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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Flashcards
Welche positive und negative Aspekte müssen Sie abwägen, bevor Sie von einer Simultan- zu einer Vorfällung umstellen?
Positiv:
- Entlastung der biologischen Reinigungsstufe (BSB sinkt im Zulauf zur Biologie)
Negativ:
- Grösserer Verbrauch an Fällungsmitteln.
- Schlammenge nimmt zu.
- Für die Denitrifikation fehlt leicht abbaubares Substrat
Welche Regelstrategien gibt es? (Wirbelbett)
Umsatzleistung Sauerstoffkonzentration der Anlage kontrollieren, zuverlässige Messungen des
Sauerstoffparameters;
Welche Regelstrategien kennen sie? (A/I-Verfahren)
EMSR /Steuerungskonzept (Elektrisch Messen Steuern Regeln. Nach frei einstellbaren, aberfesten Zeitintervallen oder nach einem Steuerungsprogramm, dass sich primär aud die online gemessenen Parameter NH4-N, NO3-N und PO4-P abstützt;
Welche Rolle spielt dabei die Nachklärung? (Hybridbiologie)
Der Rücklaufschlamm wird zurück in die C+N Stufe gefördert
Welche Rolle spielt das Schlammalter?
Spielt keine Rolle, da festsitzende Biomasse
Welche Rolle spielt das Schlammalter? (Hybridbiologie)
geringes Schlammalter, damit keine der Belebtschlamm keine Nitrifikation zulässt
Welche Rolle spielt das Schlammalter? (Rotationstauchkörper)
Es spielt keine Rolle, da sich die Biomasse stetig von den Trägern löst
Welche Rolle spielt die Reinigung der Deckschicht? (Membranbiologie)
Um die Verschlammung zu lösen
Welche Schmutzstoffe gelangen aus dem Abwasser gezielt in die Atmosphäre?
C+N
Welche sechs chemischen Elemente tragen gewichtsprozentual am meisten zur chemischen Zusammensetzung der Bakterienzelle bei?
Welche Stoff-Konzentration wird bei der Nitrifikation verringert?
Durch die Nitrifikation wird die Konzentration des Ammoniums verringert.
Welche Trägermaterialien werden heute eingesetzt? (Festbett)
Strukturierte KS-Packung körnige Packung (Blähton, Styropor)
Welche Typen von Verdichtern werden heute eingesetzt?
- Drehkolbengebläse,
- Schraubenverdichter,
- Turbokompressoeren;
(A5 - V/5 7)
Welche Unterhaltsarbeiten fallen an? (Membranbiologie)
- Unterhaltsreinigungen mit verdünnten Lösungen nach entleeren des Schlammbeckens (monatlich);
- intensive Reinigung nach erhöhtem Transmembrandruck.
- Module werden während mehrerer Stunden mit Spüllösung geflutet und behandelt
Welche Unterschiede bestehen in der Handhabung von FeSO4 und FeCl3?
Eisensulfat ist körnig, und Eisenchlorid ist flüssig. (Pulverförmig)
Welche Verfahrensstufe trägt mehr zur Abwasserreinigung bei, die Vorklärung oder die biologische Reinigungsstufe?
- Vorklärbecken nimmt Feststoffe weg und baut ca 30% ab.
- Die biologische Reinigung entfernt gelöste Stöffe, deshalb trägt diese mehr zur Abwasserreinigung bei
Welche Verfahrensstufen werden hydraulisch ausgelegt?
- mech. Vorreinigung,
- Sandfang,
- Biologie,
- NKB
Welche Vor-/Nachteile gegenüber Belebtschlammverfahren kennen sie? (Festbett)
Vorteile:
- Kleinere Reaktorvolumen und kürzere Reaktionszeiten (Flächenbedarf 3-4 mal geringer)
- Kleine oder keine Nachklärung
- Hohes Schlammalter (verbesserte Elimination von Rest-CSB)
- Kein Bläh- oder Schwimmschlamm
- Geringere Verluste an aktiver Biomasse bei Giftstössen
Nachteile:
- Geringe Ausgleichswirkung bei Stossbelastungen
- Grösserer Energiebedarf für Sauerstoffeintrag
- Zur Denitrifikation ist eine künstliche C-Quelle erforderlich
- Empfindlich gegenüber hohen Feststoffkonzentrationen
- P-Elimination ist nur bedingt möglich
- Nitrifikation wird bereits bei höheren pH-Werten gehemmt
- Hoher Steuerungsaufwand
- Hohe Erstellungskosten
Welche weiteren Organismen kommen neben den Bakterien im Belebtschlamm noch vor?
- Pilze,
- Protozoen,
- Rädertierchen
- Fadenwürmer (Nematoden)
Welchem Reich werden die Algen zugeteilt?
Zum Reich der Protisten ,
(A5 - lll/4+6)
Welchem Reich werden die Bakterien zugeteilt?
lm Reich der Bakterien und Cyanobakterien (Blaualgen) ,'
(A5 - ll//5+6)
Welchen Druck müssen die Gebläse aufbringen?
- Drehkolbengebläse 1-2 bar,
- Schraubenverdichter bis 4 bar;
(A5 - V/57)
Welcher Bestandteil der Bakterien wird durch die Gram-Färbung angefärbt?
Die Zellwand
Welcher Schritt der Nitrifikation wird häufig bevorzugt durch Gifte gehemmt?
Die Umwandlung von Ammonium über Nitrit zu Nitrat
Welcher TS-Gehalt wird bei der Frischschlamm- oder Überschussschlammeindickung angestrebt?
5-8%
Welcher Zusammenhang besteht aus dem a(alpha)-Wert, dem Sauerstoffeintrag und dem Sauerstoffertragswert eines Belüftungssystems?
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Welches Fadenbakterium wird besonders durch einen hohen Fettanteil im Abwasser, ein hohes Schlammalter, eine geringe Schlammbelastung und niedrige Abwassertemperaturen begünstigt?
Die Nocardia
Welches ist der hauptsächlichste anorganische Stoff im Frischschlamm?
anorganisches nicht abbaubares Material wie:
- Sand
- ungelösste Salze wie Eisenphosphat
Welches ist der Unterschied zwischen Bläh- und Schwimmschlamm?
- Blähschlamm= Fadenbakterien,
- Schwimmschlamm = Gaseinbildung;
(A5 - l/l/15)
Welches ist die grundsätzliche Regelstrategie? (Membranbiologie)
Hydraulisch wird die Permeatförderleistung an de Füllstand vom letzten Becken so gekoppelt, dass dieser konstant gehalten wird
Welches ist die Ursache von Schlammfäden im Vorklärbecken?
zu lange Aufenthaltszeit
Welches ist die wichtigste Regelgrösse? (Wirbelbett)
Die Sauerstoffkonzentration ist die zentrale Grösse
Welches ist in einer konventionellen biologischen Kläranlage mit 3 Stufen und Vollnitrifikation die Stufe mit der höchsten Eliminationsleistung
- bezüglich Kohlenstoff,
- bezüglich Gesamtphosphor
- respektive bezüglich Gesamtstickstoff ?
- Höchste Eliminationslelstung bezüglich Kohlenstoff: Belebung
- Höchste Eliminationsleistung bezüglich Gesamiphosphor: Belebung (mit Vorfällung: Vorklärung)
- Höchste Eliminationsleistung bezüglich Gesarntstickstoff: Vorklärung
Welches können Ursachen eines ungewöhnlich tiefen Sauerstoff-Verbrauchs im Belüftungsbecken sein?
Durch einen Giftstoss, dann sterben die Bakterien ab und brauchen deshalb keinen Sauerstoff mehr
Welches Problem kann beim Handling der Träger auftreten? (Wirbelbett)
- Beim Befüllen des Beckens.
- Schaumstoffe können nur unter Druck eingetaucht werden.
- Windstösse sind zu beachten
Welches sind die Anforderungen an die Membran?
- gute gleichmässige Überströmung der Membran;
- mechanische, chemische und thermische Stabilität;
- grosse Packungsdichte,
- geringe Druckverluste;
- gute Reinigungsmöglichkeit;
- kostenmgünstige Fertigung
- Möglichkeit eines Membranwechsels
Welches sind die Auslegungsgrössen? (Tropfkörper)
Einsatzfür kleinere ARA's <10000 E + EWG
Welches sind die grössten Risiken im Zusammenhang mit der Klärschlammverwertung?
Schwermetalle und die organischen Schadstoffe (BSE, Rinderwahnsinn...)
Welches sind die massgebenden Grössen der Membran?
Sie muss auf den maximalen Abwasseranfall dimensioniert werden
Welches sind die problematischsten Stoffe für die Belebung?
die gut wasserlöslichen Stoffe
