Die Wirkung von Eisenchlorid in Kläranlagen - AkzoNobel

AkzoNobel Industrial Chemicals
Water Treatment Chemicals
Die Wirkung von Eisenchlorid in Kläranlagen
Die Auswirkung von Eisenchlorid auf die Leistungsfähigkeit der
biologischen Abwasserbehandlung
Einführung
Eisenchlorid (FeCl 3) wird zur Phos-
phat-Elimination eingesetzt sowie
als Flockungs- und Koagulierungs-
mittel, um Feststoffe in biologischen
Kläranlagen zu entfernen. Als Her-
steller von Chemikalien zur Wasser-
behandlung wird AkzoNobel Industrial
Chemicals oft nach der Auswirkung
des Einsatzes von Eisenchlorid
auf die biologischen Prozesse in
Kläranlagen gefragt, wie zum Bei-
spiel auf die Entfernung organischer
Verbindungen und die Oxidierung
v kation). Im
Folgenden werden das Abbauver-
halten von Eisenchlorid und die
möglichen hemmenden Effekte
beschrieben, um die Risiken in Hin-
blick auf die Entfernung von Kohlen-
stoff und Ammonium zu bestimmen.
Abbau
Eisenchlorid, das in biologischen
Kläranlagen eingesetzt wird, ist
unter den Anwendungsbedingungen
nicht stabil. Das Eisen-Ion reagiert
mit Ortho-Phosphaten, was zu einer
Ausfällung von Eisenphosphat führt.
Diese Reaktion erfolgt sehr schnell.
Eisen-Ionen werden auch mit der
Alkalität im Abwasser reagieren und
nicht wasserlösliche Eisen-Hydroxide
bilden. Diese unlöslichen Salze wer-
den sich auf den Schlammpartikeln
ablagern (Rabinowitz and Marais,
1980). Schlammpartikel mit unlös-
lichen Salzen werden mit dem Über-
schuss-Schlamm aus der Anlage ent-
fernt.
Wirkung auf Mikroorganismen
(Aktivschlamm)
Die Auswirkung auf die biologischen
Prozesse in Kläranlagen sind norma-
lerweise messbar durch die Abnahme
der Fähigkeit organischen Kohlen-
stoff und/oder Ammonium zu oxi-
dieren. Die Entfernung von organi-
schem Kohlenstoff wurde durch die
Zugabe von 326 mg/l Eisenchlorid
2003). In dieser Konzentration ver-
mindert Eisenchlorid jedoch die
render Mikroorga-
l
nismen (40%). Zum Teil wurden die
hemmenden Effekte von Eisenchlo-
rid einem Rückgang des pH-Wertes
zugeschrieben, der durch die
Bildung von Fe(OH) 3 ver-
ursacht wurde. Philips
et al (2003) folgerten
auch, dass die Ausfäl-
lung von Eisen sich
nicht hemmend auf
rende Bakterien
auswirkt. In einer anderen
Studie fanden Clark et al (2007)
heraus, dass die Zugabe von Eisen-
FeCl
chlorid mit einer Konzentration von
kation nicht beein-
e. Bei 68 mg/l wurde eine
leichte Abnahme der Um-
wandlung von Ammoni-
um festgestellt. Diese
kation wurde dem
niedrigen pH-Wert
(

Water Treatment Chemicals
vorkommen. Die Auswirkung der
Entfernung organischer Verbindun-
gen war bei beiden Eisenchlorid-
Konzentrationen unwesentlich und
zeigte, dass die heterotrophen
Mikroorganismen von Eisenchlo-
rid nicht betroffen waren
(Clark et al, 2000). All
diese Beobachtungen
stimmen mit der Wir-
kungs-Konzentrations-
kurve für Eisenchlorid
überein, die man in
einem T ren-
dem Schlamm erhielt, der gemäß
der Test-Richtlinie ISO 9509 (van
Ginkel and Geerts, 2007) durchge-
führt wurde. Bei einer Eisenchlorid-
Konzentration von 25 mg/l wurden
keine Auswirkungen auf die Aktivität
render Bakterien ermittelt.
Dosieranlage für Eisenchlorid
FeCl
Risikobewertung
rende Bakterien werden
gegen n
Mikroorganismen in Aktivschlamm-
Anlagen angesehen. Die Konzentra-
tion von Eisenchlorid, bei der
keine Wirk -
zierende Bakterien
auftritt wird dem-
zufolge benutzt,
um die Risiken zu
bestimmen. Basie-
rend auf dem Test und
den oben angeführten
Untersuchungen kann eine
Eisenchlorid-Konzentration, bei der
keine Wirkung auftritt, von etwa 25
mg/l bestimmt werden. Diese Kon-
zentration ist die ungünstigste an-
genommene Konzentration, bei der
keine Wirkung auftritt, weil die Aus-
wirkungen, die bei höheren Konzen-
trationen gemessen wurden, vor
allem einem Absinken des pH-Wer-
tes während der Zugabe zugeschrie-
ben wurden. Zudem wird Eisenchlo-
rid schnell in harmlose wasserunlös-
liche Salze überführt.
Die Dosierung von Eisenchlorid wird
durch die Konzentration von Ortho-
Phosphat im Abwasser bestimmt.
In kommunalen Abwässern kann die
Zugabe von Eisenchlorid im Bereich
zwischen 6.5 und 13.0 mg/l mit
einem günstigen chemischen Fe:P
Dosierungsverhältnis von 1 - 1.3
und Phosphate-P- Konzentrationen
von 5 bis 10 mg/l berechnet werden.
Das Verhältnis der Eisenchlorid-Kon-
zentrationen in der Kläranlage und
der Konzentration, bei der keine
Wirkung auftritt oder der Gefähr-
dungs-Quotient