten, so dass neben der Substitution der umweltgefährdenden Chemikalie NaOCl auch eine Verbesserung der Eigenschaften des Brauchwassers erreicht wird, die einen Ersatz des derzeit eingesetzten Trinkwassers durch Brauchwasser ermöglicht. Ziel des Teilvorhabens besteht in der Erprobung und die Optimierung des Einsatzes der neu entwickelten Desinfektionstechnik für die chemikalienfreie Aufbereitung von Kläranlagenabläufen zur Brauchwassernutzung unter praxisnahen Bedingungen. 2. Arbeitsplanung Phase 1 (Jan 2010 bis Dez 2011) beinhaltet Laborversuche zur Hygienisierungsleistung der Diamantelektroden und deren Einfluss auf die Flockung und Entwässerung. Phase 2 (Jan 2012 bis Okt 2012) Fortsetzung der Versuche. Phase 3 wird auf der ZKA eine Pilotanlage zur Desinfektion von Kläranlagenablauf im Bypass zur derzeitigen Disinfektion mit Natriumhypochlorit erreichtet und betrieben.
Die Kombination von UV-Bestrahlung und anodischer Oxidation eignet sich zum oxidativen Abbau von freiem Cyanid und Metallcyanidkomplexen. Dabei wird eine zylinderfoermige Gitteranode um den UV-Strahler gelegt. Durch diese Anordnung wirkt die UV-Strahlung direkt auf die Vorgaenge an der Anode ein. Dadurch werden Radikalreaktionen induziert, die zu einem relativ raschen Abbau des Cyanidions bzw. des komplex gebundenen Cyanids fuehren. Das Verfahren arbeitet ohne Zusatz von Chemikalien (mit Ausnahme von Lauge oder Saeure zur evtl. notwendigen Einstellung des pH-Wertes). Im Vergleich zur bisher am haeufigsten angewandten Methode zur Entfernung von Cyaniden aus Abwaessern mit aktivem Chlor, entstehen keine organischen Chlorverbindungen (gemessen und limitiert als AOX) als unerwuenschte Nebenprodukte. Die meisten anderen Verfahren zur anodischen Oxidation von Cyaniden beruhen darauf, dass anodisch erzeugtes Chlor als aktives Medium wirkt. Die beschriebene Methode arbeitet in chloridfreier (bzw. -armer) Loesung. Die Untersuchungen zeigten, dass eine wirkungsvolle Durchfuehrung der Methode die Optimierung einiger Parameter erfordert (pH-Wert, Art des Strahlers, Lampenleistung, Elektrolysestrom, anodische Stromdichte, Anodenmaterial etc.). Die Kosten des Verfahrens sind hoeher als bei der Oxidation von Cyanid mit aktivem Chlor (Chlorgas, Chlorbleichlauge). Sie duerften aber nach den vorliegenden Informationen durchaus mit der Wasserstoffperoxidbehandlung konkurrieren koennen. Der Energieverbrauch liegt in der Groessenordnung von 1 kWh pro Gramm oxidiertes Cyanid. Er haengt allerdings stark von den Arbeitsbedingungen ab.
Bleiche und Desinfektion erfolgten in der gewerblichen Waescherei bisher ueberwiegend unter Einsatz von Natriumhypochlorit, das in hohem Masse zur AOX-Bildung fuehrt. Ein alternatives Bleich- bzw. Desinfektionsmittel ist Chlordioxid. Dieses wirkt als Sauerstofftraeger in erster Linie oxidativ, aber nicht chlorierend und fuehrt deshalb in geringerem Masse zur AOX-Bildung. Ziel des Forschungsprojektes war die Entwicklung einer Methode zur Bleiche und Desinfektion von Textilien mit Chlordioxid unter den Bedingungen der gewerblichen Waescherei. In systematischen Untersuchungen wurden die Zusammenhaenge zwischen den Verfahrensparametern und der Bleich- und Desinfektionswirkung von Chlordioxid an Textilien analysiert. Hierzu wurde an Modellsystemen und in einer gewerblichen Waschmaschine der Einfluss der fuer den Waschprozess relevanten Parameter Temperatur, Zeit, pH-Wert und Chlordioxidkonzentration unter Einsatz von Verfahren der statistischen Versuchsplanung untersucht. Die Bleichwirkung von Chlordioxid nahm unter den gewaehlten Versuchsbedingungen mit steigender Temperatur zu. Im neutralen und alkalischen pH-Bereich ist die Bleichwirkung bei niedrigen Temperaturen wesentlich hoeher als im sauren pH-Bereich. Auch mit zunehmender Chlordioxid-Konzentration und Einwirkungszeit steigt der Bleicheffekt an. Orientierende Untersuchungen zur Bleichwirkung von Chlordioxid im Vergleich zu Natriumhypochlorit ergaben vergleichbare Effekte. Die AOX-Bildung durch Chlordioxid war im Vergleich zu Natriumhypochlorit deutlich niedriger. Unter den gewaehlten Versuchsbedingungen lag die durch Chlordioxid bewirkte Reduzierung der auf Keimtraegern befindlichen Mikroorganismen in der gleichen Groessenordnung wie bei Natriumhypochlorit. Weitere Untersuchungen, insbesondere mit humanpathogenen Keimen, sind jedoch noch erforderlich. Ein Transferversuch in einer gewerblichen Waescherei ergab gute Bleichergebnisse bei geringer AOX-Bildung. Untersuchungen zur Frage der kostenguenstigen Chlordioxid-Erzeugung und Chlordioxid-Dosierung unter Beruecksichtigung sicherheitstechnischer Aspekte sind noch erforderlich.
Bleiche und Desinfektion erfolgten in der gewerblichen Waescherei bisher ueberwiegend unter Einsatz von Natriumhypochlorit. Die Anwendung dieser Substanz fuehrt in starkem Masse zur AOX-Bildung und wird daher in Zukunft nur noch eingeschraenkt erlaubt sein. Ziel des Forschungsprojektes war die Erweiterung der Kenntnisse ueber die Bleiche und Desinfektion von Textilien mit Ozon unter den Bedingungen der gewerblichen Waescherei. Die am Waschprozess beteiligten Faktoren Ozon-Flussrate, Temperatur, pH-Wert, Zeit und Konzentration der Waschflottenkomponenten beeinflussen den Reinigungs- bzw. Bleichprozess in komplexer Weise. Waehrend Farbstoffloesungen schnell und effektiv mit Hilfe von Ozon oxidiert bzw. entfaerbt werden koennen, zeigt Ozon an Textilien unter denselben Bedingungen einen nur geringen Bleicheffekt. Alle Faktoren, die die Oxidation von geloesten Wasserinhaltsstoffen positiv beeinflussen, wirken sich unguenstig auf das Reinigungsergebnis der eingesetzten Textilien aus. Neben der Temperatur ist der pH-Wert die entscheidende Einflussgroesse. Im sauren und in abgeschwaechter Form im neutralen pH-Bereich ist die Zerfallsgeschwindigkeit des Ozons so gering, dass an Testgeweben eine deutliche Bleichwirkung resultiert. Dagegen wird im alkalischen Bereich die Zersetzung des Ozons in reaktive Radikale katalysiert und die Zerfallsgeschwindigkeit nimmt stark zu. Die hierbei gebildeten Teilchen besitzen ein noch groesseres Oxidationspotiental als Ozon, so dass sie schon am Ort des Entstehens mit Wasserinhaltsstoffen reagieren und damit auf dem Gewebe keine Bleichwirkung entwickeln koennen. Eine signifikante CSB-Reduzierung konnte trotz dieser hohen Reaktivitaet jedoch nicht nachgewiesen werden. Chemikalienzusaetze, die die Lebensdauer des Ozons in waessrigen Medien verlaengern, zeigten im Hinblick auf die Reinigungswirkung von Ozon an Textilien nur geringe Effekte. Die Desinfektionswirkung war wesentlich geringer als in praxisueblichen Verfahren.
Die Zudosierung von Chlorbleichlauge in den sauren Waescherkreislauf dient zur Abscheidung von Schwefeldioxid und Quecksilber aus dem Rauchgas. Dabei muss eine Ueberdosierung an NaOCl strikt vermieden werden, um keine Emission an Halogenen zu verursachen. Hierfuer wurde eine Regelung entwickelt, bei der das Redoxpotential im sauren Rauchgaswaschwasser eine wesentliche Signalgroesse ist. Die Hauptaufgabe bestand darin, die vorhandenen Messtechniken so zu ertuechtigen, dass jederzeit ein reproduzierbarer Messwert des Redoxpotentials geliefert wird.
Die in der Zentralen Haerterei der Vereinigten Edelstahlwerke anfallenden cyanidischen Haertesalzrueckstaende wurden urspruenglich mit Natriumhypochlorit (Chlorbleichlauge) entgiftet. Waehrend des zehnjaehrigen Betriebes kam es durch die aggressive Atmosphaere der Chlorbleichlauge zu starker Korrosion an der Entgiftungsanlage, so dass laufend Reparaturen erforderlich wurden. Aufgrund von Literaturhinweisen und nach umfangreichen Laborversuchen zur Entgiftung des Cyanides mit Wassertoffperoxid (H2O2) wurde die bestehende Entgiftungsanlage auf den Betrieb mit H2O2 umgestellt.Mit dieser Anlage koennen auch nitrithaltige Altsalze oxidiert werden. Die Oxidation des Cyanides mit H2O2 bringt eine Reihe von Vorteilen fuer die Umwelt und fuer den Betrieb: Der behoerdlich vorgeschriebene Cyanidgrenzwert kann sicher eingehalten werden. - H2O2 traegt nicht zur Aufsalzung des Abwassers bei, - bildet keine toxischen Zwischen- und Folgeprodukte, - ergibt keine korrosive Belastung der Anlagenteile, - ist besser lagerfaehig als Natriumhypochlorit und - erhoeht die Kapazitaet der Anlage durch die Entgiftung auch hoeher konzentrierter Loesungen bei vergleichbaren Chemikalienkosten zu Natriumhypochlorit.
Für verschiedene Prozesszwecke (Kühlung und insb. zur Herleitung von Prozesswärme zur Verdampfung des LNG wird von der eingesetzten FSRU „Höegh Esperanza“ Seewasser aufgenommen, aufbereitet und über 13 getrennte Auslässe zurück in die Jade geleitet. Zur Verhinderung von organischem Bewuchs des Systems (sog. „Biofouling“) wird das Seewasser mittels Elektrochlorierung behandelt. Dabei wird das im Seewasser enthaltene Natriumchlorid mittels elektrischer Energie zu aktivem Chlor (Cl 2 ) in Form von Natriumhypochlorit umgewandelt und dem Seewasserkreislauf der FSRU "Höegh Esperanza" in den Einlassbecken zugesetzt. Vereinfacht beschrieben reagiert das aktive Chlor mit organischem Material (u.a. Mikroorganismen, Algen und Muscheln) innerhalb der Rohrleitungen der FSRU. Die Reaktion von Chlor mit im Seewasser natürlicherweise vorkommendem Bromid und organischem Material kann auch zu Desinfektionsnebenprodukten (DNP) führen, deren Entstehung und Ausbreitung im Vorfeld der Erlaubnis gutachterlich untersucht bzw. prognostiziert wurden. Gemäß der wasserrechtlichen Erlaubnis vom 16.12.2022 ist daher die Einleitung und Ausbreitung des chlorbehandelten Abwassers zu überwachen. Dazu wurden dem Betreiber eine behördliche Überwachung (Abschnitt 1.4.8), eine Eigenüberwachung (Abschnitt 1.4.9) sowie eine Beweissicherung / Monitoring (Abschnitt 1.4.14) auferlegt. Nachstehend stehen die aktuellen Ergebnisse der behördlichen Überwachung sowie ein Kurzbericht zum Download bereit. Informationen zur Erteilung der wasserrechtlichen Erlaubnis zur Einleitung von Abwässern in die Jade durch die FSRU „Höegh Esperanza“, den Erlaubnisbescheid, die Antragsunterlagen sowie eine Übersichtskarte der Messstellen sind hier einsehbar und stehen zum Download bereit. hier
Die verlinkte Webseite enthält Informationen der Website chemikalieninfo.de des Umweltbundesamtes zur chemischen Verbindung Cyanwasserstoff, nicht stabilisiert.<br> Stoffart: Einzelinhaltsstoff.<br> Aggregatzustand: flüssig.<br> Stoffbeschaffenheit: flücht. Flüssigkeit o. Gas; brennbar, stabilisiert.<br> Farbe: farblos - blau. Es gelten folgende Umweltgefahren: Sonstige Umweltgefahren Text: Cyanwasserstoffe werden als Fumigantien verwendet. Große Cyanwasserstoff-Mengen entstehen ferner beim Abbrennen von Trockenbrennstoff oder von anderen organischen Materialien. Die Wasserlöslichkeit und Flüchtigkeit charakterisieren die Mobilität von Blausäure in Umweltstrukturen. Sie besitzt eine hohe Toxizität gegenüber Biosystemen. Eine Giftwirkung auf Fische und Wasserorganismen bereits in geringsten Konzentrationen vorhanden. Cyanwasserstoff ist bei pH 7,4 nur zu 1,6% dissoziiert und diffundiert daher leicht durch Zellmembranen. Toxisch wirksam ist stets das Cyanid-Ion CN-, welches zu bestimmten Schwermetallen eine hohe Komplexaffinität hat. Zitat: Schadstoffinformationen für die Anwendung der baufachlichen "Richtlinien für die Planung und Ausführung der Sicherung und Sanierung belasteter Böden" des BMBau für Liegenschaften des Bundes Sonstige Umweltgefahren Text: Forsetzung: meist eine Kombination verschiedener Stabilisatoren; Calciumchlorid; Schwefeldioxid; Arsentrichlorid, Zinntetrachlorid; Kieselgur; KORROSIONSEIGENSCHAFTEN, VERHALTEN GEGENÜBER ANDEREN WERKSTOFFEN: - Geringe oder keine Korrosionseigenschaften; - Wird von Aktivkohle nicht vollständig adsorbiert; - Wird von porösen Materialien adsorbiert und kann durch Desorption in geschlossenen Räumen gefährliche Giftkonzentrationen erreichen. SCHUTZMAßNAHMEN UND DEKONTAMINATION: - Bei der Behandlung mit Alkalien entsteht Cyankali. - Eine Oberflächenentgiftung ist i.d.R. nicht erforderlich. - Abwässer mit geringen Cyanidgehalten können oxidativ mittels Wasserstoffperoxid oder Ozon entgiftet werden. - Konz. Cyanidlösungen werden mit Chlor oder Natriumhypochlorit behandelt. Die benötigten Salzmengen können zu einer Aufsalzung der Abwässer führen. Zitat: Bestandsaufnahme von Rüstungsaltlastverdachtsstandorten in der Bundesrepublik Deutschland - Band 3: Kampfstofflexikon Sonstige Umweltgefahren Text: HYDROLYSEEIGENSCHAFTEN, HYDROLYSEPRODUKTE: - geringe Hydrolyse; langsame Hydrolyse schon bei Raumtemperatur über Formamid zu Ammoniumformiat; in wäßriger Lösung mehrstufige Hydrolyse zu Ameisensäure; - Alkalien und Säuren beschleunigen Hydrolyse; VERHALTEN IM WASSER; AQUATISCHE TOXIZITÄT: - sehr gefährlicher Wasserschadstoff; - Giftwirkung auf Fische und Plankton; - LC (niedere Wasserorganismen): >0,1 mg/ l; - AT Fische: 6,3-7,2 - Stehende Gewässer werden für mehrere Tage vergiftet. ABBAU: - Abbauprodukte: gelbe bis schwarzbraune Polymerisationsprodukte, Azulmin, Diaminomaleinsäuredinitril - Beginnende Gelb- oder Braunfärbung wasserfreier Blausäure ist Alarmzeichen, dass mit spontaner (evtl. explosionsartig!) Umsetzung zu rechnen ist. Größte Vorsicht bei Glasampullen. SONSTIGES: - Hohe Toxizität gegenüber Biosystemen; - Schädigung der lebenden Ressourcen: hoch toxisch; TOXIKOLOGIE: AT Bakterien: 9,0 GEFAHRENHINWEISE: Kemlerzahl: 663 GRENZ- UND RICHTWERTE, GESETZE: - Richtwert für Abwassereinleitung: 0,1 mg/ l ; - Störfallverordnung Mengenschwelle A: 10 kg ; - TA Luft: max. Immissionskonzentration 5 mg/ m3 bei Massenstrom 50 g/ h oder mehr ; STABILITÄT, LAGERUNG: - In reinem Zustand relativ stabil; instabil, wenn nicht sehr rein; - Wasserfreie Blausäure ist bei Luftabschluß einige Monate beständig ; wasserfrei nicht dauerhaft stabil, zersetzt sich allmählich, manchmal explosionsartig; - Stabilisatoren sind nur zeitlich begrenzt (einige Wochen) wirksam; - Adsorbate an Aktivkohle sind stabil; - Bei langer Lagerung entstehen explosive Polymere; - Gegenüber Oxidationsmitteln ist Blausäure unbeständig; - Stabilisatoren: schwefelige Säure; Kobalt- und Nickeloxalat; anorganische oder organische Säuren; Kaliumchlorid; Mineral- oder Oxalsäure; Salzsäure, Schwefelsäure; Kobaltsulfonate, reine Metalle (Silber, Kupfer, Kobalt, Nickel);
Die verlinkte Webseite enthält Informationen der Website "chemikalieninfo.de" des Umweltbundesamtes zum Regelwerk "Verordnung über Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen (AwSV)" für die chemische Verbindung "Natriumhypochlorit". Der Name nach Regelwerk ist "Natriumhypochlorit".
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 12 |
| Land | 2 |
| Wissenschaft | 2 |
| Zivilgesellschaft | 2 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 2 |
| Förderprogramm | 7 |
| Gesetzestext | 3 |
| Text | 1 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 6 |
| Offen | 7 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 13 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 1 |
| Keine | 10 |
| Webseite | 3 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 5 |
| Lebewesen und Lebensräume | 8 |
| Luft | 6 |
| Mensch und Umwelt | 13 |
| Wasser | 8 |
| Weitere | 11 |