VSA Berufsprüfung Abwasserbehandlung Teil 2
VSA Berufsprüfung Abwasserbehandlung Teil 2
VSA Berufsprüfung Abwasserbehandlung Teil 2
Worauf ist bei einem Düsenboden grundsätzlich zu achten? (Festbett)
- Muss im Lot sein,
- Stützschicht für vorstehende Düsen, nachstellbare Düsen,
- auswechselbar,
- nicht verstopfungsanfällig,
- optimal Verteilung des Abwassers gewährleisten,
- leichte zugänglichkeit;
Worauf ist schleimiger Belebtschlamm häufig zurückzuführen?
bei Zufluss von giftigen Verbindungen
Worauf sind Festbettreaktoren empfindlich?
Empfindlich gegenüber hohen Feststoffkonzentrationen
Worauf weist die plötzliche Abwesenheit von Ciliaten im Belebtschlamm hin?
Giftstoss
Worauf weist eine Graufärbung des Belebtschlammes häufig hin?
häufig absterbender Schlamm, unausgewogenes Nährstoffangebot
Worauf werden Festbettreaktoren ausgelegt?
Für die Dimensionierung von Biofilmreaktoren ist die Oberfläche des Biofilms relativ zum Flüssigkeitsvolumen die massgebliche Grösse. Entsprechend werden Biofilmverfahren nach anderen Gesichtspunkten bemessen als Belebungsanlagen. Die beim Belebtschlammverfahren aussagekräftige Bemessungsgrösse des Schlammalters hat bei Trägerverfahren höchstens informativen Charakter, da sie nicht effektiv Auskunft gibt, wie lange sich ein sessiles Bakterium unter wachstumsfreundlichen Bedingungen im System aufhält.
Für Trägerverfahren sind deshalb die Raumumsatzleistung BR und die oberflächenspezifische Umsatzleistung BA massgebend.
BR = Q * Zulaufkonzentration / Reaktorvolumen
BA = Q * Zulaufkonzentration / a * Reaktorvolumen
BR = Raumumsatzleistung [g m-3 d-1]
BA = oberflächenspezifische Umsatzleistung [g m-2 d-1]
Q = Durchfluss durch das System ohne Rezirkulation [m3 d-1]
a = spezifische Oberfläche des Trägers [m2 m-3]
Worauf wird ein Wirbelbett bemessen?
basierend auf einer CSB - und Stickstoffbilanz
Woraus besteht ein Tropfkörper?
Ein Behälter mit Füllmaterialien für eine möglichst grosse Oberfläche für das Wachstum von Bakterien;
Worin liegen die Vor-/ Nachteile von Drehkolbengebläse und Schrauben-Turboverdichter?
Drehkolbengebläse: keine Schmierung, günstiger aber mehr Platzbedarf,
Schrauben-Turboverdichter: weniger Platz, besserer Wírkungsgrd aber teurer
(A5 - V/5 7-63)
Worin liegen die Vor-/Nachteile? (Rotationstauchkörper)
Vorteile:
- einfacher Bau,
- keine komplizierte Steuerung,
- keine hohe Anforderungen ans Personal,
- günstige Investitionen;
Nachteile:
- empfindlich auf Verstopfungen,
- geruchsprobleme,
- Achsbrüche,
- keine Eingriffsmöglichkeit wegen Reinigungsleistung,
- Beständigkeit Wickelkörper zeitlich beschränkt
Worin vermuten Sie die Stärken / Schwächen der Membrantechnik in der Abwasserreinigung?
Stärken:
- 100%-Elimination des partikulären CSB bzw. GUS,
- kompakte Bauweise,
- keine Nachklärung,
- Filtration,
- UV Behandlung,
- gereinigtes Abwasser darf direkt versickert werden;
Schwächen:
- intensive Reinigung,
- Abwasservorbehandlung (Rechen, Siebe) zwingend,
- komplexe Steuerung,
- Anforderung Betriebspersonal hoch,
- Hohe Investition,
- Lebensdauer Membranen z.Z. ca. 5 Jahre
Worum handelt es sich beim „braunen 5chaum" in ARA's meistens? Weshalb schwimmt er an der Oberfläche?
Nocardia; Durch eingeschlossene Gasbläschen
Wovon hängt der maximale Sauerstoff ab bzw. was verursacht den massgeblichen Sauerstoffverbrauch?
Vom Verbrauch der Kohlenstoffelimination (OVCSB) einschliesslich der endogenen Atmung, der Bedarf für Nitrifikation (OVN) sowier der Einsparung an Sauerstoff aus der Denitrifikation (OVD)
Wovon hängt der O2-Bedarf ab?
Vom Verbrauch der Kohlestoffelimination, einschliesslich der endogenen Atmung, der Bedarf für Nitrifikation sowie der Einsparung an Sauerstoff aus der Denitrifikation
Wovon hängt der O2-Eintrag ins Wasser ab?
Er ist temperaturabhängig
Wozu dienen die Stossfaktoren?
Der Stossfaktorfm stellt das Verhältnis des Sauerstoffverbrauchs für Kohlenstoffelimination in der Spitzenstunde zum durchschnittlichen Sauerstoffverbrauch dar
Zeichnen Sie schematisch den Aufbau eines stäbchenförmigen Bakteriums.
- Zellwand (Zw),
- Cytoplasma-Membran (Cm),
- Cytoplasma (Cp) oder Zellsaft,
- Chromosomenfaden (N) (Erbmaterial)
- Ribosomen (Rb), wo die Eiweiss-Synthese, speziell der Aufbau der Enzyme erfolgt.
- Geisseln (Ge),
- Pili (Pi),
- Kapseln (Ka) oder Schleimhüllen.
- Plasmide (Pl) enthalten. Dabei handelt es sich um zusätzliches Erbmaterial.
Zu weichem Zweck werden Polymere in der Abwasserreinigung eingesetzt?
Als Fiockungsmittel
Zu welchem Zweck wird in der Abwasserreinigung Peressigsäure eingesetzt?
Zur Desinfektion des gereinigten Abwassers vor der Einleitung in einen Vorfluter mit erhöhten Anforderungen an die Hygiene (Badegewässer).
Zu wie viel % besteht der Frischschlamm (TS) aus organischem Anteil?
- 2/3, 66% organische Stoffe
- 1/3, 33% anorganische Stoffe
Anorganische Stoffe im Frischschlammwerden wie bestimmt?
in dem man die Schlammtrockensubstanz bei 550°C verascht. --> Glührückstand in %
Auf welche maximale Abwassermenge wird die ARA ausgelegt?
QARA-max = 2 QT-max
ln der Schweiz wird die ARA üblicherweise auf den 2-fachen maximalen Trockenwetteranfall ausgelegt
Aufgrund der Sauerstoff anforderung werden die Gebläse wie gesteuert, reguliert?
Frequenzumformer;
(A5 - V/59)
Aus welchen Becken besteht das A/I-Verfahren?
Belebungs- und Nachklärbecken;
BB Reinigung und Sedimentation über Wegachse, A/l Reinigung über Zeitachse, Sedimentation separat
Aus welchen Stickstoffverbindungen setzt sich der Gesamtstickstoff zusammen?
organischer- (Org-N),
Ammonium- (NH4-N, NH3-N),
Kjedahl- (TKN),
Nitrit- (NO2-N),
Nitrat-Stickstofi (NO3-N);
Gesamt-N = Summe von Org. N + NH4+ + NH3 + NO3- + NO2
Bei der Abwasserreingung wird in den verschiedenen Behandlungsstufen Stickstoff umgewandelt und eliminiert. ln welchen Behandlungsstufen wird Stickstoff eliminiert?
N-Bilanz
Bei der Bestimmung von organischen Verbindungen im Abwasser werden sogenannte Summenparameier verwendet. Welche kennen Sie?
- CSB = Chemischer Sauerstoftbedarl;
- BSB = Biochemlscher Sauerstoflbedarf;
- TC = Gesamtkohlenstotf;
- TlC = Gesamter anorganischer Kohlenstoff;
- TOC = Gesamter organisch gebundener Kohlenstoff;
- DOC = Gelöster organisch gebundener Kohlenstoff
Bei einer Beeinträchtigung des Belebtschlammes durch Giftstoffe ändert sich häufig dessen Farbe.
Welche Farben gibt es beim Belebtschlamm?
- Graubraun bis mittelbraun -› Normaler Zustand
- Hellbraun -› Blähschlamm oderjunger Schlamm
- Dunkelbraun -› Belebtschlamm mit hohem Schlammalter oder auch hochbelasteter Schlamm
- Rötlich braun -› Bei Anwesendheit von dreiwertigem Eisen (Fe3+) aus Fällmitteln
- Schwarz -› Angefaulter Schlamm
- Gräulich -› Häufig absterbender Schlamm, unausgewogenes Nährstoffangebot
Bei einer normal arbeitenden Belebtschlammanlage bewegt sich der Belebtschlammindex in welchem Bereich?
50 bis 150 ml/g
Bei welchem biologischen Reinigungsprozess wird mehr Überschussschlamm gebildet:
Beim anaergben oder aeroben Verfahren ?
Beim aeroben Verfahren entsteht mehr Überschussschlamm (rund 10 mal mehr als beim anaeroben Verfahren (in diesem Falle in der Faulung)
Beim Abbau von (organischen) Stoffen werden Elektronen frei. Übertragen die Bakterien die Elektronen (H) auf O2, werden sie als Aerobier bezeichnet. Neben anderen gibt es die Gruppe der fakultativen Anaerobier. Welche Produkte scheiden diese Organismen in Abwesenheit von O2 und NO3 aus?
Alkohole und Fettsäuren
Beschreiben sie das A/I-Verfahren?
BB+NKB werden zusammengefasst. Zuerst beschickt, dann belüftet, C wird während der Deniphase zugegeben.
Der Rücklaufschlamm wird jeweils in das Becken gegeben, das mit Abwasser beschickt wird.
Bezüglich Wartung/Unterhalt und Anforderung an das Betriebspersonal ist was zu beachten? (Festbett)
Die Anforderungen ans Betriebspersonal sind anspruchsvoller, höherer Automatisierungsgrad, höherer Steuerungsaufwand, mehr Schieber, Messungen Pumpen und Maschinen sind zu warten bzw. zu unterhalten
Der Messwert einer Sauerstoffmessung wird auf dem Leitsystem als Kurfe aufgezeichnet.
In welcher Form wird der Messwert von der O2-Messung zum Leitsystem übertragen ?
- z.B. in Form eines Analogsignals (0..20mA, 4..20mA, 0..10\/) oder
- als Digitalsignal über einen Bus (Feldbus, Profibus etc).
Der Nährstoffanspruch von Bakterien entspricht welchem Gewichtsverhältnis von C:N:P
etwa 100:10:3
Der Rücklaufschlamm wird mit einer in Abhängigkeit der Abwasserzulaufmenge reguliert.
Welche energieoptimierte Möglichkeit gibt es heute, um die Fördermenge zu variieren?
- Drehzahlverstellung über Frequenzumrichter (mit Asynchronmotor).
- N.B. Drosselung mit Schieber nicht energieoptimiert.
Die Bakterien brauchen für den Aufbau des Zellgerüsts Kohlenstoff. Welches sind die zwei Hauptgruppen von Kohlenstoffquellen?
organische - und anorganische Kohlenstoffquellen (totes org. Material oder Kohlendioxid CO2)
Die Löslichkeit der bei der chemisch~physikalischen Phosphorenlfemung gebildeten Metallphosphate ist abhängig vom pH-Wert. Die geringste Löslichkeit des FePO4 liegt im pH-Bereich 5.0 bis 5.5, die des AlPO4 im pH-Bereich 6.0 bis 7.0.
Wieso werden in diesen pH-Bereichen trotzdem keine guten Fällungsergebnisse erzielt?
Die zur Phosphatentfernung zusätzlich erforderliche Flockenbildung verläuft in diesen pH-Bereichen nicht zufrieden stellend. In der Praxis wird eine effektive Phosphatentfernung bei einem pH-wert von 6.5 bis 8.5 erzielt.
Die Sauerstoffkonzentration ist der zentrale Steuerungsparameter. Welchen Anspruch an die Gebläse lässt sich daraus ableiten? (Wirbelbett)
Grob und feinblasige Gebläse müssen über eine grosse Bandbreite verfügen
Eine ARA für kommunales Abwasser besteht im Wesentlichen aus welchen Verfahrensstufen?
- Mechanische Abwasserreinigung
- Biologische Abwasserreinigung
- Phosphatentfernung
- Schlammbehandlung und -beseitigung
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Lernkarten
Welches sind die verfahrenstechnischen Vor- bzw. Nachteile? (SBR)
Vorteile:
- Energieverbrauch geringer da bessere Denitrıfikation,
- keine Rücklaufschlammförderung,
- bei Störfällen ist ganzer Abwasserstoss in einem Reaktor gefangen ;
Nachteile:
- zusätzliche Ausrüstungen notwendig,
- höhere Eintragskapazität für Sauerstoff notwendig,
- aufwendige Steuerung
Welches sind die wichtigsten Bakterienformen?
- Kugel (Kokken),
- Stäbchen,
- Hyphen,
- Gestielte Bakterien,
- Spirillen,
- Spirachäten
Welches Stickstoff-Endprodukt entsteht nach der Nitrifikation und ist Ausgangsprodukt für die Denitrifikation?
Nitrat (NO3)
Welchessind wichtige Unterschiede zwischen Tieren und Pflanzen?
- Tiere benötigen fertige organische Substanz als Nahrung,
- Pflanzen wachsen auf CO2 und Mineralsalzen als Nahrung und brauchen Sonnenlicht
(A5 - I/l/3-4)
Weshalb hat der Sauerstoffgehalt im Belebungsbecken einen Einfluss auf die Abbauleistung dor biologischen Reinigungsstufe?
Die meisten Bakterien in der Belebung benötigen Sauerstoff. Die Geschwindigkeit des Stoffabbaus ist abhängig von der Sauerstoff-Konzentration.
Weshalb können zahlreiche Bakterien die hohen Temperaturen in der Klärschlamm~Hygíenisierungsanlage überleben?
Sie bilden sogenannte Sporen. Die eigentliche Ze/lf/üssigkeit wird aufkonzentriert, die Bokterienzelle verkleinert sich und bildet gleichzeitig einen Schutzpanzer
Weshalb muss sich der Belebtschlamm an eine geänderte Abwasserzusammensetzung zuerst anpassen ?
Die Bakterien verfügen nicht über sämtliche Enzyme. Tritt im Abwasser ein neuer Stoff auf. müssen zuerst die notwendigen Enzyme für den Abbau durch die Bakterien produziert werden.
Weshalb sind die meisten Bakterien empfindlich gegen fettlösliche Verbindungen wie chlorierte Kohlenwasserstoffe und Lösungsmittel?
Da die äussere Zellwand und die Cytoplasmamembran sehr viele Lipide enthalten
Weshalb sind für den vollständigen Abbau komplizierter Verbindungen Mikroorganismengemeinschaften notwendig?
Zum die Reaktion beschleunigen
Weshalb tragen die nitrifizierenden Bakterien nichts zum Abbau der organischen Abwasserinhaltsstoffe bei?
Nitrifikanten verwenden CO2 als Kohlenstoffquelle, NH4 als Energiequelle, verwenden also keine organischen Abwasserinhaltsstoffe
Wie beeinflussen Salze die O2-Konzentration?
Die Sauerstoffsättigungskonzentration sinkt mit steigender Salzkonzentration
Wie beeinflusst eine immer konstante Belastung die Abbauleistung, was für Massnahmen gibt es? (Wirbelbett)
- regelung der Sauerstoffkonzentration,
- Asymetrische Belastung (mehrer Strassen),
- Fliessumkehr (Beckenreihenfolge ändern)
Wie beinflusst die Anzahl Reaktoren den Reinigungsbetrieb?
- Je weniger Reaktoren, desto stossartiger wird das gereinigte Abwassre in den Vorfluter eingeleitet.
- Mehreren Reaktoren mit Ausgleichsbehälter Beschickung Vorfluters gleichmässig
Wie beurteilen sie den Einfluss der Luftverteilung allgemein und im Bezug auf die Steuerung/Regelung?
Frequenzumformer ist nötig um die Sauerstoffzufuhr optimal auszunützen;
(A5 - V/3)
Wie entstehen die langen Fäden von Bakterien, die sogenannten Fadenbakterien?
Lange Fäden oder Knäuel von Bakterien entstehen bei deren Teilung ohne nachfolgende Trennung in Einzelbakterien
Wie erkennen Sie beim Mikroskopieren einer Belebtschlammprobe, dass Ihr Schlamm eine normale Schlammbelastung und ein hohes Schlammalter aufweist?
Der Schlamm enthält viele Schalenamöben, Rädertierchen, Nematoden und Sauginfusorien. (Höhere Lebewesen)
Wie erklären Sie Auf-/Abstromverfahren? (Getauchte Festbettreaktoren)
Je nach Beschickung der Filterzellen mit Abwasser wird zwischen dem Abstromverfahren (Abwasserfliesst von oben nach unten durch die Zellen) bzw. Aufstromverfahren unterschieden
Wie funktioniert der Stofftransport in einem Biofilm?
Organismen werden auf dem Trägermaterial angesiedelt (Biofilm)
Wie funktioniert die Ventilation im Tropfkörper?
- durch den Tropfkörper hindurchstreichende Luft je nach Temperaturunterschied von oben nach unten oder von unten nach oben.
- Abgedeckte Tropfkörper benötigen künstliche Belüftung
Wie gross ist der Einfluss auf die Schubspannung?
Kleiner Einfluss
Wie gross ist der Energiebedarf im Vergleich zum Belebtschlammverfahren? (Festbett)
sehr hoch,
Festbett -800 WH/m3,
Belebtschlamm -160 WH/m3,
Wie gross ist der ungefähre Anteil von Belebtschlamm (Überschussschlamm) im Frischschlamm?
Ca-40%
100g Frischschlamm = 60g Primär + 40g ÜSS
Wie hoch ist der tägliche Abwasseranfall einer Person?
Abwasseranfall170 l/d*E; Industrie oder Gewerbe 230 l/d*E (Total 400 I/d*E)
Wie ist das Handling mit dem Trägermaterial? (Festbett)
es soll einfach sein, modulare Einheiten
Wie ist der a (alpha)-Wert definiert und welchen Einfluss hat er auf den Energieverbrauch?
Der a (alpha)- Wert ist das Verhältnis zwischen Sauerstoffeintrag unter Bertriebsbedingungen (im Abwasser) und dem Sauerstoffeintrag im Reinwasser.
Er stellt das Mass dar, wie gut der Sauerstoff in Abwasser in Lösung übergeht;
Der a(alpha)-Wert beeinflusst massgeblich den Sauerstaffeintrag und damit den Energieverbrauch;
(A5 - V/28)
Wie ist die Zusammensetzung des Frischschlammes?
2/3 organische Stoffe oder ca. 65g/E*d
1/3 anorganische Stoffe oder ca. 35g/E*d
Wie ist ein Festbettreaktor, bzw. eine Festbettzelle grundsätzlich aufgebaut?
- Kopfbau mit Infrastruktur,
- Biofilter = einzelne Zellen für C, N, DN,
- Leitungsgalerie mit Rohristallationen ,
- Schlammwasserstapel
Wie ist ein Scheibentauchkörper aufgebaut?
kreisrunde Scheiben auf einer Welle
Wie können Sie auf Ihrer Belebtschlammanlage die BSB5-Schlammbelastung steuem?
- Veränderung des TS-Gehaltes in der Biologie
- Durch Voıfällung wird die Schlammbelastung reduziert
- Durch Ausserbetriebnahme der Vorklärung wird die Schlammbelastung erhöht
- Zeitliche Steuerung der Zugabe von Trüb- und Faulwasser
- Nicht in ihrer Kompetenz: Vergrösserung des Belüftungsvolumens
Wie läuft ein typischer Zyklus ab? (SBR)
- Füllen/Mischen,
- Belüften,
- Mischen,
- Sedimentieren,
- Leeren;
Wie nennt man die Schleimhülle an der äusseren Zellwand der Bakterien?
- EPS
- Lipo-/Mucopolysaccharide
Wie schätzen Sie die Anforderungen an das Betriebspersonal ein? (Rotationstauchkörper)
keine hohe Anforderungen an das Betriebspersonal
Wie setzt sich das Beckenvolumen einer SBR-Anlage zusammen?
Aus dem Austausch und Mindestvolumen
Wie steht es mit Lärmemmissionen, Schwingungen der Gebläse?
- Sollten im Keller aufgebaut werden.
- Schallhaube und Schalldämpfer einsetzen
(A5 - V/62)
wie steigt die Viskosität mit der TS?
je höher der Ts, desto zähflüssiger. (Viskosität steigt im Quadrat)
Wie verhält es sich bei Stossbelastungen? (Rotationstauchkörper)
keine Eingrifismöglichkeiten bezüglich Reinigungsleistung bzw. Stossbelastungen
Wie verhält es sich mit dem Energieverbrauch beim Kaldnes- bzw. Fluopurverfahren? (Wirbelbett)
ist 2-3mal höher als beim Belebtschlammverfahren
Wie verhält es sich mit dem Energieverbrauch? (Membranbiologie)
Hat sich in den letzten Jahren verringert ist aber immer noch doppelt so gross wie bei Belebungsanlagen mit Nachklärung und nachgeschalteter Filtration
Wie verhält es sich mit dem O2-Bedarf im Gegensatz zur konventionellen Biologie? (SBR)
wegen stossweiser Beschickung grössere Sauerstofiversorgung wegen der zeitweise höheren Zerrungsgeschwindigkeit.
In der Gesamtbilanz ist der Sauerstoffverbrauch absolut vergleichbar
Wie verhält es sich mit der Spülung? (Festbett)
Braucht viel Spülwasser (5-10m3 pro Wasser/m2 Filterfläche und Spülung) und dauert 25-35 Min;
