Umwelttechnologie BT14 FS16

Bilanzierung ARA

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Diese Lernkarten behandeln fortgeschrittene Themen der Abwasserreinigungstechnik auf Universitätsniveau. Sie konzentrieren sich auf die Berechnung von Massenbilanzen, die Dimensionierung von Anlagenkomponenten wie Belebtschlammbecken und Nachklärbecken, sowie die Analyse von Prozessen wie Nitrifikation. Die Karteikarten erklären die Bedeutung von Parametern wie Nitratgehalt und Aufenthaltszeit des Abwassers und zeigen, wie diese für die Optimierung von Abwasserreinigungsanlagen genutzt werden. Studierende der Umwelttechnologie profitieren von diesen Karten, um ein tieferes Verständnis der technischen und chemischen Prozesse in der Abwasserbehandlung zu erlangen.

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German

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Schreiben Sie dir Reaktionsgleichung der Nitrifikation auf!

NH2- + 3OH- → NH3 + 3O∙

NH4+ + 2O2 → NO3- + 2H+ + H2O

NH4+ + 3O2 → NO3- + 2O∙ + 2H+ + H2O

NO3- + 3OH- →NH3 (aq) + 3O2

NH4+ + O2 → NO2- + 4H+

Was kann bilanziert werden?

Massen

Volumina

Frachten

Dichte

Konzentrationen

Was ermöglichen Massenbilanzen in einer Abwasserreinigungsanlage?

Berechnung der Anlagen-Auslaufkonzentration, Einleitbedingung (Gewässerschutz)

Berechnung des entstandenen Methans

Berechnung der Reinigungsleistung

Berechnung veratmete/umgesetzte O2-Fracht

Dimensionierung der Anlage (Beckenvolumen)

Wozu wird die Berechnung der Belebtschlammkonzentration im Becken gemacht?

Dimensionierung der Schlammabtrennung

Wozu wird die veratmete/umgesetzte O₂-Fracht (=hetrotropher Abbau und Nitrifikation) berechnet?

Dimensionierung des Fäulungsprozesses

Dimensionierung der Belüftung

Berechnung der Reinigungsleistung

Berechung der Anlagen-Auslaufkonzentration

Um den Gehalt des Kohlenstoffdioxids zu bestimmen

Hans und Peter machen Morgens um 8 Uhr einen Ausflug in die Abwasserreinigungsanlage.

Hans nimmt eine Probe vom Belebtschlammbecken (Zulauf) und misst einen Nitratgehalt von 11 mg/L.

Susi nimmt eine Probe vom Nachklärbecken (Ablauf) und misst einen Nitratgehalt von 4 mg/L.

Wieso kann der Nitratgehalt im Nachklärbecken tiefer sein, obwohl durch den Prozess (Nitrifikation) Nitrat entsteht?

Morgens ist das Abwasser höher verschmutzt als nachts.

Susi hat sicher einen Messfehler gemacht.

Sie haben beide um die gleiche Zeit gemessen und somit nicht die Aufenthaltszeit des Schlammes im Belebtschlammbecken mit beachtet.

Hans hat die Probe nicht richtig gezogen.

Nachts um zwei haben weniger Leute ihr Geschäft verrichtet, deshalb ist der Nitrat-Gehalt im Nachklärbecken geringer da weniger Ammonium verstoffwechselt wurde. (Aufenthaltszeit = 20*60*60*6 = 6 Stunden)

Welches Modell stellt das Bindeglied zwischen einem Prozess und ihrer Massenbilanz dar?

Das hydraulische Modell (Hydraulik)

Wie viel Prozent an organischer Fracht ist nach der Vorklärung eliminiert?

Die mittlere Aufenthaltszeit des Abwassers im Belebtschlammbecken beträgt 6 Stunden.

Wie gross wird das notwendige Belebtschlamm-Beckenvolumen, wenn der Abwasserzulauf zum
Becken 20 l/s beträgt? (in Liter)

432000

Stelle die Massenbilanz mit einer mathematischen Gleichung dar. Verwende folgende Abkürzungen

F1, F2 = Zulauffrachten
F3 = Auslauffracht
P = Produktion
A = Abbau
ΔS = Speicheränderung

F1-F2-F3+P-A-ΔS = 0

F1+P = F2 + F3 + A + ΔS

F1+F2-F3-P-A-ΔS = 0

F2+F1-F3+P-A-ΔS = 0

F1+F2-F3+P-A+ΔS = 0

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