BVT-Merkblatt zu Abwasser- und Abgasbehandlung

3.3.4.2.7 Hydrolyse
Beschreibung
Kapitel 3
Bei der Hydrolyse handelt es sich grundsätzlich um eine zerstörende Technik. Es handelt sich um eine chemische
Reaktion, bei der organische und anorganische Inhaltsstoffe mit Wasser reagieren und in kleinere Verbindungen
gespalten werden. In einigen Fällen läuft die Reaktion weiter und es werden andere Produkte gebildet,
für gewöhnlich kurzkettige und leicht abbaubare Verbindungen. Im Allgemeinen ist eine nachgeschaltete Behandlung
des hydrolysierten Stroms erforderlich, z. B. in einer zentralen biologischen AWBA.
Die Bauweise eines Hydrolysereaktors hängt vom Einsatzzweck ab. Für gewöhnlich werden Hydrolyseverfahren
bei Normaldruck und Raumtemperatur betrieben. Wenn hohe Temperaturen erforderlich sind, muss der Reaktor
mit einem Wärmetauscher ausgerüstet sein, um das zulaufende Abwasser vorzuwärmen. In einigen Fällen
können Autoklaven erforderlich sein, um Temperaturen deutlich über 100 °C und Drücke bis zu 0,5 – 1 MPa
sicher zu stellen. Das Verfahren erfolgt chargenweise und erfordert Personal für das Befüllen und Leeren des
Behälters. Falls beim chemischen Abbau der Schadstoffe niedrig siedende Verbindungen entstehen, sollte die
Anlage auch mit Vakuumanlagen zur Entfernung von verunreinigten Flüssigkeiten und Dampf ausgerüstet sein
und es muss möglich sein, mehrere Temperatur- und Druckzyklen durchzuführen, ohne dass der Behälter geöffnet
werden muss.
Da nach durchgeführter Behandlung überschüssige Säure oder Lauge neutralisiert werden muss, müssen zusätzliche
Einrichtungen zur Verfügung stehen. Sicherheitsanforderungen für den Umgang mit Säuren und Laugen
sind streng. Ihr Einsatz zieht spezielle korrosionsresistente Ausrüstung nach sich.
Für die Lagerung von Säuren und Laugen müssen Einrichtungen zur Verfügung stehen. Dabei ist das Gefährdungspotential
dieser Stoffe zu beachten.
Anwendung
Hydrolyse wird bei Abwasserströmen angewandt, die Verunreinigungen enthalten, die biologisch nicht leicht
abbaubar sind oder die biologischen Verfahren einer nachgeschalteten biologischen AWBA stören oder schädliche
Eigenschaften haben, die es nicht erlauben, sie in ein gewöhnliches Kanalisationssystem einzuleiten. Beispiele
solcher Verunreinigungen sind:
� organische Halogene,
� Pestizide,
� organische Cyanide,
� organische Sulfide,
� Organophosphate,
� Carbamate,
� Ester,
� Amide.
Häufig in Verbindung mit der Hydrolyse eingesetzte Verfahren sind:
� chemische Neutralisation,
� chemische Oxidation,
� Fällung.
Die Reaktion ist stark von chemischer Struktur, pH-Wert und Temperatur abhängig:
� Zunahme der Temperatur führt zu erhöhter Hydrolysegeschwindigkeit.
� Niedriger oder hoher pH-Wert kann die Reaktionsgeschwindigkeit erhöhen, abhängig vom Reagenz. Phosphorsäureester
und organische Chloride werden z. B. bevorzugt bei alkalischen Bedingungen hydrolysiert.
� Katalysatoren können die Reaktionsgeschwindigkeit erhöhen.
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