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	<id>https://staging.moocwiki.org/index.php?action=history&amp;feed=atom&amp;title=Abwasserreinigung_-_Chemie</id>
	<title>Abwasserreinigung - Chemie - Versionsgeschichte</title>
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	<updated>2026-07-27T20:39:52Z</updated>
	<subtitle>Versionsgeschichte dieser Seite in MOOCsWiki Staging</subtitle>
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	<entry>
		<id>https://staging.moocwiki.org/index.php?title=Abwasserreinigung_-_Chemie&amp;diff=40981&amp;oldid=prev</id>
		<title>Glanz: aiMOOC über GPT aiMOOC Action erstellt</title>
		<link rel="alternate" type="text/html" href="https://staging.moocwiki.org/index.php?title=Abwasserreinigung_-_Chemie&amp;diff=40981&amp;oldid=prev"/>
		<updated>2026-07-27T14:36:15Z</updated>

		<summary type="html">&lt;p&gt;aiMOOC über GPT aiMOOC Action erstellt&lt;/p&gt;
&lt;p&gt;&lt;b&gt;Neue Seite&lt;/b&gt;&lt;/p&gt;&lt;div&gt;{{T}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Abwasserreinigung - Chemie =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Einleitung =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Abwasser entsteht in Haushalten, Schulen, Betrieben und auf Straßen. Es enthält feste Stoffe, gelöste Salze, organische Verbindungen, Stickstoff- und Phosphorverbindungen, Mikroorganismen sowie Spurenstoffe. Eine [[Kläranlage]] trennt, wandelt und entfernt diese Stoffe mit &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;mechanischen, biologischen und chemischen Verfahren&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;. Dabei wird das Wasser so weit gereinigt, dass es in ein Gewässer eingeleitet werden kann. Es ist danach jedoch normalerweise kein [[Trinkwasser]].&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Datei:Verbandskläranlage Hof 20250106 HOF0519 RAW-Export.png|500px|rahmenlos|center]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{#ev:youtube|   https://www.youtube.com/watch?v=fOlVVc47zGA   |500|center}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
In diesem aiMOOC lernst Du, welche Stoffeigenschaften bei der Reinigung genutzt werden, welche [[Redoxreaktion|Redoxreaktionen]] in der biologischen Stufe ablaufen und wie Phosphat durch [[Fällungsreaktion|Fällung]] entfernt werden kann.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
== Lernziele ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Du kannst den Weg des Abwassers durch eine Kläranlage erklären, Stofftrennverfahren den Anlagenteilen zuordnen, wichtige Reaktionsgleichungen deuten und die Bedeutung von pH-Wert, Sauerstoffbedarf und Nährstoffentfernung beurteilen.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Abwasser als Stoffgemisch =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Abwasser ist ein komplexes [[Stoffgemisch]]. Seine Bestandteile unterscheiden sich in Teilchengröße, Dichte, Löslichkeit, Ladung und chemischer Reaktivität. Genau diese Unterschiede nutzt die Abwasserreinigung.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{| class=&amp;quot;wikitable&amp;quot;&lt;br /&gt;
! Bestandteil&lt;br /&gt;
! Beispiel&lt;br /&gt;
! Geeignetes Prinzip&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Grobstoffe&lt;br /&gt;
| Hygieneartikel, Laub, Kunststoffteile&lt;br /&gt;
| Sieben am Rechen&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Absetzbare Stoffe&lt;br /&gt;
| Sand, Schlammteilchen&lt;br /&gt;
| Sedimentation&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Gelöste organische Stoffe&lt;br /&gt;
| Fette, Eiweiße, Kohlenhydrate&lt;br /&gt;
| biologischer Abbau&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Nährstoffe&lt;br /&gt;
| Ammonium, Nitrat, Phosphat&lt;br /&gt;
| biologische Umwandlung und Fällung&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Spurenstoffe&lt;br /&gt;
| Arzneimittelreste, Pestizide&lt;br /&gt;
| Adsorption oder Oxidation&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Sicherheitsregel:&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; Verwende im Unterricht niemals echtes Abwasser. Experimente werden nur mit künstlichem Modellabwasser, Schutzbrille und nach Anweisung der Lehrkraft durchgeführt.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Reinigungsstufen im Überblick =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Behandlung erfolgt meist in mehreren aufeinanderfolgenden Stufen. Jede Stufe löst eine andere Trenn- oder Umwandlungsaufgabe.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Datei:Steps in a typical wastewater treatment process.png|500px|rahmenlos|center]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{#ev:youtube|   https://www.youtube.com/watch?v=rpvga6KBpgQ   |500|center}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{| class=&amp;quot;wikitable&amp;quot;&lt;br /&gt;
! Stufe&lt;br /&gt;
! Zentrales Prinzip&lt;br /&gt;
! Typische Wirkung&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Mechanische Reinigung&lt;br /&gt;
| Sieben, Dichtetrennung, Sedimentation&lt;br /&gt;
| Entfernung ungelöster Stoffe&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Biologische Reinigung&lt;br /&gt;
| Stoffwechsel von Mikroorganismen&lt;br /&gt;
| Abbau organischer Stoffe und Stickstoffumwandlung&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Chemische Reinigung&lt;br /&gt;
| Fällung, Flockung, Neutralisation&lt;br /&gt;
| Entfernung gelöster Ionen und feiner Teilchen&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Weitergehende Reinigung&lt;br /&gt;
| Adsorption, Oxidation, Membrantrennung&lt;br /&gt;
| Verringerung von Spurenstoffen&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Mechanische Reinigung =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
== Rechen, Sandfang und Fettfang ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Am &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Rechen&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; bleiben grobe Stoffe hängen. Im &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Sandfang&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; wird die Strömung verlangsamt. Dichte mineralische Teilchen sinken ab, während leichtere organische Teilchen möglichst in Schwebe bleiben. Im &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Fettfang&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; steigen Fette und Öle wegen ihrer geringeren Dichte an die Oberfläche und werden abgeschöpft.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Datei:Siloam Springs WWTP 003.jpg|500px|rahmenlos|center]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Diese Schritte sind physikalische Trennverfahren. Es entstehen noch keine neuen Stoffe.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
== Vorklärbecken und Sedimentation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Im Vorklärbecken sinken feinere Schwebstoffe ab. Die Trennung beruht auf [[Sedimentation]]: Teilchen mit höherer Dichte als Wasser bewegen sich unter dem Einfluss der Schwerkraft nach unten. Der entstandene Primärschlamm wird abgezogen und später behandelt.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Biologische Reinigung =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
== Belebungsbecken ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Im [[Belebtschlammverfahren]] bauen Bakterien und andere Mikroorganismen gelöste organische Stoffe ab. Gebläse führen Sauerstoff zu. Vereinfacht kann die aerobe Oxidation organischer Stoffe so dargestellt werden:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;\mathrm{organische\ Stoffe + O_2 \longrightarrow CO_2 + H_2O + Biomasse}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Der Sauerstoff ist zugleich Reaktionspartner und Voraussetzung für den Stoffwechsel aerober Mikroorganismen.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Datei:Klärwerk Bülk (Kiel 66.037).jpg|500px|rahmenlos|center]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Datei:Activated Sludge Aeration Basin.jpg|500px|rahmenlos|center]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{#ev:youtube|   https://www.youtube.com/watch?v=3lzknouj4y0   |500|center}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
== Nitrifikation und Denitrifikation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Stickstoff liegt im Abwasser häufig als Ammonium vor. Bei der &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Nitrifikation&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; oxidieren spezialisierte Bakterien Ammonium über Nitrit zu Nitrat. Eine vereinfachte Gesamtgleichung lautet:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;\mathrm{NH_4^+ + 2\,O_2 \longrightarrow NO_3^- + 2\,H^+ + H_2O}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die Reaktion benötigt Sauerstoff und kann den pH-Wert senken, weil Protonen entstehen.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bei der &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Denitrifikation&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039; nutzen andere Bakterien Nitrat in sauerstoffarmen Bereichen als Oxidationsmittel. Dabei entsteht gasförmiger Stickstoff, der in die Luft entweicht:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;\mathrm{2\,NO_3^- + 10\,e^- + 12\,H^+ \longrightarrow N_2 + 6\,H_2O}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
So wird reaktiver Stickstoff aus dem Wasser entfernt. Das schützt Gewässer vor [[Eutrophierung]].&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
== Nachklärbecken ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Im Nachklärbecken setzen sich Belebtschlammflocken ab. Ein Teil des Schlamms wird als Rücklaufschlamm in das Belebungsbecken zurückgeführt. Überschussschlamm wird aus dem Prozess entfernt.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Datei:Wastewater Clarifiers.jpg|500px|rahmenlos|center]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Datei:ALCOSAN Activated Sludge (6926402961).jpg|500px|rahmenlos|center]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Chemische Reinigung =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
== Phosphatfällung ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Phosphat ist ein wichtiger Pflanzennährstoff. Zu viel Phosphat in Seen und Flüssen kann starkes Algenwachstum auslösen. In Kläranlagen werden deshalb häufig Eisen- oder Aluminiumsalze dosiert. Die Metall-Ionen bilden mit Phosphat schwer lösliche Feststoffe.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Beispiel mit Eisen(III)-Ionen:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;\mathrm{Fe^{3+} + PO_4^{3-} \longrightarrow FePO_4 \downarrow}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Der Pfeil nach unten kennzeichnet einen [[Niederschlag]]. Das feste Eisenphosphat lagert sich an Schlammflocken an und kann durch Sedimentation entfernt werden.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
== Flockung und Koagulation ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Sehr kleine Teilchen bleiben oft als [[Kolloid|Kolloide]] im Wasser verteilt. Sie tragen häufig gleichartige elektrische Ladungen und stoßen sich gegenseitig ab. Flockungsmittel verringern diese Abstoßung. Die Teilchen lagern sich zu größeren Flocken zusammen und lassen sich anschließend besser abtrennen.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
== Neutralisation und pH-Wert ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Stark saures oder stark basisches Abwasser kann biologische Prozesse stören und Gewässer schädigen. Durch [[Neutralisation]] wird der pH-Wert eingestellt. Die zentrale Reaktion lautet:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;\mathrm{H_3O^+ + OH^- \longrightarrow 2\,H_2O}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
In der Praxis muss die Dosierung sorgfältig geregelt werden. Zu viel Säure oder Base würde den pH-Wert in die Gegenrichtung verschieben.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Weitergehende Reinigung =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Eine vierte Reinigungsstufe kann schwer abbaubare [[Mikroverunreinigung|Spurenstoffe]] verringern.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# [[Adsorption]]: Aktivkohle besitzt eine sehr große innere Oberfläche. Viele organische Moleküle lagern sich daran an.&lt;br /&gt;
# [[Ozonung]]: Ozon ist ein starkes Oxidationsmittel und kann bestimmte Spurenstoffe chemisch verändern.&lt;br /&gt;
# [[Membranverfahren]]: Sehr kleine Poren halten Teilchen und je nach Membran auch gelöste Stoffe zurück.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Datei:Ozon Treatment.svg|500px|rahmenlos|center]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Datei:PAC Ulmer Verfahren.svg|500px|rahmenlos|center]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Datei:Wastewater UF membrane system, Aquabio.jpg|500px|rahmenlos|center]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Bei der Ozonung können Reaktionsprodukte entstehen. Deshalb wird das Verfahren häufig mit einer nachgeschalteten biologisch aktiven Filtration kombiniert. Aktivkohle bindet Stoffe nur; die beladene Kohle muss regeneriert oder ersetzt werden.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Klärschlamm, Faulgas und Kreislaufchemie =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Primär- und Überschussschlamm enthalten viel Wasser und organische Substanz. In Faultürmen bauen Mikroorganismen einen Teil dieser Stoffe ohne Sauerstoff ab. Dabei entsteht Biogas mit einem hohen Anteil an Methan und Kohlenstoffdioxid. Eine stark vereinfachte Gleichung ist:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;math&amp;gt;\mathrm{C_6H_{12}O_6 \longrightarrow 3\,CH_4 + 3\,CO_2}&amp;lt;/math&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Das Methan kann zur Erzeugung von Wärme und Strom genutzt werden. Klärschlamm enthält außerdem Phosphor. Dessen Rückgewinnung ist ein Beispiel für [[Kreislaufwirtschaft]].&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{#ev:youtube|   https://www.youtube.com/watch?v=TOl-4d2XzUc   |500|center}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Kontrolle der Wasserqualität =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Laboranalysen zeigen, ob die Reinigung funktioniert.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{| class=&amp;quot;wikitable&amp;quot;&lt;br /&gt;
! Messgröße&lt;br /&gt;
! Bedeutung&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| pH-Wert&lt;br /&gt;
| zeigt saure, neutrale oder basische Bedingungen&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Sauerstoffgehalt&lt;br /&gt;
| wichtig für aerobe Abbauprozesse&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Ammonium, Nitrit und Nitrat&lt;br /&gt;
| zeigen den Verlauf der Stickstoffumwandlung&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Phosphat&lt;br /&gt;
| beurteilt die Nährstoffentfernung&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| BSB&amp;lt;sub&amp;gt;5&amp;lt;/sub&amp;gt;&lt;br /&gt;
| beschreibt den biologischen Sauerstoffbedarf innerhalb von fünf Tagen&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| CSB&lt;br /&gt;
| erfasst den chemisch bestimmbaren Sauerstoffbedarf oxidierbarer Stoffe&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Trübung&lt;br /&gt;
| weist auf fein verteilte Teilchen hin&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Ein hoher BSB&amp;lt;sub&amp;gt;5&amp;lt;/sub&amp;gt;-Wert bedeutet, dass Mikroorganismen beim Abbau vieler organischer Stoffe viel Sauerstoff verbrauchen würden. Gelangt solches Wasser in ein Gewässer, kann dort Sauerstoffmangel entstehen.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Abwasser vermeiden statt nur reinigen =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Chemikalien, Farben, Lösungsmittel, Speiseöl, Feuchttücher und Arzneimittel gehören nicht in Toilette oder Ausguss. Was gar nicht erst ins Abwasser gelangt, muss später nicht mit großem Energie- und Chemikalieneinsatz entfernt werden.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{#ev:youtube|   https://www.youtube.com/watch?v=thDjZZ2PwvY   |500|center}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Zusammenfassung =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Die mechanische Stufe trennt ungelöste Stoffe nach Größe und Dichte. In der biologischen Stufe oxidieren Mikroorganismen organische Stoffe und wandeln Stickstoffverbindungen um. Die chemische Stufe nutzt Fällung, Flockung und Neutralisation. Weitergehende Verfahren entfernen einen Teil der Spurenstoffe durch Adsorption, Oxidation oder Membrantrennung. Eine wirksame Abwasserreinigung verbindet damit Stofftrennung, Säure-Base-Chemie, Redoxchemie und Umweltchemie.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Interaktive Aufgaben =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
== Quiz: Teste Dein Wissen ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{MC}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Welches Verfahren entfernt Grobstoffe zu Beginn der Kläranlage?&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
(Sieben am Rechen)&lt;br /&gt;
(!Destillation im Faulturm)&lt;br /&gt;
(!Kristallisation im Nachklärbecken)&lt;br /&gt;
(!Elektrolyse im Sandfang)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{E}}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{MC}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Warum wird dem Belebungsbecken Sauerstoff zugeführt?&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
(Für den aeroben Stoffwechsel der Mikroorganismen)&lt;br /&gt;
(!Damit Sand nach oben steigt)&lt;br /&gt;
(!Damit Phosphat verdampft)&lt;br /&gt;
(!Damit Methan vollständig im Wasser bleibt)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{E}}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{MC}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Welches Stickstoff-Ion entsteht am Ende der Nitrifikation?&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
(Nitrat)&lt;br /&gt;
(!Sulfat)&lt;br /&gt;
(!Phosphat)&lt;br /&gt;
(!Carbonat)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{E}}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{MC}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Was entsteht bei der Denitrifikation als gasförmiges Produkt?&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
(Stickstoff)&lt;br /&gt;
(!Chlor)&lt;br /&gt;
(!Wasserstoff)&lt;br /&gt;
(!Ozon)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{E}}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{MC}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Welches chemische Prinzip wird zur Entfernung von Phosphat genutzt?&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
(Fällung)&lt;br /&gt;
(!Destillation)&lt;br /&gt;
(!Sublimation)&lt;br /&gt;
(!Chromatografie)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{E}}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{MC}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Welche Gleichung beschreibt eine Neutralisation?&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
(Oxonium-Ionen plus Hydroxid-Ionen reagieren zu Wasser)&lt;br /&gt;
(!Nitrat-Ionen reagieren zu Sauerstoff)&lt;br /&gt;
(!Methan reagiert ohne Sauerstoff zu Phosphat)&lt;br /&gt;
(!Sand reagiert zu Kohlenstoffdioxid)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{E}}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{MC}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Was bewirkt Aktivkohle in der weitergehenden Reinigung?&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
(Sie adsorbiert viele organische Spurenstoffe)&lt;br /&gt;
(!Sie bildet aus Sand Nitrat)&lt;br /&gt;
(!Sie erhöht immer den pH-Wert)&lt;br /&gt;
(!Sie erzeugt im Wasser Methan)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{E}}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{MC}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Was zeigt ein hoher BSB5-Wert an?&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
(Einen hohen biologischen Sauerstoffbedarf)&lt;br /&gt;
(!Eine besonders geringe Stoffbelastung)&lt;br /&gt;
(!Eine hohe Konzentration an Edelgasen)&lt;br /&gt;
(!Eine vollständige Phosphatfällung)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{E}}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{MC}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Warum ist Phosphat in Gewässern problematisch?&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
(Es kann Eutrophierung fördern)&lt;br /&gt;
(!Es verhindert jede Form von Algenwachstum)&lt;br /&gt;
(!Es macht Wasser automatisch zu Trinkwasser)&lt;br /&gt;
(!Es entfernt alle organischen Stoffe)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{E}}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{MC}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Welche Aussage über gereinigtes Kläranlagenwasser ist richtig?&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
(Es ist normalerweise kein Trinkwasser)&lt;br /&gt;
(!Es enthält grundsätzlich keine gelösten Stoffe mehr)&lt;br /&gt;
(!Es besteht nur aus destilliertem Wasser)&lt;br /&gt;
(!Es darf ohne Kontrolle überall verwendet werden)&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{E}}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
== Memory ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;div class=&amp;quot;memo-quiz&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Rechen || Grobstoffabtrennung&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Sandfang || Dichtetrennung&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Belebungsbecken || aerober Abbau&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Denitrifikation || Stickstoffbildung&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Phosphatfällung || schwerlöslicher Niederschlag&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Aktivkohle || Adsorption&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{{E}}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
== Drag and Drop ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;div class=&amp;quot;lueckentext-quiz&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{| class=&amp;quot;wikitable&amp;quot; &lt;br /&gt;
! Ordne die richtigen Begriffe zu.&lt;br /&gt;
! Thema&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Rechen&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
| Grobe Feststoffe&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Vorklärbecken&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
| Absetzbare Schwebstoffe&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Belebungsbecken&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
| Organische Stoffe&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Nitrifikation&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
| Ammonium zu Nitrat&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Denitrifikation&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
| Nitrat zu Stickstoff&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| &amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Phosphatfällung&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
| Phosphat zu Feststoff&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{{E}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
...&lt;br /&gt;
&amp;lt;br /&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
== Kreuzworträtsel ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;div class=&amp;quot;kreuzwort-quiz&amp;quot;&amp;gt;&lt;br /&gt;
{|&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Rechen || Welches Bauteil hält grobe Stoffe zurück?&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Sandfang || Wo setzen sich schwere mineralische Teilchen ab?&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Belebungsbecken || In welchem Becken arbeiten aerobe Mikroorganismen?&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Nitrifikation || Wie heißt die biologische Oxidation von Ammonium zu Nitrat?&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Flockung || Wie heißt die Bildung größerer Teilchenverbände?&lt;br /&gt;
|-&lt;br /&gt;
| Aktivkohle || Welcher poröse Stoff adsorbiert viele Spurenstoffe?&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
{{E}}&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
== LearningApps ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;iframe&amp;gt; https://learningapps.org/index.php?s=Abwasserreinigung+Chemie &amp;lt;/iframe&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
== Lückentext ==&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;quiz display=simple&amp;gt;&lt;br /&gt;
{&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;Vervollständige den Text.&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
|type=&amp;quot;{}&amp;quot;}&lt;br /&gt;
Am Rechen werden grobe { Feststoffe } zurückgehalten. Im Vorklärbecken sinken Teilchen durch { Sedimentation } ab. Im Belebungsbecken benötigen aerobe Mikroorganismen { Sauerstoff }. Bei der Nitrifikation wird Ammonium zu { Nitrat } oxidiert. Bei der Denitrifikation entsteht gasförmiger { Stickstoff }. Gelöstes Phosphat kann durch eine chemische { Fällung } entfernt werden. Aktivkohle bindet viele Moleküle durch { Adsorption }. Der BSB5 beschreibt den biologischen { Sauerstoffbedarf }.&lt;br /&gt;
&amp;lt;/quiz&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Offene Aufgaben =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
=== Leicht ===&lt;br /&gt;
# [[Fließschema]]: Zeichne den Weg des Wassers durch Rechen, Sandfang, Vorklärung, Belebungsbecken und Nachklärung.&lt;br /&gt;
# [[Stofftrennung]]: Ordne fünf Alltagsstoffe den Trennprinzipien Sieben, Sedimentation, Abschöpfen oder Adsorption zu.&lt;br /&gt;
# [[Modellabwasser]]: Stelle unter Anleitung ein ungefährliches Modellabwasser aus Wasser, Erde, Papierstückchen und wenig Speiseöl her und beschreibe die sichtbaren Bestandteile.&lt;br /&gt;
# [[Umweltschutz]]: Gestalte ein Plakat mit Stoffen, die nicht in Toilette oder Ausguss gehören.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
=== Standard ===&lt;br /&gt;
# [[Filterversuch]]: Plane einen Modellversuch mit Sieb, Kies, Sand und Aktivkohle und erkläre, welche Stoffe jede Schicht zurückhalten kann.&lt;br /&gt;
# [[pH-Wert]]: Untersuche mit Indikatorpapier den pH-Wert verschiedener ungefährlicher Wasserproben und beurteile ihre Eignung für biologische Reinigungsprozesse.&lt;br /&gt;
# [[Reaktionsgleichung]]: Erkläre mit Teilchenzeichnungen die Phosphatfällung durch Eisen(III)-Ionen.&lt;br /&gt;
# [[Kläranlagenbesuch]]: Entwickle fünf fachliche Interviewfragen für eine Exkursion zu einer Kläranlage und dokumentiere die Antworten.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
=== Schwer ===&lt;br /&gt;
# [[Stickstoffkreislauf]]: Erstelle ein Erklärvideo zu Nitrifikation und Denitrifikation mit Reaktionsbedingungen und Umweltbezug.&lt;br /&gt;
# [[Messdatenanalyse]]: Werte fiktive Zu- und Ablaufdaten zu Ammonium, Nitrat, Phosphat, BSB5 und pH-Wert aus und begründe die Reinigungsleistung.&lt;br /&gt;
# [[Verfahrensvergleich]]: Vergleiche Ozonung, Aktivkohle und Membranverfahren nach Wirkprinzip, Energiebedarf, Abfallentstehung und Grenzen.&lt;br /&gt;
# [[Anlagenplanung]]: Entwirf für eine Modellgemeinde eine Reinigungsfolge und begründe jeden Schritt mit Stoffeigenschaften und chemischen Reaktionen.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{:Offene Aufgabe - MOOC erstellen}}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Lernkontrolle =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# [[Stoffeigenschaften und Trennung]]: Begründe, warum ein Rechen gelöste Stoffe nicht entfernen kann, ein Adsorptionsverfahren aber bestimmte gelöste Moleküle bindet.&lt;br /&gt;
# [[Prozessstörung]]: In einem Belebungsbecken fällt die Sauerstoffzufuhr aus. Erkläre die Folgen für organischen Abbau und Nitrifikation.&lt;br /&gt;
# [[pH-Abhängigkeit]]: Beurteile, warum stark saures Industrieabwasser vor der biologischen Stufe neutralisiert werden muss.&lt;br /&gt;
# [[Nährstoffeintrag]]: Entwickle eine Wirkungskette vom erhöhten Phosphateintrag bis zum möglichen Sauerstoffmangel im Gewässer.&lt;br /&gt;
# [[Fällungsreaktion]]: Erkläre, wie aus gelösten Eisen(III)- und Phosphat-Ionen ein abtrennbarer Feststoff entsteht.&lt;br /&gt;
# [[Verfahrensentscheidung]]: Entscheide für ein Abwasser mit Arzneimittelspuren zwischen Aktivkohle, Ozonung und alleiniger Sedimentation und begründe Deine Auswahl.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Lernnachweis =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
Für einen Lernnachweis sind folgende Leistungen wichtig:&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# Du erklärst die Abfolge der mechanischen, biologischen und chemischen Reinigung.&lt;br /&gt;
# Du ordnest jedem Anlagenteil ein Stofftrenn- oder Reaktionsprinzip zu.&lt;br /&gt;
# Du deutest die Gleichungen zu Nitrifikation, Neutralisation und Phosphatfällung.&lt;br /&gt;
# Du erklärst die Bedeutung von BSB5, pH-Wert, Ammonium, Nitrat und Phosphat.&lt;br /&gt;
# Du beurteilst Folgen unzureichender Reinigung für ein Gewässer.&lt;br /&gt;
# Du dokumentierst ein Modell-Experiment sicher und nachvollziehbar.&lt;br /&gt;
# Du vergleichst mindestens zwei weitergehende Reinigungsverfahren.&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= OERs zum Thema =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;iframe&amp;gt; https://de.m.wikipedia.org/wiki/Kl%C3%A4ranlage &amp;lt;/iframe&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
&amp;lt;br&amp;gt;&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Quellen und Vertiefung =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
# [https://www.bundesumweltministerium.de/themen/wasser-und-binnengewaesser/abwasser/klaeranlage-kurzinfo Bundesumweltministerium: Kurzinfo Abwasser und Kläranlage]&lt;br /&gt;
# [https://de.wikipedia.org/wiki/Kl%C3%A4ranlage Wikipedia: Kläranlage]&lt;br /&gt;
# [https://www.bmluk.gv.at/themen/wasser/wasserqualitaet/abwasserreinigung/klaeranlage.html BMLUK: Wie funktioniert eine Kläranlage?]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= Verknüpfte Lernbereiche =&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{| align=center&lt;br /&gt;
{{:D-Tab}}&lt;br /&gt;
&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;[[Abwasserreinigung - Chemie]]&amp;#039;&amp;#039;&amp;#039;&lt;br /&gt;
# [[Stoffgemisch]]&lt;br /&gt;
# [[Stofftrennung]]&lt;br /&gt;
# [[Sedimentation]]&lt;br /&gt;
# [[Redoxreaktion]]&lt;br /&gt;
# [[Säure-Base-Reaktion]]&lt;br /&gt;
# [[Fällungsreaktion]]&lt;br /&gt;
# [[Nitrifikation]]&lt;br /&gt;
# [[Denitrifikation]]&lt;br /&gt;
# [[Adsorption]]&lt;br /&gt;
# [[Umweltchemie]]&lt;br /&gt;
|}&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
[[Kategorie:Chemie]]&lt;br /&gt;
[[Kategorie:Umweltchemie]]&lt;br /&gt;
[[Kategorie:Wasser]]&lt;br /&gt;
[[Kategorie:Abwasser]]&lt;br /&gt;
[[Kategorie:Kläranlage]]&lt;br /&gt;
[[Kategorie:Sekundarstufe I]]&lt;br /&gt;
[[Kategorie:Klasse 7-10]]&lt;br /&gt;
[[Kategorie:Nachhaltigkeit]]&lt;br /&gt;
&lt;br /&gt;
{{BR}}&lt;br /&gt;
= aiMOOC-Projekte =&lt;br /&gt;
[[Kategorie:AI_MOOC]] [[Kategorie:GPT aiMOOC]]&lt;br /&gt;
{{MT}}&lt;/div&gt;</summary>
		<author><name>Glanz</name></author>
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