VSA Berufsprüfung Unterstützende Prozesse
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Flashcards
Erklären Sie den Unterschied zwischen Molarität und Normalität
Molarität = Angabe der Konzentration von Molekülen in 1000 ml Lösung. Eine 1 molare Lösung von z.B. HCI entspricht 36g/l (1g H + 35g CI).
Eine 2 molare Lösung entspricht 72g/l usw.
Normalität = Entspricht einem Liter Lösung 1 Mol geteilt durch seine Wertigkeit.
HCI = einwertig --> 1 Molare Lösung = 36g/l --> 1 Normale Lösung = 36g/l
H2SO4 = zweiwertig --> 1 Molare Lösung = 98g/l --> Normale Lösung = 49g/l
Sie haben bei der Analyse von Nitrit festgestellt, dass die Konzentration in der Probe über dem Messbereich des Testkits liegt. Nun müssen Sie eine Verdünnung machen und dazu nehmen Sie 4.5 Teile destilliertes Wasser und 0.5 Teile filtriertes Abwasser.
Welchem Verdünnungsfaktor entspricht dies?
4.5 + 0.5 = 5 Teile --> 0.5 in 5 entspricht einem Verdünnungsfaktor von 10
Wie vielen mg NO3 entsprechen 18 mg N?
Molmasse NO3: N= 14g/Mol; O= 16g/Mol: 1N + 3O= 62g/Mol
18 mg = 14g/Mol; x mg = 62g/Mol ; x = 62 x 18: 14 = 79.71 mg NO3-N
Nenne mindestens drei organische Stickstoff-Verbindungen
Harnsäure, Aminosäuren, Eiweisse, Nitrobenzol
(Merke: organisch bedeutet, dass Kohlenstoff im Molekül vorkommt!)
Wie viele % macht der Ortho-Phosphatanteil vom Gesamt- P im Kläranlagenabfluss ungefähr aus?
Begründe die Antwort.
Im gereinigten Abwasser liegen 70 - 100% des gesamten Phosphors als Ortho-Phosphat (also in gelöster Form) vor.
Die Partikel werden in den verschiedenen Reinigungsstufen weitgehend eliminiert. Das gereinigte Abwasser enthält nur noch wenig GUS. So schwankt der Anteil an Ortho- Phosphat auch abhängig von der GUS-Konzentration im Ablauf,
Von einer Wasserprobe wurden fotometrisch die folgenden Werte bestimmt:
- Gesamt-N: 60mg/I
- Nitrat-N: 22mg/I
- Nitrit-N: 3mg/I
- Ammonium-N: 2mg/I
Berechnen Sie den Kjeldahl-Stickstoff und den organischen Stickstoffgehalt.
Gesamt-N = Kjeldahl-N + Nitrit-N + Nitrat-N (Kjeldahl-N = Org-N + Ammonium-N)
60 mg/I = x + 2mg/I + 22mg/I + 3mg/I (wobei x = Org-N)
- Org-N = 60mg/I - 2mg/I - 22mg/I - 3mg/I = 33mg/I
- Kjeldahl = 33 mg/I + 2mg/I = 35mg/l
Welche gesetzlichen Grenzwerte gelten für die Einleitung von gereinigtem Abwasser bezüglich
- NH4-N
- NO2-N
- Pges
- NH4-N = 2mg/I (und Wirkungsgrad der Behandlung von 90 % bezogen auf Konzentration von Ammoniumstickstoff im gereinigten Abwasser geteilt durch Konzentration von Kjeldahlstickstoff im Rohabwasser)
- NO2-N = 0.3mg/l (nur Richtwert!)
- Pges = 0.8mg/I (und 80% Reinigungseffekt bezogen auf Rohabwasser)
Achtung: Kantone können bei empfindlichen Vorflutern strengere Auflagen machen!
Nennen Sie die ihnen bekannten anorganischen Stickstoffverbindungen, welche im Abwasserreinigungsprozess relevant sind.
- NH4-N Ammonium-Stickstoff
- NO2-N Nitrit-Stickstoff
- NO3-N Nitrat-Stickstoff
Welche zwei Bedingungen müssen erfüllt sein, damit die Denitrifikation ablaufen kann?
Anoxische (sauerstofffreie) Bedingungen und genügend Substrat (C-Quelle)
Anmerkung: Anaerobe Bakterien können unter anoxischen Bedingungen leben; aerobe Bakterien nicht!
Was versteht man unter organischer Chemie?
Es ist die Chemie des Kohlenstoffs und die Basis allen Lebens auf der Erde.
Mit welchen Parametern wird die organische Belastung von Abwasser gemessen?
Mit Summenparametern wie:
- CSB (Chemischer Sauerstoffbedarf)
- TOC (Totaler organischer Kohlenstoff)
- KMnO4 (Kaliumpermanganat)
Welches sind typische organische Belastungen auf Ihrer Kläranlage in den 24h Sammelproben im:
- Sand- Fettfang
- Ablauf VKB
- Ablauf ARA
Sammelproben im:
- Sand-/Fettfang: z.B. 400 mg/I
- Ablauf VKB: z.B. 250 mg/I
- Ablauf ARA: Z.B. 20 mg/I
Was sagt der Wert des chemischen Sauerstoffbedarfs aus?
Aussage über die organische Belastung des Abwassers ausgedrückt in mg O2/I
Werden beim CSB auch anorganische Substanzen mit oxidiert?
Ja, es werden auch anorganische Substanzen wie z.B. NO2 oxidiert
Mit welcher analytischen Methode wird der CSB im ARA Labor gemessen?
Fotometrie
Warum ist die Wahl des verwendeten CSB - Kits von Bedeutung?
Die Menge an Kaliumdichromat in den Testkits muss ausreichend hoch sein, damit alle Schmutzstoffe oxidiert werden!
Erklären Sie Vor- und Nachteile beim Einsatz von Online Messsystemen für die CSB Analytik
Vorteile:
- Permanente Messung
- Teilersatz von 24h Sammelprogen
- Ganlinie Verfügbar
- Prozess kann verfolgt werden
Nachteile:
- 1x pro Woche Wartung
- Bedingt Know-How über Messsysteme
Der TOC Gehalt sagt uns aus, wie viel organischer Kohlenstoff im Abwasser enthalten ist. Erklärt welche Bedeutung der Kohlenstoff für die Abwasserreinigung (Abbaustufen, Konzentration etc.) hat.
- Der Kohlenstoffgehalt ist ein Mass für die organische Belastung des Abwassers (andere Parameter z.B. CSBtot, KMnO4).
- Die organische Fracht im Abwasser bestimmt massgeblich die Grösse der Vorklärung und der Biologie.
- Im Zulauf liegen die TOC-Konzentrationen zwischen 100 - 200 mg/I (vgl. CSBtot - Konzentrationen CSBtot : TOC = ca. 3:1)
- Wird direkt der Parameter TOC gemessen, erhalten wir eine Aussage über den effektiv vorhandenen Kohlenstoff (mg C/l)
Beschreibe in 2 Sätzen den Unterschied zwischen dem CSBtot und dem TOC
- Beim CSBtot werden die Äquivalente Sauerstoff für die Oxidation der organischen Abwasserinhaltsstoffe mg O2/l bestimmt (es werden aber auch anorganische Komponenten erfasst).
- Beim TOC wird der effektive Anteil an organischem Kohlenstoff in [mg C/l ] bestimmt.
Erkläre die Begriffe TC, TOC, TIC, DOC
- TC = Totaler Kohlenstoff (gelöste und ungelöste, organische und anorganische Anteile)
- TIC = anorganischer Anteil Kohlenstoff in der Probe
- TOC = organischer Anteil (gelöst und partikulär) Kohlenstoff in der Probe
- DOC = gelöster organischer Anteil Kohlenstoff in der Probe (DOC ist eine Teilmenge des TOC!)
- TC = TIC + TOC
Wie muss die Abwasserprobe aufbereitet werden, wenn man
- den TOC und
- den DOC messen will?
- TOC: Probe während mindestens 1 Minute dispergieren, die homogene Probe anschliessend ansäuern um den anorganischen Kohlenstoff (TIC) auszutreiben. Anschliessend thermisch oder chemisch oxidieren.
- DOC: Probe mit 0.45 um filtrieren, danach ansäuern und den anorganischen Kohlenstoff (TIC) austreiben. Anschliessend thermisch oder chemisch oxidieren.
Wie ist das ungefähre Verhältnis CSBtot : TOC von kommunalem Abwasser?
CSBtot, : TOC = 3:1 bis 4:1
Nenne den Grenzwert gemäss GSchV für den Gehalt in mg C/l im Ablauf ARA
DOC 10 mg C/l
Nenne 2 Halogene (AOX)
Chlor, Brom
Was versteht man unter den Organohalogenen?
Organische Substanzen mit einem oder mehreren Halogenatomen z.B. PCB, PVC, chlorhaltige Pestizide
Wo liegt der gesetzliche Grenzwert für AOX im Ablauf ARA?
Bei 0.08 mg/I
Was bedeuten hohe AOX- Konzentrationen im Schlamm? Was würdet ihr machen, wenn ein Analysenresultat diesbezüglich schlecht ist?
Hoher Anteil; z.B. auch durch Verbrennungsanlagen verursacht
Mögliche AOX-Quellen sind Chlorhaltige Reinigungs- und Desinfektionsmittel (Badewasser, Küche, Käserei etc.)
Wie hoch ist der Heizwert von Klärgas und wie lautet die korrekte Bezeichnung?
6,4 kWh/Nm3
Nennen Sie die Prozentanteile des Outputs bei einem Blockheizkraftwerk für Elektrizität, Wärme und Verluste?
30 % Elektrizität
60 % Wärme
10 % Verluste
Wie heisst das spezielle Programm für Kläranlagen von „EnergieSchweiz“?
EnergieSchweiz für lnfrastrukturanlagen
Der Messwert einer Sauerstoffmessung wird auf dem Leitsystem als Kurve 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..10V) oder
als Digitalsignal über einen Bus (Feldbus, Profibus etc).
Nennen Sie 3 Voraussetzungen erfolgreicher Teamarbeit und erklären Sie jede mit 1-2 Sätzen.
Das Team braucht Werte als Grundlage des gegenseitigen Vertrauens:
- Sich persönlich entwickeln, die vereinbarte Rolle erfüllen und Leistungen erbringen wollen.
- Teamergebnisse vorweisen, Mehrwerte gemeinsam schaffen wollen.
- Gemeinsame methodische Ansätze (Vorgehensweisen, Arbeitsethik).
Die Aufgaben- und Rollenverteilung ist klar geregelt, kommuniziert und akzeptiert:
- Wissen und Können ist unter den Mitgliedern komplementär verteilt.
- Die Aufgaben- und Rollenverteilung ist geregelt. Sie kann ändern. Die Teammitglieder überprüfen diese gemeinsam aufgrund periodischer Auswertungen der Zusammenarbeit und der zu erwartenden Entwicklung. Die Verteilung muss von allen Teammitgliedern bekannt, anerkannt und akzeptiert werden.
Das Team braucht Ziele:
- Die Ziele sind von allen anerkannt und als wichtig eingestuft.
- Jeder kann sich mit ihnen identifizieren.
Das Team braucht Kommunikation.
- Kommunikation ist der Träger des methodischen, fachlichen und sozialen Geschehens. Wichtige Entscheidungen werden gemeinsam erarbeitet. Die Mitglieder investieren Zeit in der Entscheidungsvorbereitung.
- Regelmässige Sitzungen werden fest eingeplant. Spontane Sitzungen sind möglich. Das Team arbeitet in räumlicher Nähe. Störungen haben Vorrang!
Das Team braucht Führung.
- Die Teamführung ist geregelt und von allen akzeptiert. Sie kann von Fall zu Fall wechseln, je nach Situation und Aufgabe.
- Das Führungsverhalten ist kooperativ. Es fördert die Interaktion und die Mitverantwortung sowie die individuelle Initiative.
Welche Länge muss der abgebildete Wärmetauscher (WT) theoretisch haben, wann folgende Kennwerte bekannt sind:
- Zu übertragende Wärmeleistung P= 400W
- Mittlere Temperaturdifferenz zwischen WT-Medium (Sekundärkreislauf) und Abwasser. Delta T= 4K
- theoretischer U-Wert WT: Uth= 700 W/ m2 * K
Auf welche Länge muss der WT ausgelegt werden, wenn der U-Wert im Betrieb 30% tiefer liegt?
Welche Vorausseizungen müssen für das Zustandekommen einer Explosion erfüllt sein?
Gleichenorts und gleichzeitig muss eine explosionsfähige Atmosphäre und eine wirksame Zündquelle vorhanden sein.
In einem Rechenraum soll eine künstliche Raumlüftung eingerichtet werden, mit welcher im Havariefall z.B. bei einem Benzinunfall, die in den Raum austretenden Benzindämpfe abgesogen und gefahrlos ins Freie geleitet werden können.
- Wo ist die Luft abzusaugen, damit ein optimales Abführen der Benzindämpfe gewährleistet ist?
Unmittelbar über dem Boden, weil die Benzindämpfe schwerer sind als Luft.
In einem Gasraum soll eine künstliche Raumlüftung eingerichtet werden. Wo ist die Luft abzusaugen, damit bei einer Leckage ein optimales Abführen des in den Raum ausgetretenen Biogases gewährleistet ist?
2/3 oben und 1/'3 unten, weil die Dichte des Biogases je nach Zusammensetzung gleich schwer oder leichter als die Luft sein kann.
Der Gasraum gilt als Zone 2. Was bedeutet das?
- lm Gasraum ist selten und nur kurzzeitig mit demAuftreten einer explosionsfähigen Atmosphäre zu rechnen.
- Es muss natürlich oder künstlich gelüftet werden (Raumluftwechsel = 4/h).
- Alle Arbeitsmittel müssen zonenkonform sein.
Welches sind Beispiele von wirksamen Zündquellen?
- offene Flamme
- heisse Oberfläche
- Glimmnest
- mechanisch erzeugter Funke
- elektrischer Funke
- elektrostatischer Funke
- Gewitterblitz