Umweltschmutz

Umweltschmutz

Umweltschmutz

Christoph Farmer

Christoph Farmer

Kartei Details

Karten 85
Sprache Deutsch
Kategorie Naturkunde
Stufe Universität
Erstellt / Aktualisiert 08.07.2014 / 30.08.2017
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Nennen sie vier Sickerwasserbehandlungsverfahren!

  1. Eindampfung
  2. Verbrennung
  3. Umkehrosmose
  4. Adsorption
  5. Biologische Behandlung
  6. Filtration
  7. Flockung
  8. Fällung
  9. Strippung

Wie verhindert man den Austritt von Medien aus einer oberirdischen Deponie?

-Sammlung Sickerwasser: Röhre (1-3%) in Drainageschicht über Folie

-Sammlung Deponiegas: mitwachsende Röhre (vertikal) in Drainageschacht (1,5m), 40m Einzugsbereich

Emission + 2 Beispiele:

Aus Quelle an die Umwelt abgebene Stoffe; Dieselruß, Geruch aus Brauerei

Transmission + 2 Beispiele:

Transport oder Umwandlung von in die Umwelt eingebrachten Stoffe; Bsp.: Kamin -->Rauchfahne, Atmosphäre --> Ozonloch 

Immission + 2Beispiele

Auf Menschen oder Umweltt einwirkende Stoffe; SO2 --> Wald, Lärm --> Mensch

Treibhauseffekt + typische Treibhausgase

Absorption von der Erdoberfläche abgestrahlten IR-Lichtes durch Gase, richtungsunabhängiges Abstrahlen; Temperaturanstieg innerhalb Atmosphäre (z.B.: H2O, CO2,N2O,CH4)

Beschreiben sie die Gefahr, die bei Schadstoffgemischen von einem Synergismus ausgeht!

Wirkung von Stoffgemischen ist u.U. stärker/differenzierter als die Summe der bekannten, stoffspezifischen Einzeleffekte

Erklären Sie in einem kurzen Text die Entwicklung der Reingaskonzentrationen über mehrere Filtrations- und Regenerierungsphasen eines Oberflächenfilters dar und begründen Sie diesen!

Zu Filtrationsbeginn aufgrund Partikelpenetration hohe Reingaskonzentration; im Verlauf der Filtration aufgrund Kuchenaufbau fällt Reingaskonzentration auf 0; bei jeder Regenerierung Reingaspeak wg. Partikeldurchwanderung des Mediums.

Erklären Sie in einem kurzen Text die Entwicklung der Partikelgrößenabhängigen Fraktionsabscheidegrade innerhalb einer Filtrationsphase eines Oberflächenfilters dar und begründen Sie diesen!

„Kleine“ Partikeln penetrieren Filter zu Beginn bevorzugt; aufgrund Kuchenaufbau geht Abscheidegrad mit der Zeit für alle Partikelgrößen gegen 0.

Geben Sie Vor- und Nachteile einer Sprühkondensation gegenüber einer Kondensation durch indirektes kühlen an!

Vorteile: Schnellerer Wärmeaustausch, kompakter, keine Verschmutzungsgefahr, geringe EX-gefahr, Dampfdruckerniedrigung möglich.

Nachteil: Nachbehandlung Kühlmittel-Kondensat-Mischung

Eine kommunale Abwasserreinigung setzt sich in der Regel aus mehreren, aufeinanderfolgenden Verfahren zusammen. Stellen Sie diese grundsätzliche Technik in einer sinnvollen Reihenfolge dar. Stellen sie Anlagenteile, in denen Schlamm anfällt, heraus!

Rechenwerk, Sandfang(x), Schwimmstoffabscheidung(x), Vorklärbecken(x), Biologie, Nachklärbecken (x)

Definieren Sie den Begriff PM 10! 

Teilchen die einen größenselektierenden Lufteinlass passieren, der für einen aerodynamischen Durchmesser von 10 µm eine Abscheidewirksamkeit von 50% hat.

Welcher Tages- und Jahresmittelwert gilt für PM10 zurzeit?

 

Tages: 50 µm/m3

Jahres: 40 µm/m3

Welche Gefahren für den Menschen gehen von Feinstaub aus?

-Vorübergehende Beeinträchtigungen der Atemwege

-erhöhten Medikamentenbedarf bei Asthmatikern

-vermehrten Krankenhausaufnahmen

-Zunahme der Sterblichkeit wg. Atemwegserkrankungen

-Herz-Kreislauf-Problemen

Reinigungsprinzip eines Belebungsbecken und nötige Rahmenbedingungen

-Mikroorganismen entwickeln sich als  suspendierte Biomasse(Flocken) und ahmen den Selbstreinigungsprozess in Gewässern nach.

- Rahmenbedingungen:

  1. hohe organische Konzentration
  2. O2-Versorgung
  3. Durchmischung
  4. Keine Gifte

BSB5-Wert und wie ermittelt?

Summenparameter zur Angabe organischer Wasserinhaltsstoffe. Die Probe wird mit bakterienhaltigem, sauerstoffgesättigtem Wasser fünf Tage bei 20° C verschlossen gelagert. O2-Differenz ist der biochemische Sauerstoffbedarf in fünf Tagen (mgO2/L).

Vor- und Nachteile eines Tropfkörpers?

Vorteile: 1. Weniger Überschussschlamm

2.Geringerer Energieverbrauch

3.Weniger Wartung

Nachteile:

1.Höhere Baukosten

2.Verstopfungsgefahr bei schlechter Ausschwemmung

Tropfkörper werden meist beim Bau kleinerer, dezentraler Kläranlagen bevorzugt.

Vier Methoden zur Schlammbehandlung + Beispiel

1.Eindicken          Sedimentationsbecken

2.Zentrifugieren     Sedimentation im Fliehkraftfeld

3.Filtrieren           Kammerfilterpresse

4.Trocknen          Verdunstung des Wassers im Trockner

5.Verbrennen        Oxidation bei 700...1200°C im Ofen

6.Faulung                        Umsetzung durch Bakterien im Faulturm

Unterschied Schornsteinhöhe und effektive Quellhöhe? Wie kommt er zustande?

Schadgas tritt aus dem Schornstein bei der baulich gegeben Höhe aus (Schornsteinhöhe) und wird dann über mechanischen Impuls (Strömung/Geschwindigkeit des Gases) und thermischen Auftrieb (Temperatur höher als Umgebungstemperatur) weiter nach oben bis zur effektiven Quellhöhe bewegt. Diese ist der Eingangswert zur Berechnung der Schadgasausbreitung.

Kondensation allgemein!

Luft kann bei einer bestimmten Temperatur eine bestimmte Menge Feuchtigkeit aufnehmen. Wenn Luft abgekühlt wird, so steigt die relative Feuchte an (Absolut enthaltene Feuchte bleibt gleich) bis sie 100% erreicht (Sättigung). Wird die Temperatur weiter gesenkt wird der Taupunkt unterschritten und es fällt Tauflüsigkeit aus (Kondensation).

ein Kondensationsverfahren erklären und Vor-Nachteile aufzählen

Dampf --> Abkühlen --> Flüssigkeit – Wärme „Q“ muss abgeführt werden

Kondensation durch direktes Kühlen (Sprüh-/Mischkondensation)

Vorteile:

  • Schneller und gleichmäßiger Wärmeaustausch
  • Kleine Bauweise
  • Geringere Verschmutzungsgefahr
  • Geringere Explosionsgefahr
  • Falls Kühlmittel das Kondensat löst
    • Dampfdruckerniedrigung
    • Daher höhere Ausbeute

Nachteile:

Aufwendige Nachbereitung

Quantitative oder qualitative Wirkung auf die Ausbeute hat Erniedrigung der Abgastemperatur?

Erhöhung der Ausbeute, da Aufnahmekapazität der Luft weiter sinkt.

Unterschied und eine Anwendung Tiefen- und Oberflächenfilter

Tiefenfilter:

Durchströmung eines aus einzelnen Kollektoren aufgebauten Mediums. Transport zu und Haftung an Kollektoren. Anwendung: Klimatechnik

Oberflächenfilter:

Zunächst wie Tiefenfiltration; Faserabstand geringer (vor allem führ hohe Konzentrationen). Danach Ausbildung einer Partikelschicht an der Oberfläche, welche die Primärfiltration übernimmt. Periodische Regeneration notwendig. Anwendung: Abgasreinigung, Produktabscheidung.

Typischer Trenngradverlauf Tiefenfilter in Abhängigkeit der Partikelgröße. Wie Abscheidung im Minimum verbessern?

  • Diffusionsabscheidung für kleine Partikeln hoch,
  • Trägheitsabscheidung für große Partikeln hoch,
  • Im Übergangsbereich bei ca. 0,5 μm Abscheidung gering (Abhilfe: Elektrostatik)

Entwicklung Staubkonzentration im Reingas eines Oberflächenfilters in einem Filtrationszyklus

Filtrationsbeginn: Hohe Staubkonzentration im Reingas;

Filtrationsverlauf: Aufgrund des Kuchenaufbaus strebt die Staubkonzentration im Reingas gegen Null;

Regenerierung:   Staubpeak im Reingas auf Grund von Partikelwanderung durch das Filtermedium;

Was führt üblicherweise zur Beendigung des Filtrationszyklus bei Oberflächenfiltern?

Bei zu hohem Druckverlust durch den Filterkuchen muss das Filter regeneriert werden – wirtschaftlich sonst nicht mehr vertretbar.

Prinzip der natürlichen Belüftung eins Tropfkörpers

Belüftung erfolgt auf Grund des Kamineffekts. Warme Luft steigt nach oben, der entstehende Unterdruck saugt frische Luft mit höherem O2-Gehalt in den Tropkörper.

Funktion eines Ausgleichbeckens im Kontext mit Tropfkörpern

Ausgleichbecken dienen zur Pufferung von Konzentrationsspitzen (z.B. pH-Wert) und Volumenstromschwankungen, da ansonsten Vergiftungs- und Austrocknungsgefahr besteht.

Zwei typische Einsatzorte für Sedimentationsbecken und was trennen sie ab?

1.Vor der Biologie: absetzbare Stoffe

2.Nach der Biologie: Biomasse, Flocken, Schlamm

Notwendige Klärfläche und dessen Besonderheit

Notwendige Klärfläche (L*B) ist unabhängig von der Höhe(H). Es gibt also verschiedene Bauformen mit gleichem Klärergebnis.

Welche Störungen in der Realität bei einer Zentrifuge?

  • Turbulenzen
  • Störungen durch Schnecke
  • Störungen im Zulauf

Diskutieren Sie den Einfluss der Beckenhöhe „H“ allgemein

Niedrigere Becken können kürzer sein, da die Sedimentationszeit kürzer wird. Bsp.: Lamellenklärer

Einfluss der Fließgeschwindigkeit beachten.

Ursachen für Abgasfahnenüberhöhung

Schadgas tritt aus dem Schornstein bei der baulich gegeben Höhe aus (Schornsteinhöhe) und wird dann über mechanischen Impuls (Strömung/Geschwindigkeit des Gases) und thermischen Auftrieb (Temperatur höher als Umgebungstemperatur) weiter nach oben bis zur effektiven Quellhöhe bewegt. Diese ist der Eingangswert zur Berechnung der Schadgasausbreitung.

Definition effektive Quellhöhe

Gibt an bis zu welcher Höhe Abgase aufsteigen, bevor sie sich annähernd horizontal ausbreiten. Dieser Wert wird zur Berechnung von Abluftfahnen in Ausbreitungsmodellen benötigt. Die effektive Quellhöhe h ist die Summe aus Schornsteinhöhe H und Abgasfahnenüberhöhung Δh.

Welche Möglichkeiten gibt es um die Abgasfahnenüberhöhung zu steigern?

Erhöhung der Wärmeemission:

Q=CP*R*ΔT

  • Erhöhung des Volumenstroms
  • Erhöhung der Rauchgastemperatur

Erhöhung des mechnischen Impulses:

  • Höhere Geschwindigkeit dees Rauchgases z.B. durch engeren Kamindurchmesser
  • Erhöhung der Geschwindigkeit durch Hilfsmittel z.B. Ventilatoren
  • Erhöhung des Schornsteins – führt zu höherem Dichteunterschied zur Außenluft und so zu einer Verstärkung des Kamineffektes

Bedingungen um das Gauß´sche Modell anwenden zu können

  • Ebenes, unbebautes Gelände
  • Keine windschwache Ausbreitungssituation (u> 1 m*s-1)
  • Keine chemische Umwandlung; keine Sedimentation
  • Ausbreitung im Bereich zwischen 102 m bis 104 m

Wirkung des stratossphärischen Ozons

O3 absorbiert energiereiches UV-Licht; richtungsunabhängige Abstrahlung mit größerer Wellenlänge.

Zielsetzung einer Ausbreitungsrechnung für eine Emittentenquelle!

Ziel: Bezug zwischen Emission, Transmission und Immission als Funktion von Ort und Zeit annähernd mathematisch beschreiben, um Immissionssituation in bodennahen Luftschichten beurteilen zu können.

Zählen sie wesentliche meteorologische und topografische Einflussgrößen auf eine Ausbreitungsrechnung auf! Welche Einflüsse üben die meteorologischen Größen im Einzelnen aus?

Topografische:

-Orographie (Windrichtungsänderungen in Bodennähe gegenüber Hauptwindrichtung)

-Landnutzung (Veränderung Windgeschwindigkeit; rau bremst ab, glatt lässt Geschwindigkeit mit Höhe steigen)

Meteorologische:

Windrichtung (Richtung der Emissionen)

Windgeschwindigkeit (Verdünnung)

Temperaturschichtung (vertikaler Austausch)

Summenparameter mit Abkürzung und Einheit zur Charakterisierung von Abwasserinhaltsstoffen. Welche Gruppen werden jeweils entfernt?

CSB,BSB je mg/L O2, je organische Inhaltsstoffe

TOC,DOC je mg/L C, organisch gebundener/gelöster organisch gebundener Kohlenstoff

AOX in mg/L, adsorbierbare, organische Halogene