AOC Gehalt = Keimnahrung

Der Zuschnitt kommunaler Kläranlagen mit erfolgversprechender biologischer Abbaustufe. Entwicklungsstufen der Abwasserbehandlung.

Das Abwasserproblem entstand durch die Urbanisierung der menschlichen Gesellschaft, und ist somit ein gesellschaftliches Problem. Mit zunehmender Steigerung der individuellen An­sprüche hat sich das Problem von Anfang an, zunächst langsam, dann immer schneller, ver­schärft, bis zum Grad der Unverträglichkeit, mit dem sich die heutige Gesellschaft auseinan­dersetzen muß.

Dabei geht es wie eh und je um die möglichst schadlose Beseitigung der gewaltigen Abwas­sermengen. Die älteste Methode beschränkte sich auf die Entfernung des Abwassers aus dem Bereich des Entstehungsortes. Zeugen dieser Behandlungsart sind die ursprünglich offenen, später verdeckten Rinnensysteme, bei denen das natürlich Gefälle ausgenutzt wurde. Es treten sehr unterschiedliche Fließgeschwindigkeiten auf, deren Wirkung meßbar sind, im ganzen aber und meistens zu gering, und damit geruchsbelästigend.

Durch die technisch bedingte Steigerung des Wasserverbrauchs auf das mehr als fünffache des Grundbedarfs ergab sich die Notwendigkeit, das reine Ableitungssystem durch einen Ein­griff in die Fließgeschwindigkeit zu verbessern. Dieser Überlegung entspringen die allgemein bekannten Kläranlagen. Im wesentlichen entfalten sie eine mechanische Wirkung. Sie ermög­lichen aber auch die chemische Behandlung, vor allem bei Industrieabwässern.

Neuere Untersuchungen haben ergeben, daß die biologische Behandlung von Abwasser jegli­cher Art eine unvermeidliche Umweltmaßnahme geworden ist. Über die zu ergreifenden Maßnahmen gibt es sehr unterschiedliche Auffassungen. Ihnen allen gemeinsam ist aber die Sorge um die Deckung des nicht unerheblichen Sauerstoffbedarfs. Physikalische (Druckbe­einflußung) und chemische Verfahren (Oxidierung durch Tabletten) werden angepriesen.

Of­fiziell überhaupt nicht diskutiert werden Feldwirkungen, bei denen Feldenergien das erforder­liche Treibmittel darstellen. Das liegt mit Sicherheit daran, daß der sonst so geschätzte Begriff Feld, (z.B. Kommunikationstechnik) in diesem Zusammenhang als suspekt angesehen wird. Das ist sehr zu bedauern, sind doch Feldwirkungen die am nachhaltigsten arbeitenden Ener­gien. Sie sind vor allem stets und überall verfügbar.

Wenn der Einsatz von Feldenergien die Wende in der Abwasserbehandlung bringen soll, dann ist viel Aufklärungsarbeit notwendig. Hier haben nach bisherigen Erfahrungen die Ansprech­gruppen - Wissenschaftler und Politiker - ein gleichermaßen dickes Fell oder besser ausge­drückt, zu wenig Geduld. Es gehört eine gehörige Portion Überredungskunst dazu, ihre ableh­nende Haltung zu beeinflussen. Das Wort "Signifikanz" kennzeichnet ihre Einstellung zur Sa­che.

Ist die Diffusion der Schlüssel zum Verständnis der Verbesserung der Aufnahmefähig­keit des Was­sers für Sauerstoff ?

Obwohl es in den Naturwissenschaften äußerst schwierig ist, verläßliche und sichere Progno­sen zu stellen, wird aufgrund theoretischer Überlegungen der folgende Sachverhalt zur Dis­kussion gestellt:

Die Abwassertechnologie steht zur Zeit vor ihrer schwierigsten Aufgabe, sie muß nicht nur klares, sondern inhaltsarmes Wasser liefern, das die gesetzlichen Auflagen erfüllen muß. Mit der zur Zeit verwendeten Technologie kann sie dieser Aufgabe nicht in zufriedenstellender Weise gerecht werden. Überall hat die Suche nach leistungsfähigeren Verfahren eingesetzt. Teilweise ist die laboratori­umsmäßige Prüfung neuartiger Verfahren auch schon voll im Gange. Doch die internen Erkenntnisse sind noch nicht gelüftet worden. Nur grundsätzliche Überlegungen haben sich im Kreis der Fachleu­te herumgesprochen. Man denkt zum Beispiel an die Erhöhung des Druckes und auch an den Einfluß einer Tiefkühlphase, und damit auf einen erhöhten Sauerstoffgehalt. Kaum etwas hört man aber über die Regelung des Dif­fussi­onsverhaltens von Sauerstoff. Dies ist eigentlich erstaunlich.

Es wird hier die Meinung vertreten, daß man dieser Behandlungsart in verstärkten Maß seine Auf­merksamkeit schenken sollte. Die Diffussionsrate steigt unter dem Einfluß von Feldwir­kungen stark an. Die dazu benötigte Energie ist, einmal angezapft, auch permanent verfügbar. Ein versiegen durch Überbeanspruchung ist quasi ausgeschlossen.

Begriffe aus der Abwassertechnik

Biologischer Sauerstoffbedarf (BSB)

Belüftungsverfahren Tropfkörper

Belebungsbecken

Luftverbrauch der einzelnen Anlagen

1 cbm Luft Gewicht 1250 g

Anteil Sauerstoff 280 g 1951

spez. Gewicht 1,466 g/l

Ausnutzungsgrad der einzelnen Belüftungsarten

Belebungsanlage 5 - 15 %

Tropfkörper 5 % bei natürlicher Belüftung

kleiner 5 % bei künstlicher Belüftung

Volle biologische Reinigung Sauerstoffannahme größer 90 %

30 % entfällt dabei auf die Vorklärbecken

Die wichtigsten Oxidationsprozesse sind

Kohlendioxid CO ₂

Nitrat NO ₃

Sulfat SO ₄

Phosphat PO ₄

Die Anionen werden mit den vorhandenen alkalischen Stoffen zu wasserlöslichen Salzen gebunden.

Karbonate

Nitrate

Sulfate

Phosphate

Von den durch den BSB-Wert ausgedrückten organischen Stoffen, die dem biologischen Teil der Kläranlage zufließen, werden nur folgende Anteile oxidiert:

45 % bei Belebungsbecken

55 % bei hochbelasteten Tropfkörpern

80 % bei schwach belasteten Tropfkörpern

nahezu 100 % bei Bodenfiltern

Belebungsanlagen arbeiten im Winter mit fast der gleichen Leistung wie im Sommer, größte Abbauleistung bei 30 ° C.

Nachteilig mehr Schlamm, besonders wäßriger Schlamm

größere Faulräume und Trocknungsanlagen

Wichtig: gute Vorreinigung und Entfernung des Schlammes zum Faulraum

Berechnung des Sauerstoffbedarfs bei der Nitrifizierung von anorganischen, kationisch gebundenen Stickstoff.

Mit kationischem Stickstoff belastetes Wasser unterliegt dem Vorgang der Nitrifizierung durch Nitrobacter und Nitrosomanas. Zur Entfaltung ihrer Tätigkeit sind diese wichtigen Bakterien auf ausreichende Versorgung mit Sauerstoff angewiesen. In Wasser jeglicher Art bestehen für sie deshalb keine günstigen Lebensbedingungen. Der Chemismus ihrer Aktivität kann durch folgende Summengleichung beschrieben werden:

1. NH₄+ + 5 O + 2 e -------> 2 H₂O + NO₃

Bedenkt man die Herkunft der Elektronen, dann ergibt sich unter Berücksichtigung der folgenden Äquivalenz:

2. 2 OH^- ------> H₂O + O + 2 e, dann resultiert daraus die folgende Gleichung:

3. NH₄⁺ + 2OH^- + 4 O –-----> 3 H₂O + NO₃^-

Der Vorgang ist entgegen der üblichen protolytischen Darstellungsweise ausdrücklich hydroxolytisch formuliert worden. (Wo Protonen ins Geschehen eingreifen, da sind auch Hydroxonen vorhanden) Die hydroxolytische Formulierung senkt den Sauerstoffbedarf auf das tatsächlich notwendige Niveau. Vergleiche hierzu Gleichung (1) mit Gleichung (3).

Aus Gleichung (3) läßt sich folgender Sauerstoffbedarf errechnen:

4. Sauerstoffaufwand: 18.03858 mg NH₄⁺ | 63.9996 mg O

Hieraus folgt, daß 1 mg NH₄⁺ 3,5468178 mg O erfordert. Mit weniger Sauerstoff kann der Umbau nicht erfolgen.

Im Vergleich dazu muß man sehen, wieviel Sauerstoff natürliches Wasser bei völliger Sättigung bereitstellen kann. Bei 20° C sind das 4,34 mg je Liter. (8,84 gemäß Sättigungstabelle)

Somit läßt sich sagen, daß der in 1 Liter Wasser vorhandene Sauerstoff ausreicht, für einen Verschmutzungsgrad, der 1,4 mal so groß ist.

Für Abwasser mit 100 mg NH₄⁺ ergibt sich ein Sauerstoffbedarf von 354,79288 mg. Bei Sic­kerwasser in Mülldeponien liegt der Wert bei 17739,644 mg, und bei Gülle sogar bei 88698,22 mg. Daraus wird ersichtlich, wie wichtig es ist, den primären Verstärkungseffekt einer Sekundärstufe zu unterwerfen, in der er auf den erforderlichen Wert hinaufgefahren wird. An diesem Problem sind bisher alle Grossversuche mit Biomaten im Industriebereich gescheitert. Als Erklärung wird angegeben, daß die Anlagen bisher mit einem zu geringen Sauerstoffdruck gefahren wurden. Die Zukunft wird die Wahrheit ans Licht bringen. Zur Zeit laufen Projekte, bei denen mit erhöhtem Sauerstoffdruck gearbeitet wird.

Oft kommt der Einwand, daß die Denitrifizierung die Bilanz verbessern würde, dem ist aber entgegenzuhalten, daß dadurch nur der eigene Sauerstoffbedarf befriedigt wird. Die Abgabe an die Atmosphäre oder an das Substrat erfolgt nicht.

Die Probleme der kommunalen Abwasserproblematik.

Seit den frühen Jahren des Bestehens der Abwasserbestimmungen müssen die Gemeinden ihre Abwässer Sammelanlagen zuführen. Für die bauliche Beschaffenheit dieser leistungs­schwachen Anlagen bestehen allgemeine anerkannte Vorstellungen. Die Nachteile dieser Anlagen wurden in der Vergangenheit bis vor kurzem nicht öffentlich diskutiert. Man be­schränkte sich auf die Hinweise der volumenmäßig angepaßten Leistungssteigerung im all­gemeinen Wachstumstrend und war stets auch stolz darauf, daß man mithalten konnte. Erst das zunehmende Umweltbewußtsein brachte die entscheidende Änderung im Denkansatz. Mit einem mal erkannte man, daß die physikalisch-mechanische Beurteilung solcher Anlagen bei weitem nicht mehr ausreichte. Ursächlich bestimmend war der stärkere Einsatz von Haus­halts-Chemikalien, mit der notwendiger Weise dadurch ausgelösten stärkeren Belastung durch abiotische Stoffe. Das hat dazu geführt, daß Grenzwerte festgelegt werden mußten, die nicht überschritten werden dürfen.

Der Gesetzgeber gewährt den Gemeinden eine Übergangsfrist von vier Jahren. Damit die Obergrenzen eingehalten werden können, müssen die neuen Anlagen Biomatencharakter ha­ben. Sogenannte Mephymaten hätten also somit ausgedient. Die Umstellung der bisherigen Myphamaten auf Biomaten ist kostenaufwendig, und geht bis an die wirtschaftliche Zumut­barkeit der Gemeinde- und Betreiberkassen, die letztendlich von der Bürgerschaft getragen werden müssen. Die Fachwelt weiß, daß eine Kostenlawine auf sie zukommt, die letztendlich wieder auf die Bürgerschaft abgewälzt werden muß, weil sonst die Finanzierbarkeit nicht ge­währleistet ist.

Bedauerlicher Weise wurde versäumt, vernünftige und zumutbare Bauvorstellungen in der Vergangenheit zu entwickeln und zu verwirklichen, und so muß nun in aller Hektik das Ziel angestrebt werden. Im Vergleich zu den Myphamaten haben die Biomaten allesamt einen sehr großen Nachteil, sie sind unwahrscheinlich störanfällig, wegen der mitunter schwankenden Zusammensetzung der eingeleiteten Abwässer. Abhilfe ist hier kaum möglich. Die Gemein­den tragen die Verantwortung für die wissenschaftlich ausgereiften Lösungen des Projektes, doch Erfahrungen haben sie in der Regel nicht. Einen wissenschaftlichen Mitarbeiterstab, wie er der Industrie zur Verfügung steht, können sie sich meistens nicht leisten, und so ist denn zu befürchten, daß mancher Schuß nach hinten losgeht. Wie dem auch sei, Gelegenheit zur Ver­wirklichung von Planvorstellungen auf wissenschaftlichem Fundament oder auch auf in etwa wissenschaftlicher Grundlage gibt es in Hülle und Fülle. Darin kann für das Gewerbe auch eine Chance gesehen werden.

Hier werden neue Verfahren gefordert, die sowohl den Biomaten wie auch Myphamaten ver­mehrte energetische Veränderungen verleihen, um der Mikrobiologie veränderte Lebensbe­dingungen zu zuführen, damit diese ihrer eigentlichen Aufgabe gerecht wird. Diese Verfahren stehen nunmehr mit gesicherten wissenschaftlichen Aussagen zur Verfügung und sind ein­setzbar.

Zwischenzeitlich haben wir für die Sauerstoffanreicherungsan­lage für Trinkwasser, in der die Aqua Fractal Technik zur Ener­getisierung von Trinkwas­ser eingebaut ist, und dadurch eine vermehrte Sauerstoffaufnahme bewirkt, eine TÜV Zertifizie­rung: "Technical Report No.: 034-83586-000 Rev.0 Dated 2005-05-20" der Frangart Wassertechnik GmbH Co KG, Ing. (grad) Otfried Kühne erhalten. Hier hat sich die vorerwähnte Feldwirkung zur Veränderung der Wasserstruktur auch bei erhöhter Dichte (4°C) des Wassers bestätigt.

Kationischer Stickstoff in Wasser.

In Gewässern ist kationischer Stickstoff unerwünscht. Da stets damit zu rechnen ist, daß in ihnen die Basizität zunimmt, ist mit dem Auftreten von hochgiftigen, freien Ammoniak zu rechnen. Dieser Stoff ist aber für Lebewesen aller Art lebensbedrohend, leider auch für den Menschen. Gegen Ammoniakstickstoff sind vor allem Fische besonders empfindlich, sie gel­ten deshalb als biologische Indikatoren für schlechte Wasserqualität. Ihr Wohlbefinden nimmt mit steigenden Ammoniakgehalt zusehends ab. Tödlich wirkt bei erwachsenen Fischen eine Ammoniakkonzentration von 1 mg/l NH_3.

Als obere Erträglichkeitsgrenze nimmt man den Wert 0,2 mg/l NH₃ an. Dieser Wert gilt auch bei Trinkwasser als höchstzulässiger Grenzwert. Nach der TVO sind auf kationischen Stick­stoff umgerechnet 0,5 mg/l NH₄⁺ erlaubt. Auch auf dem Weg über die Atmosphäre gelangt der kationische Stickstoff in den Boden und von dort ins Grundwasser. Die Herkunft ist größtenteils biogener, und zwar im wesentlichen anthropogener Natur. Nach langen Troc­ken­zeiten enthält das Regenwasser bis zu 10 mg/l NH₄^+. Der Wert schrumpft aber sehr rasch auf weniger als 0,1 mg/l zusammen.

Der Ammoniumstickstoff freier Gewässer kann auch geologische Ursachen haben, oft werden 5 mg/l gemessen. Kommunale Abwässer haben vor der Aufarbeitung einen Gehalt bis zu 100 mg/l NH₄^+. Mit 5000 mg/l ist Deponiesickerwasser belastet. Das trifft auch für Hausmüllde­ponien zu. Güllewerte liegen bei 20 000 mg/l. Sehr bedenklich ist auch das Grundwasser aus dem Einzugsbereich von Friedhofsanlagen, eine Erscheinung, die den Fachleuten wohlbe­kannt ist, aber aus Pietätsgründen meistens nicht erwähnt wird. Nach dem Ammoniumgehalt unterscheidet man 5 Gewässergüteklassen:

mg/l NH₄⁺ Bezeichnung und Wert

5 extrem verschmtzt = 5

4 - 3 sehr stark verschmutzt = 4

2 - 1 Stark verschmutzt = 3

0 normal

Die Grenze zwischen sauberen und schwach verschmutztem Wasser liegt bei 0,2 und ent­spricht den Güteklassen 1 und 2.

Überlegungen zur Denitrifizierung durch Denitrifikanten.

In Flüssigkeiten ist die Denitrifizierung gegenüber dem Ackerboden erschwert. Die Gründe dafür sind mannigfaltiger Art. Eine neuere, nützliche Gegenmaßnahme zur Behebung dieses unerwünschten Phänomens ist die Stärkung der Vitalität der Mikroorganismen durch Magnetfelder in dafür geeigneten Apparaturen. Basierend auf alte Beobachtungen, kann der oben erwähnte Magnetisierungseffekt auf einfache Weise durch eine zweite Verstärkungs­stufe nachhaltig verbessert werden, in dem man das Wasser einer Winkelbeschleunigung un­terzieht. Der sich durch diese Behandlung bildende Mikrobenrasen, in dem die einzelnen Mi­kroben zu Höchstleistungen angeregt werden (Leistungsluxurierung), bewirkt einen voll­kommenen Abbau von NH₄^+.. Dabei kann beobachtet werden, daß ferromagnetische Stoffe Permanentmagnetismus annehmen, der über lange Zeit anhält. (Schädlich)

Eine 1 jährige Versuchsreihe über diese Anwendungen wird im Oktober 2000 in der Zeit­schrift "der Gesundheit Ingenieur" veröffentlicht.

Das Phänomen der Resonanz.

Resonanz entsteht durch Reibung zweier unterschiedlicher Felder. Bei einer Feldbetrachtung stehen uns zwei Arten zur Auswahl:

1.) elektrodynamische und 2.) elektrostatische

Elektrodynamische Felder, Zustände von Ladungsträgern, behandeln wir mit Ringbeschleuni­geranlagen, Kernspintomatographen und ähnlichen Anwendungen zur Brechung der Elektro­nenhüllen.

Elektrostatische Felder, welche sich im 90° Winkel zu den Ladungsträgern befinden, wurden bisher als Kraftkomponenten unberücksichtigt gelassen.

Diese statischen Felder geraten in der Wendeltechnik in Schwingung, und schaukeln sich bis zur Resonanzentladung auf, und lösen die über Wasserstoffbrücken entstandenen Cluster­strukturen (Wasserflüssigkristalle) auf, und vereinzeln die meisten Wassermoleküle, die dann den Weg über die Aquaporine in die Zelle finden, und das Imunsystem des biologischen Sy­stems dadurch stärken. Das Zusammenspiel der statischen Felder kann sowohl durch das Erdmagnetfeld sowie durch angebrachte Dauermagnete in Wechselwirkung der elektrostati­schen Felder der Ladungsträger erfolgen. In jedem Fall wird die entsprechende Frequenzva­riable des Schwingungsmusters Veränderungen in der Verkettung der Moleküle bewirken, die ja auch physikalisch festzustellen sind. Die physikalische Veränderung ist demnach die Folge der Verkettungsmuster von Molekülstrukturen. Dabei wird die chemische Struktur des Medi­ums nur bedingt verändert, was wiederum die ganze Sache unverständlich erscheinen läßt, weil wir als richtungsweisend nur die dynamischen Prozesse verfolgen. Die chemische Kom­ponente wird erst in der Zeitfolge längerer Abstände durch diese Verkettungsumstellung ver­ändert.

Durch diese Verfahrensweise wird die Frequenz des Wassers verändert, so daß man von einer Energetisierung des Wassers sprechen kann, und zwar derart, daß durch die Vereinzelung der Moleküle das Wasser eine Struktur erhält, die einem gesunden Quellwasser gleich kommt. Die damit einher gehende Bio-Photonen Anreicherung bewirkt, daß die Selbstreinigungs­kräfte des Wassers gefördert werden, was wiederum eine schnelle Selbstreinigung zur Folge hat.

In den letzten Jahren hat man sehr viel für die Reinhaltung der Flüsse und Bäche unternommen, was die Qualität dieser Gewässer sehr verbessert hat, und man wähnte sich Glücklich, daß wieder Lachse und andere Fische ihren Weg zu den Quellgebieten wieder fanden. Allerdings stellt man nunmehr mit bedauern fest, daß die wandernden Fischarten immer weniger werden, teilweise bis zu 50%, was man über die Wehrtreppenbrücken feststellt. Obwohl das Wasser den Reinheitsgrad besitzt, fehlt ihm doch die energetische Aufladung, was dem Wasser das Lebendige bringt, und so die Lebensgrundlage seiner Bewohner optimiert. Hier liegen die gleichen Grundzüge wie bei der Mikrobiologie vor, so wie sie Prof. Ing. E. Schädlich, F.H. Würzburg, erkannt hat.

In diesem Zusammenhang sei noch auf die Äußerung von Dr. Lui Pasteur auf seinem Sterbebett verwiesen, in dem er sagte: "Es ist nicht das Bakterium, es ist das Umfeld."

Die Erfolge von Aqua Fractal Ionisator Wendeln in der Schwimmbadtechnik, bei denen sich zeigte daß Keime und Bakterien in verminderter Zahl auftreten, veranlaßte uns Versuche mit Keimen, sogenannte Mutterkolonien, durchzuführen. Entscheidend für die Vermehrung solcher KBE (Kolonie bildende Einheiten) ist der im Wasser befindliche AOC - Gehalt - (Bestimmung des assimilierbaren organischen Kohlenstoffs) der für die Vermehrung von Mi­kroorganismen verantwortlich ist, wenn der AOC-Gehalt höher als 10 µg/l ist = 0,00001 Gramm/l. Die Trinkwasserverordnung bestimmt die KBE-Einheiten mit <100 KBE/ml, (<20 KBE) um damit die Qualität des Trinkwassers als Gesundheitlich unbedenklich zu bezeichnen. Diese Begrenzung ist sehr niedrig und nicht alle Getränke erheben den Anspruch den gleichen Stan­dart zu haben. So zum Beispiel hat 1 ml frische Milch >200.000 KBE/ml, oder Orangensaft >100.000 KBE/ml (Keime = Mutterkolonien), als Inhalt, und wird nicht als schädlich angese­hen. Wenn also Keime in einem energetisierten Wasser sich vermindern, muß der AOC-Gehalt weniger als 10 µg/l sein, weil die Nahrungsquelle, die der assimilierbare organische Kohlen­stoff im Wasser darstellt, zu gering ist und die Keime sich abbauen. Bei diesem Vorgang ent­stehen Auflösungsgebilde die man Pin Points bezeichnet. Pin points (Pin Points = oligocar­bophile saprophytische Mikroflora) reduzieren AOC Anteile und damit die Nahrungsquelle der Mutterkolonien. Es wurden Proben über ein Jahr aufbewahrt, die noch einen gesunden Zustand ohne Keime zeigten.

Untersuchnugsergebnisse über 1/2 Jahr von Fresenius mit Aqua Fractal Sauerstoffwasser.