Biologie der Wasser- und Abwasserbehandlung

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1 Biologie der Wasser- und Abwasserbehandlung Bearbeitet von Isolde Röske, Dietrich Uhlmann 1. Aufl Buch. 256 S. Hardcover ISBN Format (B x L): 17 x 24 cm Weitere Fachgebiete > Chemie, Biowissenschaften, Agrarwissenschaften > Entwicklungsbiologie > Hydrobiologie Zu Leseprobe schnell und portofrei erhältlich bei Die Online-Fachbuchhandlung beck-shop.de ist spezialisiert auf Fachbücher, insbesondere Recht, Steuern und Wirtschaft. Im Sortiment finden Sie alle Medien (Bücher, Zeitschriften, CDs, ebooks, etc.) aller Verlage. Ergänzt wird das Programm durch Services wie Neuerscheinungsdienst oder Zusammenstellungen von Büchern zu Sonderpreisen. Der Shop führt mehr als 8 Millionen Produkte.

2 UTB 8300 Eine Arbeitsgemeinschaft der Verlage Beltz Verlag Weinheim und Basel Böhlau Verlag Köln Weimar Wien Wilhelm Fink Verlag München A. Francke Verlag Tübingen und Basel Haupt Verlag Bern Stuttgart Wien Lucius & Lucius Verlagsgesellschaft Stuttgart Mohr Siebeck Tübingen C. F. Müller Heidelberg Ernst Reinhardt Verlag München und Basel Ferdinand Schöningh Verlag Paderborn München Wien Zürich Eugen Ulmer Verlag Stuttgart UVK Verlagsgesellschaft Konstanz Vandenhoeck & Ruprecht Göttingen Verlag Recht und Wirtschaft Frankfurt am Main VS Verlag für Sozialwissenschaften Wiesbaden WUV Facultas Wien

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4 Isolde Röske Dietrich Uhlmann Biologie der Wasserund Abwasserbehandlung 114 Grafiken 24 Tabellen Verlag Eugen Ulmer Stuttgart

5 Prof. Dr. Isolde Röske, geb in Elsterwerda. Studium der Biologie an der Universität Leipzig. Langjährige Tätigkeit als Leiterin des wasserwirtschaftlichen Bezirkslabors in Chemnitz und als Forschungsgruppenleiterin im Forschungszentrum Wassertechnik in Dresden. Seit 1988 Dozentin für Mikrobiologie und seit 1993 Professorin für Angewandte Mikrobiologie an der Technischen Universität Dresden. Forschungsschwerpunkte: Mikrobiologie der Wasseraufbereitung, der Abwasserreinigung, der Gewässer sowie der Sedimente. Prof. Dr. Dietrich Uhlmann, geb in Chemnitz. Langjährige Vorlesungstätigkeit an den Universitäten Leipzig und Dresden (Aquatische Ökologie, Technische Hydrobiologie) in den Studiengängen Biologie, Wasserwirtschaft und Chemie sowie im Postgradualstudium Environmental Management for Developing Countries. Forschungsschwerpunkte: Ökologie hypertropher Gewässer, Selbstreinigungs- und Eutrophierungsprozesse, natürliche Verfahren der biologischen Abwasserbehandlung, Limnologie von Talsperren, Ökotechnologie. Titelfoto: Abwasserteiche, s. Abb Bibliografische Information der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar. ISBN (Ulmer) ISBN (UTB) Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlages unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen Eugen Ulmer KG Wollgrasweg 41, Stuttgart (Hohenheim) Internet: Lektorat: Antje Springorum Herstellung: Jürgen Sprenzel Umschlagentwurf: Atelier Reichert, Stuttgart Satz und Druck: Laupp & Göbel, Nehren Printed in Germany ISBN (UTB-Bestellnummer)

6 Inhaltsverzeichnis Vorwort Grundlagen Stoffwechsel und Wachstum Stoffwechsel Wachstum und Biomasseproduktion Phototrophe und chemotrophe Organismen Enzyme Lebensbedingungen in Gewässern Anpassungen der Organismen an die Umweltbedingungen Fließ- und Standgewässer als Ökosysteme Gewässer als Träger von Stoffumwandlungsprozessen Organismen verändern die Wasserbeschaffenheit Reaktionsbecken für die Wasserreinigung Organismen in Wasseraufbereitungsanlagen und ihre Leistungen Trinkwassergewinnung aus Grundwasserleitern Biologische Reinigungsprozesse im Untergrund Organismenvielfalt im Grundwasser Bioindikatoren Mikrobielle Redoxumsetzungen von Eisen und Mangan Biogene Umsetzungen des Eisens Biogene Umsetzungen des Mangans Mikrobielle Stickstoffumsetzungen bei der Trinkwasseraufbereitung Oxidation von Stickstoffverbindungen Ammonium im Trinkwasser Die Nitrifikationsstufe in der Trinkwasseraufbereitung Beseitigung von überschüssigem Nitrat Krustenbildung und Korrosion im Rohrnetz Bildung von Krusten oder Wandbelag Mikrobielle Korrosion Mikroorganismen in Anlagen zur Belüftung von Rohwasser Trinkwasser aus Oberflächengewässern Wasserentnahme aus Fließ- und Standgewässern Fließgewässer Seen, Talsperren, Speicherbecken Biologisch wirksame Filtrationsprozesse in Festbettsystemen Gewinnung von Uferfiltrat Künstliche Grundwasseranreicherung Langsamsandfilter Aktivkohlefilter Schnellsandfilter (Kiesfilter) Rohwasserentnahme aus algenreichen Gewässern Anforderungen an die Aufbereitungstechnik Maßnahmen gegen Nutzungseinschränkungen Störungen der Flockung und Filtration Störungen durch Stoffwechselund Abbauprodukte Massenentwicklungen von substratgebundenen Organismen Wachstum von Bakterien und Pilzen Biofilme Massenentwicklungen von tierischen Benthos-Organismen Übersicht der vorkommenden Organismengruppen Massenentwicklungen auf der Rohwasserseite

7 6 Inhaltsverzeichnis Massenentwicklungen in Einlaufbauwerken und Aufbereitungsanlagen Massenvorkommen in Reinwasserbehältern und im Versorgungsnetz Wachstum von Algen und Bakterien in Kühleinrichtungen und an Wasserbauwerken Kühltürme und -kreisläufe Rechen- und Siebanlagen, Kanäle und andere wasserbauliche Anlagen Übermäßiges Wachstum von höheren Wasserpflanzen Überdauern und Vermehrung von Krankheitserregern Bakteriell bedingte Infektionskrankheiten Erkrankungen durch enterale Viren Erkrankungen durch tierische Parasiten Einzeller (Protozoen) Wurmerkrankungen Entkeimung von potenziell kontaminiertem Trinkwasser Gebot ohne Ausnahme? Chemische Inaktivierung von Bakterien und Viren Physikalische Inaktivierung oder Rückhaltung von Keimen Vor- und Nachteile verschiedener Inaktivierungsverfahren Anforderungen an Badegewässer und Badewasser Leistungen der Organismen in Abwasserbehandlungsanlagen Biochemische Grundlagen Mikrobieller Umsatz der organischen Substrate Abbau der Abwasserinhaltsstoffe Elimination leicht abbaubarer Substrate Beeinträchtigung des Umsatzes durch toxische Effekte Unzureichende Elimination gesundheitsschädigender Substanzen Belebungsverfahren Elimination von organischen Kohlenstoffverbindungen Wachstum der Biomasse in einer kontinuierlichen Kultur Steuerung des Biomassegehaltes durch Rückführung in den Kreislauf Synthese und Abbau von Biomasse Struktur des belebten Schlammes Sauerstoffeintrag und Turbulenz Variabilität der biochemischen Leistung Verfahrenstechnische Varianten Aerobe Schlammstabilisierung Phosphor- und Stickstoffelimination Stickstoff in den Gewässern und im Abwasser Nitrifikation Denitrifikation Phosphorelimination Biofilme in der Abwasserreinigung Festbettreaktoren Tropfkörper Funktionsweise des Tropfkörperrasens Belastung, Schichtdicke und Abbauleistung Sauerstoffversorgung und Abbauleistung Nitrifikation Verweilzeit und Abbauleistung Besiedlung des Tropfkörpers Membran-Biofilmreaktoren Rotierende Tauchkörper Getauchte Festbetten Biofilmreaktoren mit suspendiertem Trägermaterial Naturnahe Verfahren Abwasserteiche Unbelüftete Abwasserteiche Belüftete Abwasserteiche Stauseen zur Speicherung von Abwasser Schönungsteiche Pflanzenkläranlagen Definition Wirkungsweise Aufbau, Betriebsweisen, Bemessung, Wirkungsgrad

8 Inhaltsverzeichnis Anwendungsbereiche und Leistungsgrenzen Besondere Anwendungen Anaerobe Abwasser- und Schlammbehandlung Organismen in Entwässerungssystemen Organismen in Anlagen zur Schlammfaulung Anaerobe Abwasserbehandlung Hygienisierung von Klärschlamm 214 Literaturverzeichnis Glossar Stichwortverzeichnis