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
Wie verhält es sich mit der Überschussschlammproduktion, dem Schlammalter, TS-Konzentration und dem a(alpha)-Wert? (Membranbiologie)
- ÜSS wird direkt aus der Belebubg abgezogen;
- hohes Schlammalter; 8-12kg TS/m3;
- Der Sauerstoffübertragungskoeffizient a(alpha) vermindert sich gegenüber konventionellen Anlagen;
Wie viel Frischschlammanfall rechnet man bei einem Trockensubstanzgehalt von 4% in Liter pro Einwohner und Tag?
2.5 l/E*d
Wie viel g Sauerstoff enthält 1 m3 Luft?
- Labor: 1m3 Luft enthält 299g O2/m3
- Praxis: 1m3 freie Luft wiegt 1250g und enthält darin enthält 280g O2
Wıe viel m/s beträgt die optimale Strömungsgeschwindigkeit im Sandfang?
0.3m/sek; 30cm/Sekunde
Wie viele Bakterien befinden sich in einem Milliliter Belebtschlamm etwa?
1Mrd
Wie werden in cler Regel Zellgifte, Hemmstoffe und zellfremde Stoffe in die Zelle transportiert?
Durch einfache Diffusion (langsame Ausbreitung)
Wie werden Rs-Pumpen, ÜS-Pumpen gesteuert?
Frequenzumformer
Wie werden ungelöste Abwasserinhaltsstoffe in die Bakterienzelle aufgenommen?
Durch Dıffusion (langsame Ausbreitung);
(A5 - /ll/38)
Wie werden ungelöste Abwasserinhaltsstotfe durch den Belebtschlamm „verdaut”?
Da viele Komponenten der vorhandenen Nährstoffe nicht direkt verwertet werden können, müssen diese teilweise abgebaut (Katabolismus) und in für die Zelle nutzbare Bausteine zerlegt werden. Diese Bausteine werden danach für die Synthese körpereigener Verbindungen verwendet (Anabolismus);
(A5 ~ lll/27)
Wie wird der Abtrieb von Trägern verhindert? Was muss spezifisch beachtet werden? (Wirbelbett)
Rohrsiebe; es dürfen sich keine Träger ansammeln (Verstopfungsgefahr)
Wie wird der Rotationstauchkörper ausgelegt?
BSB5-Flächenbelastung
Wie wird der Unterdruck erzeugt? (Membranbiologie)
mit Hilfe von Permeatpumpen und eine grobblasige Belüftungseinheit mittels Kreiselpumpen
Wie wird der Überschussschlamm abgetrennt? (Rotationstauchkörper)
Durch Nachklärbecken und Siebanlagen
Wie wird die Klärschlammqualität kontrolliert und warum ist die Kontrolle wichtig?
Mit Klärschlammanalysen; Um Schwermetalle und organische Schadstoffe zu bestimmen; So können Massnahmen an Quellen erkannt und getroffen werden
Wie wird eine Verstopfung vor den Sieben verhindert? (Wirbelbett)
periodische Sieblüftung verhindert Ansammlung von Trägern
Wie wird in der Denitrifikation die richtige Durchmischung der Träger sichergestellt? (Wirbelbett)
mittels mechanischen Rührern
Wie wird Stickstoff - nebst der Denitrifikation aus dem Abwasserstrom eliminiert?
Einbau von Stickstoff in die Biomasse, Beseitigung des Klärschlammes
Wie wird vorgegangen zur Ermittlung einer störenden Einleitung eines industrie- oder Gewerbebetriebes?
- Durch gezieltes befragen und gutes Verhältnis der verantwortlichen Betriebsleiter;
- Kantonale Gewässerschutzfachstelle beiziehen;
- Sielhaut gezielt untersuchen
Wieso werden bei der Bestimmung des biochemischen Sauerstoffbedarfs nitrifikationshemmende Chemikalien zugegeben?
ATH=Nitrifikationshemmer
Neben dem biochemischen Abbau organischer Stoffe kann Ammonium zu Nitrit und Nitrat oxidiert werden. Dadurch wird das Resultat verfälscht (zu Hohe Werte)
Wieso wird seit etlichen Jahren der Phosphor in den Abwasserreinigungsanlagen aus dem Abwasser entfemt.
Für die Überdüngung von stehenden Gewässern ist Phosphor als limitierender Faktor für das Algenwachstum hauptverantwortlich.
Wo kommen Mikroorganismen vor? (5 Reiche)
in der Belebten Natur im:
- Reich der Tiere,
- Reich der Pilze,
- Reich der Pflanzen,
- Reich der Protisten
- Reich der Bakterien und Cyanobakterien (= Blaualgen);
(A1/A2 ~ Vlll/18-20)
Wo liegen die normalen Werte bei den verschiedenen Belüftungssystemen?
Reinwasserbedingungen: OU10 = 3.1-5.7 , OE10 = 1.7-2.9
Betriebswasserbedingungen OU10 1.9-3.4, OE10 = 1.0-1.8
Wo liegen die Unterschiede zu einer Belebtschlammbiologie? (SBR)
Bei Störfällen ist ganzer Abwasserstoss in einem Reaktor gefangen
Wo liegen die Vor- Nachteile des Tropfkörperverfahrens?
Vorteile:
- einfacher Bau,
- keine Steuerung der Biomasse,
- geringer Energieverbrauch,
- ca. 25% geringeres Volumen NKB,
- bessere Entwässerbarkeit des biologischen Schlammes wegen seines höheren Feststoffgehaltes;
Nachteile:
- nicht regelbare Biomasse,
- abgetötete Biomasse muss zuerst nachwachsen,
- Verstopfungsgefahr,
- einfrieren im Winter,
- grosser Flächenbedarf,
- grössere Aufenthaltszeit im VKB,
- Abbau begrentzt steuerbar,
- nur Nitrifikation keine Denitrifikation möglich;
Wo liegt das Einsatzgebiet des Tropfkörpers?
- Vorwiegend zur Reinigung häuslicher Abwasser mit ausgeglichenem Nährstoffangebot;
- Teilreinigung hochkonzentrierter organischer lndustrieabwässer
Wo liegt die Leistungsgrenze bezüglich Schwebestoffelimination? (Festbett)
Im körnigen Trägermaterial kann auch noch eine Elimination von Schwebestoffen erreicht werden.
GUS 7 - 15mg TS/l
Wo sehen sie die Schwachpunkte der SBR-Anlage?
Belüftungseinrichtungen müssen grösser dimensioniert werden
Wo werden auf einer kommunalen ARA's Fällungsmlttel zudosiert?
Wie heissen die Fachbegriffe hierfür?
- Vorfällung: Sandfang, Vorklärung
- Simultane Fällung: Belüftungsbecken
- Nachfällung: Nach Ablauf NKB. Fällung direkt vor der Filtration. Fällung an mehreren Stellen des Prozesses
Wo wird mehr Kohlenstoff eliminiert und warum: Vorklärbecken oder biologische Reinigung?
Biologische Stufe!
Ca. 1/3 (30%) des CSB (Parameter für Kohlenstoff) wird in der Vorklärung durch Absetzung des Frischschlamms abgesetzt / eliminiert.
Bei einer Eliminationsrate CSB von 90% werden 60% in der biologischen Stufe abgebaut
Wo wird mehr Kohlenstoff eliminiert: Im Vorklärbecken oder in der biologischen Reinigungsstufe?
Vorklärbecken mit Frischschlamm
Woher stammen die Mikroorganismen im Abwasser?
Aus dem Rohwasser (Fäkalien, Natur, Strassen);
(A5 - ll//11)
Woran kann man bei der mikroskopischen Betrachtung des Belebtschlammes erkennen, dass allenfalls gravierende Schlammablagerungen im Vorklärbecken oder/und lm Belebungsbecken vorhanden sein können ?
Anwesenheit des gleitenden Schwefelbakteriums Beggiatoa, das für sein Wachstum Schwefelwasserstoff und Sauerstoff benötigt.
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;
