Kohlendioxid

CO2 ist ein farbloses, unbrennbares, leicht säuerlich riechendes (bis geruch-los), das neben Wasser als Endprodukt aller Verbrennungsvorgänge entsteht. Seit Jahrmillionen ist K. auch natürlicher Bestandteil der Atmosphäre. Durch die Verbrennung fossiler Energieträger (Kohle, Öl) wird das natürliche Kohlenstoffgleichgewicht der Erde erheblich gestört. Kohlekraftwerke beispielsweise sind Hauptemittenten von K. Die Bedeutung des CO2 für die Temperatur der Atmosphäre wird heute darin gesehen, dass es die kurzwellige Lichtstrahlung der Sonne zur Erde durchlässt, die langwellige Wärmeabstrahlung der Erde (Infrarotstrahlung) behindert. Man bezeichnet dies als natürlichen Treibhauseffekt. Durch die starke Zunahme zivilisationsbedingter Verbrennungsvorgänge und die gleichzeitige Rodung der Regenwälder, die viel K. binden, hat die K.-Konzentration der Atmosphäre in den letzten 100 Jahren um 20% zugenommen. Dadurch wird die Lufthülle und als Folge dessen auch die Erdoberfläche zusätzlich erwärmt. Man nennt dies den anthropogenen (vom Menschen stammenden) Treibhauseffekt. An diesem ist nach heutiger Kenntnis CO2 neben FCKW, Wasserdampf, Methan und anderen Gasen zu 50% beteiligt. K.-Minderungsmaßnahmen stehen deshalb an erster Stelle eines globalen Klimaschutzes. 

Kohlendioxid ist  schwerer als Luft. Es entsteht bei der vollständigen Verbrennung von Kohlenstoff bzw. C-Verbindungen vor allem bei niedrigeren Temperaturen. Menschen, Tiere und viele Mikroorganismen atmen CO2 aus, das sie bei der Oxidation ihrer Nahrung herstellen. Ein Mensch atmet täglich 700g (350 Liter) CO2 aus. Der Einsatz von Kohlendioxid (Kohlensäure) zur Neutralisation alkalischer Abwässer ist wirtschaftlich, schont die Umwelt und erhöht die Sicherheit am Arbeitsplatz. Die deutschen Behörden schreiben für industrielle Abwässer einen pH-Wert zwischen 6,5 und 9,5 sowie eine Wassertemperatur unter 35°C vor, bevor das Wasser an die Kanalisation abgegeben werden kann. Alkalische Abwässer wurden bisher zur Vorbehandlung hauptsächlich mit Mineralsäuren (HCl, H2SO4) neutralisiert. Aufgrund der dadurch erzeugten Salzfracht in den Abwässern sind diese ökologisch bedenklich. Darüber hinaus können Probleme durch Werkstoffkorrosion, Übersäuerung bei der Neutralisation sowie durch Immission von Dämpfen entstehen. Der Einsatz von CO2 hingegen bietet zumeist eine umweltverträgliche und u.U. kostengünstige Variante. Das CO2-Gas kann durch verschiedene Systeme in das Wasser eingeleitet werden (Rohrneutralisation, Düsensystem). Die Vorteile des Verfahrens sind:

  • keine Aufsalzung durch Chloride resp. Sulfate
  • Übersäuerung ist praktisch ausgeschlossen (daher keine Investitionskosten für eine eventuelle Säureneutralisation erforderlich)
  • keine Korrosionsprobleme
  • keine Probleme bei der Bevorratung, kein Handling mit gefährlichen aggressiven Säuren
  • keine Abgaben für erhöhte Salzfracht im Wasser
  • keine Investitionskosten für Säurelagerung, Säuredosierpumpe, Sicherheitsdusche
  • geringer Platz- und Personalbedarf
  • verlängerte Lebensdauer der Systeme
  • geringere Wartungs- und Betriebskosten