Industrieabwasserreinigung
FH Münster - Prof. Wetter
FH Münster - Prof. Wetter
Fichier Détails
| Cartes-fiches | 51 |
|---|---|
| Langue | Deutsch |
| Catégorie | Technique |
| Niveau | Université |
| Crée / Actualisé | 04.07.2017 / 04.07.2017 |
| Lien de web |
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| Intégrer |
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Für welche Zwecke wird Wasser in der Industrie verwendet? Nennen Sie 5 Verwendungen.
Für die Produktion von:
- Rohstoffe
- Lösemittel (Zuckerherstellung)
- Hilfsmittel (Einschwämmung von Äpfel eig. eher Transportmittel)
- Reinigungsmittel (Reinigen von Maschinen)
- Energieträger (Heizung, Kesselspeisewasser, Kühlwasser)
Nennen Sie die Größenordnung des Gesamtwasserbedarfs für industrielle Zwecke
(einschließlich Kühlwasser und Elektrizitätsindustrie) in % des Gesamtwasserbedarfs
in der Bundesrepublik Deutschland.
Kühlwasser: 79,2 %
Industrie und Gewerbe: 9,4 %
Haushalte und Kleingewerbe: 11,3 %
28,2 Mrd m3 / a
Erläutern Sie den Unterschied zwischen Mehrfachnutzung und Kreislaufnutzung vonWasser.
Mehrfachnutzung: Der Einsatz eines Wasservolumens für verschiedene nacheinander erfolgende
Nutzungen
Kreislaufnutzung: Der Einsatz eines Wasservolumens in offenen oder geschlossenen Kreisläufen
zur Verwendung für den selben Zweck
Nennen Sie den Faktor der Mehrfachnutzung von Wasser in der Industrie.
1,9 Mrd m3 / a
Faktor 5,7
Erläutern Sie, weshalb nur etwa 90 % des Wassereinsatzes in der Industrie als Abwas-ser anfallen.
Durch "Verluste" zurückzuführen auf Verdampfung oder den Verbleib in anderen Produkten
(Nahrungsmittel)
Nennen Sie die 5 Handlungen des Integrierten Umweltschutzes in der Reihenfolgeihrer Prioritäten. Welche 3 Fragestellungen müssen bei der Festlegung der Handlungenberücksichtigt werden?
- Vermeiden
- Vermindern
- Verwerten
- Behandeln
- Beseitigen
Was ist technisch machbar?
Was ist wirtschaftlich realisierbar?
Was ist ökologisch sinnvoll?
Warum ist die EG-Richtlinie "kommunales Abwasser" (91/271/EWG) auch für die
industrielle Abwasserreinigung von Bedeutung?
Die EG-Richtlinie befasst sich nicht ausschließlich mit kom. Abwasser, sondern beinhaltet auch
Anforderungen an Einleitung von Industrieabwasser.
11 Branchen der Lebensmittelindustrie
Nennen Sie die 3 Ziele der EU-Öko-Audit-Verordnung.
- Eigenverantwortung der Industrie für die Bewältigung der Umweltfolgen ihrer Tätigkeit
- Kontinuierliche Verbesserung des betrieblichen Umweltschutzes (PDCA - Plan Do Check Act)
durch Bestimmung standortbezogener Umweltprogramme und Umweltmanagementsysteme
sowie regelmäßige Bewertung der Leistung dieser Instrumente
- Information der Öffentlichkeit über die Maßnahmen im Bereich des betrieblichen
Umweltschutzes.
Nennen Sie vier Grundsätze, auf die sich 25 Staaten und die EU in dem in Helsinki
1992 getroffenen Übereinkommen zum Schutz und zur Nutzung grenzüberschreitender
Wasserläufe geeinigt haben.
- Vorsorge- und Verursacherprinzip,
- Genehmigungspflicht für alle Abwassereinleitungen,
- Stand der Technik für gefährliche Stoffe,
- Zusätzliche Nährstoffelimination in Industrie und Kommunen,
- Branchenansatz für industrielle Abwässer,
- Biologische Behandlung kommunaler Abwässer als Mindeststandards
Beschreiben oder definieren Sie den "Stand der Technik".
Ist ein generelles Anforderungsniveau bzw. der Entwicklungsstand fortschrittlicher Verfahren,
was eingesetzt werden muss, unter Beachtung der Verhältnismäßigkeit.
Bedeutung für die Praxis: Wirtschaftlichkeit muss gegeben sein.
Welche Schadstoffe bzw. Schadstoffgruppen unterliegen dem Abwasserabgabengesetz?
CSB, Phosphor, Stickstoff, AOX, Metalle und ihre Verbindungen, Quecksilber, Cadmium,
Chrom, Nickel, Blei, Kupfer, Giftigkeit gegenüber Fischeiern
Zehrstoffe: CSB, BSB, TOC
Nährstoffe: Phosphor, Stickstoff
Schadstoffe: AOX, Quecksilber, Cadmium, Chrom, Nickel, ...
biologische Parameter: Giftigkeit gegenüber Fischeier
Wodurch kann man die Abwasserabgabe der letzten 3 Jahre zurückerhalten?
Hiervon kann Gebrauch gemacht werden, wenn bei der Errichtung oder Erweiterung einer
Abwasseranlage einer der zu bewertenden Schadstoffe oder Schadstoffgruppen in seiner Fracht
um mindestens 20 % gemindert wird.
Welche Forderungen stellt die Abwasserverordnung hinsichtlich der Schadstofffracht,
der Verlagerung von Umweltbelastungen und bezüglich der Verdünnung von Konzentrationen?
- Die Schadstofffracht ist bereits am Ort des Anfalls gering zu halten
- Die Anforderungen zur Abwasserbehandlung dürfen nicht durch Verlagerung von Um-
weltbelastungen in andere Umweltmedien wie Luft oder Boden entgegen dem Stand der
Technik erzielt werden
- Die Konzentrationswerte dürfen nicht entgegen dem Stand der Technik durch Verdünnung
erreicht werden
In welche Wassergefährdungsklasse sind stark wassergefährdende Substanzen eingeordnet?
Wie viele Wassergefährdungsklassen gibt es?
- Wassergefährdungsklasse 1: schwach wassergefährdend
- Wassergefährdungsklasse 2: wassergefährdend
- Wassergefährdungsklasse 3: stark wassergefährdend
Welche Voraussetzung und welche Eigenschaft muss ein Gewässerschutzbeauftragteru.a. erfüllen?
Fachkunde bedeutet einerseits theoretische Kenntnisse, andererseits sind ausreichende prakti-sche
Erfahrungen und ein hohes Maß an persönlicher Autorität erforderlich. Den Anforde-rungen des
Wasserhaushaltsgesetzes kommt es am nächsten, wenn der GSB ein geeignetes Studium an der
Hochschule/Fachhochschule abgeschlossen hat. Hier kommen insbesondere die Gebiete des
Ingenieurwesens, der Chemie, der Physik, der Biologie oder ähnliche natur-wissenschaftliche
Fächer in Frage. Sofern auf die Forderung nach einem Hochschul-/Fachhochschulabschluss
verzichtet wird, sind strenge Maßstäbe hinsichtlich der zu fordernden Fachkunde und
Berufserfahrung anzusetzen. Diese können z.B. durch eine Klärmeisterprü-fung nachgewiesen
werden
Kurzfassung:
Fachkunde und Zuverlässigkeit (absolviertes, einschlägiges Studium / polizeiliches
Führungszeugnis)
Nennen Sie 3 Beispiele zur Bestandsaufnahme der rechtlichen Gegebenheiten eines
Industriebetriebs.
- Zuständigkeiten: Innerbetrieblich (z.B. GSB ) / Außerbetrieblich (z.B.
Wasserbehörde)
- rechtliche Voraussetzungen :bestehende Wasserrechte des Betriebs (z.B.
Einleitegenehmigung, Wasserentnhame) / Direkt- und Indirekteinleiter
- Genehmigungspflichtigkeit: Nach welcher Vorschrift? / Abwasserabgabe /
Abwasserbeschaffenheit
Nennen Sie 3 Maßnahmen zur Ermittlung der Abwassersituation eines Industriebetriebes.
- Abwasserkataster: getrennte Erfassung und Darstellung der Abwasserströme nach Qualität und
Zusammensetzung (Kühlwasser, Reinigungswasser,...)
- Plausibilitätsprüfung: Nach Katastererstellung folgt die Plausibilitätsprüfung
- Bestandaufnahme der wirtschaftlichen Eckdaten: Investitionskosten, Betriebskosten,
Finanzierungsmöglichkeiten
- Erstellung von Bestandsdaten
Nennen Sie 3 wesentliche Einflussgrößen zur Ermittlung der Wirtschaftlichkeit einer
innerbetrieblichen Abwasserreinigungsanlage.
Messungen von Mengen und Qualität, auf die Untersuchungsdauer und den Probenahmezeitraum
und -modus ist zu achten (?)
Welche Fragestellungen sind bei der Entwicklung eines Störfallkonzeptes von zentra-ler Bedeutung?
- Wie können Störungen ausreichend schnell detektiert werden?
- Wer ist zuständig/verantwortlich?
- Wie kann der kontaminierte Abwasserstrom abgetrennt, aufgefangen udn entsorgt werden?
Nennen Sie 5 Ziele des Betriebes von industriellen Versuchskläranlagen?
• Prinzipielle Abbaubarkeit und erzielbare Ablaufwerte
• Ermittelung von Belastungs- und Auslegungskennzahlen• Wirkung inhibierender oder toxischer Inhaltsstoffe• Ausreichende Verfügbarkeit von Nährstoffen
• Reaktion auf Belastungsschwankungen
• Dimensionierung von Mengen- und Frachtausgleichsbecken
• Auftreten von Betriebsstörungen (Blähschlamm, Schaumbildung, Fadenbakterien)
• Schlammkennwerte (Schlammindex, Entwässerbarkeit)
Wodurch unterscheiden sich aerobe von anaeroben Abwasserreinigungsverfahren?
2)Nennen Sie 8 aerobe Verfahrensvarianten, die in der Industrieabwasserreinigungeingesetzt werden.
3)Ist bei Belebungskaskaden die Zwischenschaltung von Zwischenklärungen üblich?
Nennen Sie 3 wesentliche Unterschiede.
anaerob: niedriger Energiebedarf (kein Sauerstoffeintrag), geringerer Schlammanfall (geringe
Wachstumsraten), Gewinnung von Methangas (Energieträger), Geringere Wachstumsrate der MO,
höhere Abwassertemperaturen
aerobe: hohe Schlammmengen, belüftung -> teurer, geringere Abwassertemp.
Nennen Sie 8 aerobe Verfahrensvarianten, die in der Industrieabwasserreinigungeingesetzt werden.
Belebungsverfahren (Kaskade, zweistufig)
Tankbiologie
SBR-Verfahren
Verfahren mit hoher Belebtschlammkonzentration
Reinsauerstoffverfahren
Hochleistungsverfahren
Deep-Shaft Verfahren
Belebungsverfahren mit Trägermaterial
Biofilmverfahren (Tropfkörperverfahren, belüftete biol. Filter, Wirbelbettverfahren)
Ist bei Belebungskaskaden die Zwischenschaltung von Zwischenklärungen üblich?
Nein, (dann ist es keine Belebungskaskade mehr) weil der Rücklaufschlamm aus dem NKB
wieder in die erste Kaskade geführt wird. In jeder Stufe befindet sich der selbe Schlamm (?)
Nennen Sie insgesamt 5 Vorteile oder Nachteile von zweistufigen biologischenaeroben Belebungsanlagen.
Vorteile: hohe Prozessstabilität, besserer Schutz vor Vergiftungen und Hemmungen, bessere
Ablaufwerte bei gleichen Beckenvolumina, keine VK notwendig, gute Schlammeigenschaften
Nachteile: Zwischenklärung notwendig, komplexe Verfahrensführung, hohe Schlammmengen
Nennen Sie die ungefähre Wasserhöhe von Tankbiologien und einen Industriebereich
Vorteile: hohe Prozessstabilität, besserer Schutz vor Vergiftungen und Hemmungen, bessere
Ablaufwerte bei gleichen Beckenvolumina, keine VK notwendig, gute Schlammeigenschaften
Nachteile: Zwischenklärung notwendig, komplexe Verfahrensführung, hohe Schlammmengen
wo diese Verfahren eingesetzt werden.
Zwischen 15 - 25 (30) m
chemisch-pharmazeutischen Industrie (Raffinerie / Petrochemie)
Nennen Sie insgesamt 5 Vorteile oder Nachteile des Verfahrens.
Vorteile: geringer Platzbedarf, Hohe Luftausnutzung, wirtschaftlicher Sauerstoffeintrag, geringe
Abluftmenge, geschlossene Bauweise, geringe Wärmeabstrahlung, etc., einfache Integration der
D/N
Nachteile: hohe Pumpkosten, Notwendigkeit zur Entgasung des Schlamms
Wofür stehen die Buchstaben SBR beim SBR-Verfahren? Erläutern Sie dieVerfahrensweise.
Sequencing Batch Reactor (Belebungsverfahren im Aufstaubetrieb)
Biologische Reinigung und Schlammabtrennung erfolgen im selben Becken. Der
Prozess erfolgt in zyklischen Schritten nacheinander.
Nennen Sie die 7 Phasen, die innerhalb eines Zyklus beim SBR-Verfahren auftreten.
1. Füllen und Rühren (Bio P oder vorgeschaltete Deni)
2. Füllen und Belüften (Nitrifikation C-Abbau)
3. Belüften
4. Sedimentieren
5. Klarwasserabzug
6. ÜS-Abzug
7. Wartephase
Nennen Sie insgesamt 5 Vor- oder Nachteile des SBR-Verfahrens.
Vorteile: hohe Flexibilität, günstige Schlammeigenschaften, einfacher Aufbau, kein separates
NKB
Nachteile: Ausgleich- und Pufferbecken erforderlich (bei ungl.? Abwasseranfall), größere
Kapazität des Belüftungssystems, Installation größerer Zulaufpumpen, hohe
Schaumentwicklung, komplizierte Schlammentfernung
Nennen Sie zwei Möglichkeiten, um die Belebtschlammkonzentration im Belebungsbecken erheblich zu steigern.
Durch maschinelle oder flotative Trennung von Wasser und Schlamm. Nochmalige Steigerung
durch Einsatz von Mikrofiltrationsmembranen. Sinnvoll 10 -15 g/l (Viskosität, Alpha (O2-
Übertragungskoeffizient)
Wann sollte man technischem Sauerstoff (Reinsauerstoff) verwenden. Nennen Siezwei typische Situationen
Wenn der sauerstoffeintrag der begrenzende Faktor ist, bei Geruchsemissionen
Welches Ziel haben die sogenannten Hochleistungsverfahren? Nennen Sie zwei dieserVerfahren.
Ziel: Intensivierung der Stoffaustauschvorgänge zwischen Gasblase und Wasser und zwischen
Wasser und MO.
Schlaufenreaktor, HCR Reaktor, Prallstrahlreaktor, BCT-Reaktor
Welche übliche Tiefe haben Tiefstrombelüftungsverfahren (Deep-Shaft-Verfahren)?Nennen Sie zwei Vorteile und zwei Nachteile des Verfahrens.
65- 150 m
Vorteile: geringer Platzbedarf, geschlossene Bauart
Nachteile: hohe Baukosten, schlechte Zugänglichkeit
Nennen Sie 2 Vorteile und zwei Nachteile von Belebungsverfahren mitTrägermaterialien. Welche Leistungssteigerung [%] ist im allgemeinen beibestehenden Anlagen zu erwarten?
Vorteile: Verbesserung der Absetzeigenschaften des Schlamms, Erhöhung der
Gesamtschlammmenge
Nachteil: Verstopfung, Ausbildung von anaerob Zonen
Leistungssteigerung: 10 %
Nennen Sie 3 Reaktortypen, die mit einem Biofilmsystem arbeiten.
Tropfkörper, Tauchkörper, biologische Filter
Nennen Sie 5 Vorteile oder Nachteile von Biofilmverfahren
Vorteile: hohe Konzentration an MO, bessere Anreicherung von MO mit geringerer
Wachstumsrate, stabilere Prozesse, geringere Empfindlichkeit bezgl. Störungen, keine Schimmund
Blähschlamm, keine Rückführung der Biomasse i.d. Reaktor notwendig.
Nennen Sie Einsatzbereiche von Tropfkörperverfahren in derIndustrieabwasserreinigung sowie zwei Vorteile und zwei Nachteile vonTropfkörperverfahren.
Nennen Sie den Grund für den Einsatz von TK-Verfahren:
Grund: wirtschaftliche Alternative zum Belebtschlammverfahren
Vorteile: keine Kosten für den O2 Eintrag, geringe Betriebskosten, einfaches Verfahren,
geringe Wartungsksoten
Nachteile: schlechte Raum-Zeit ausbeute, geringe Reinigungsleistung,Verstopfngsgefahr
Nennen Sie 2 Einsatzbereiche für den Einsatz belüfteter Biofilter in der
Industrieabwasserreinigung.
Papierindustrie
zum Abbau schwer abbaubarer Organika und zur Nitrifikation
Welches Trägermaterial wird beim Wirbelbettverfahren üblicherweise verwendet undwie groß ist der Partikeldurchmesser (mm)?
feinstem Sand oder Bims; Partikeldurchmesser: 0,3 -1,0 mm
Nennen Sie 3 Vorteile und 3 Nachteile der anaeroben industriellenAbwasserreinigung.
Vorteile: geringe ÜS-Schlammproduktion, Energiegewinn durch Faulgas, geringerer
Energiebedarf wegen Wegfall der Belüftung, keine Temperaturerhöhung durch biol. Abbau,
da Energie im Biogas gespeichert wird, es werden manche Stoffe abgebaut, die aerob nicht
abbaubar sind.
Nachteile: Eine Reinigung auf Vorfluterqualität ist praktisch nicht möglich, die
Prozessstabilität ist geringer, Störanfälligkeit ist höher, Erholung dauert länger
