Ökotechnologien UI13-HS15 1.4
Elemente der Ökotechnologie Schlamm, Gärgut, Humus Hydraulische Leitfähigkeit durchströmter Medien
Elemente der Ökotechnologie Schlamm, Gärgut, Humus Hydraulische Leitfähigkeit durchströmter Medien
Kartei Details
| Karten | 23 |
|---|---|
| Lernende | 11 |
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Technik |
| Stufe | Universität |
| Erstellt / Aktualisiert | 05.12.2015 / 30.03.2017 |
| Weblink |
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Definiere hydraulische Leitfähigkeit
Hydraulische Leitfähigkeit beschreibt die Leichtigkeit mit der sich Wassser durch Poren oder Klüfte in einem Medium bewegen kann.
Welche Beziehung besteht zwischen Korngrösse und Porenvolumen (Porosität=Gesamtholraumanteil eines Gesteins)
In Feinkörnigen Sedimenten ist das Gesamtporenvolumen am grössten (Ton, Schluf)
Je gröber das Gestein, desto kleiner der Gesamtporenraum.
(Der Nutzporenraum ist jedoch bei Feinstkörnigen Sedimenten am geringsten--> Wasser adhäsiv gebunden)
Charakterisieren Sie den Mittelsand (oder den Feinsand etc.) in Abb. 2 und benennen Sie d10, d60 und U.
Mittelsand:
d10 ca. 0,2mm
d60 ca. 0.3mm
U ca. 1,5
Feinsand
d10 ca. 0,06mm
d60 ca. 0,1mm
U ca. 1,667
Wie lautet das Darcy Gesetz und unter welchen Bedingungen ist es gültig?
Das Darcy-Gesetz beschreibt die Leitfähigkeit eines Bodens und folgenden Voraussetzungen:
Keine Interaktion zwischen flüssiger und fester Phase
gleichgerichtete stationäre Strömung
laminare Wasserfäden
Was sagt der Kf-Wert aus und welche Bedeutung hat er für Bodenfilter?
ist das Mass für Durchlässigkeit des Bodens.
--> Bei der Verwendung meherer Substrate müssen diese aufeinander abgestimmt werden.
Der durchlässigere Boden mit den grösseren Körnern (das Filtermaterial) darf nicht so grosse Zwischenräume haben, dass die feinen Körner des dichteren Bodens hindurch passen
Ein Bodenfilter besteht aus zwei Schichten: dem Mittelsand (Abb. 2) als Filterschicht und dem Kiessand (Abb. 2) als Drainageschicht. Bestimmen Sie, ob die Filterstabilität (Filterregel) und die hydraulische Wirksamkeit (Durchlässigkeitsregel) erfüllt sind
\({D15 \over d85} < 4\) --> Filterregel: Verhältniss Korngrösse muss kleiner 4 sein (Im Beispiel ca. 1,3)
\({D15 \over d15} > 4\)und \({D15 \over d15} < 20\) Durchlässigkeit: zwischen 4 und 20 (Im Beispiel ca. 3 also nicht erfüllt)
Erklären Sie den Unterschied zwischen äusserer und innerer Kolmation.
äussere Kolmation --> bei Flächenfiltration, Partikel werden schon in den obersten Zentimeterns am Weitertransport gehindert.
innere Kolmation: --> bei Raumfiltration, Partikel werden erst tiefer im Filterbett durch Ansammlung vieler suspendierter Stoffe am Weitertransport gehindert.
Erklären Sie, welche Faktoren ein ideales Substrat für einen bepflanzten Bodenfilter erfüllen muss
idealerweise aus einer einzigen homogenen Filterlage
Was bedeutet Suffosion?
Umlagerung und der Abtransport feiner Bodenteilchen im Boden durch Wasser
Wie können Schlämme charakterisiert werden?
· TS Feststoffgehalt
· oTS organischer Feststoffgehalt
· N/P/K Stickstoff, Phophor, Kaliumgehalt
· Korngrösse
Wie wird heutzutags meist mit Klärschlämmen verfahren?
· SVA Monoverbrennung danach wird Asche in Monodeponie gelagert bis Technik zu Phosphorrückgewinnung bereit ist.
Weshalb werden Klärschlämme nicht Landwirtschaftlich verwertet, obwohl es ökonomisch sehr einfach und mit vielen Vorteilen verbunden wäre?
Ausbreitung ist Verboten weil:
o Hygienisch kritisch wegen pathogenen Keimen (Risiko könnte durch eine Hygienisierung , thermisches Verfahren, minimiert werden)
o Anreicherung in LW Böden mit Schwermetallen aus dem Klärschlamm. Vor allem Quecksilber ist dabei ein Problem
o Mikroverunreinigungen und hormonaktive Stoffe
Eigenschaften von Kompost und Gärgut, die Verwertung beeinflussen
· TS: hoher TS Anteil ist gut für spätere Verwertung
· Proteinreiche Substrate: Führt zu hohem Ammoniumgehalt
· Nährstoffarme Substrate: werden zu hohem Anteil zu Biogas
· Stickstoffanteil (Kompost):
· Hygienisierung (Kompost): Nur bei genug hohen Temperaturen möglich
Wie unterscheidet sich die Zusammensetzung von Düngern. für Landwirtschaft und für den Gartenbau?
· Landwirtschaft
o Gärgut wird hier eingesetzt, denn Phosphoranteil (Achtung Ammonium)
o Phosphor ist längerfristig wichtig
o Kein Nitrit oder Nitrat
o Tiefe Stickstoffanteile
· Gartenbau
o Ammonium will man hier nicht, deswegen kein Gärgut
o Stickstoff ist für den kurzfristigen Wachstum wichtig
o Nitrit und Nitrat werden hier verwendet
Wie beeinflusst eine Phosphorfällung auf kommunalen ARA den organischen Anteil im Rohschlamm?
Die Phosphorfällung erhöht den organischen Anteil, da das Phosphor mithilfe von Organismen akkumuliert (aerob und anaerob Becken) und dann im Rohschlamm ausgetragen wird.
Weshalb wird Klärschlamm vermehrt in Monoverbrennungsanlagen verbrannt?
Um eine spätere Phosphorrückgewinnung zu vereinfachen
Weshalb reduziert eine anaerobe Schlammfaulung die Schlammenge nicht wesentl
Weil die Konzentrationen nur klein sind (Viel Wasser), anders als bei TS.
Warum wird Klärschlamm stabilisiert, wenn er nicht landwirtschaftl. Verwendet wird?
Damit der Schlamm danach nicht weiter Abbaut und zu stinken beginnt.
· Wie verändert sich der Stickstoff im Schlamm durch anaerobe Faulung?
Er wird zu Ammonium, was sehr schnell Pflanzenverfügbar, aber flüchtig ist
Warum wird Gärgut und Kompost nicht verbrannt, obwohl dadurch Energie gewonnen werden könnte?
Treiber sind Nährstoffe, welche durch die Verbrennung nicht mehr zurückgeführt werden könnten
· Wie würde eine rein mesophile Kompostierung ohne Hitzephase die Kompostqualität beeinflussen?
o Es würde länger dauern, da tiefere aktivität der Organismen
o Keine Hygienisierung! Unerwünschte Keime
o Weniger Stickstoffverlust, weil weniger Amoniumbildung
Welche Punkte sind zu beachten, wenn flüssiges oder festes Gärgut als Stickstoffdünger angewendet wird
o Es hat einen hohen Amoniumanteil, was flüchtig ist und ist deshalb nicht für Indoor- Anwendungen geeignet.
o Der Phosphoranteil ist auch relativ hoch
Was bedeutet der Begriff (Bodenverbesserer) und weshalb wird Gärgut nicht oder nur eingeschränkt mit diesem Ziel eingesetzt
o Weil Stickstoff im Gärgut als Ammonium vorliegt, welches schnell verfügbar ist, aber auch flüchtig. Langzeiteffekte sind daher eher klein. Ein Boden Verbesserer sollte über lange Zeit wirken. Hier eignen sich eher Nitrathaltige Dünger.
