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Abwasserreinigung > Vorlesung 4 > Flashcards

Vorlesung 4 Flashcards

1
Q

Welche Organismen sind hauptsächlich an der Abwasserreinigung beteiligt?

A

Protozoen und Bakterien

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2
Q

Stoffwechsel von Mikroorganismen

A
  • die Reinigungsleistung erfolgt bei biologischer Abwasserreinigung durch Stoffwechseltätigkeiten von Mikroorganismen (Bakterien, etc…)
  • Stoffwechsel erfolgt, wenn Mikroorganismen verwertbare Energie gewinnen
    • ATP (Adenosintriphosphat) ist Energiespeicher der Mikroorganismen
    • bei der Kopplung von Phosphat (PO4 3-) mit ADP (Adenosindiphosphat) werden 30 kJ/mol benötigt, die bei der Abspaltung wieder frei werden
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3
Q

Wie können Mikroorganismen unterteilt werden?

A
  • autotrophe Mikroorganismen (Stoffumsatz aus anorganischen Stoffen) z.B. Nitrifikation
  • heterotrophe Mikroorganismen (Stoffumsatz aus organischen Stoffen) z.B. Denitrifikation

Beide bauen Biomassen unter bestimmten Milieubedigungen auf

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4
Q

Was ist der Unterschied zwischen aerob, anoxisch und anaerob?

A
  • aerob: Sauerstoff gelöst
  • anoxisch: Sauerstoff gebunden
  • anaerob: kein Sauerstoff vorhanden
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5
Q

Wovon hängt die Wachstumsgeschwindigkeit μ ab?

A
  • Bakterienart
  • Substratangebot
  • Umweltbedingungen (Temperatur, Sauerstoff, pH-Wert, Giftstoffe, …)
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6
Q

Was sind die Vor- und Nachteile des Aeroben Verfahren?

A
  • sehr niedrige Ablaufwerte
  • Abbau geruchsarm
  • schnellere Prozesse
  • Biologische N- und P-Elimination durch Änderung der Milieubedigungen
  • hoher Energieverbrauch
  • hohe Schlammproduktion
  • Sauerstoffzufuhr
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7
Q

Wo wird das Aerobe Verfahren angewendet?

A
  • kommunale Abwasserreinigung

* niedrig konzentrierte Industrieabwässer

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8
Q

Was sind die Vor- und Nachteile des Anaeroben Verfahren?

A
  • geringe Schlammproduktion
  • geringer Energieeinsatz
  • Biogasproduktion
  • langsamer Prozess
  • große Reaktorvolumina
  • Höhere Ablaufwerte
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9
Q

Wo wird das Anaeroben Verfahren angewendet?

A
  • Schlammbehandlung
  • Behandlung hochkonzentrierter Industrieabwässer
  • Behandlung kommunaler Abwässer in warmen Klimazonen
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10
Q

Wozu Prozesse finden im Belebungsbecken statt?

A
  • Abbau von organischen Stoffen
  • Abbau von Stickstoffverbindungen
  • Abbau von Phosphorverbindungen
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11
Q

Welche Prozesse finden im Nachklärbecken statt?

A
  • Absetzen und Eindicken der Feststoffe
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12
Q

Was sind die Ziele des Belebungsverfahrens?

A
  • Schutz des Sauerstoffgehalts im Vorfluter vor Überlastung durch weitgehenden Abbau der sauerstoffzehrenden Inhaltsstoffe (BSB5 und CSB) aus dem Abwasser
  • Nährstoffelimination (Stickstoff- Phosphorverbindungen) zum Schutz der natürlichen Gleichgewichte im Gewässer und zur Vermeidung von Eutrophierung
  • Entfernung von Krankheits Erreger und Geruchsstoffen
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13
Q

In welche zwei Wachstumsangaben kann man unterscheiden?

A
  • Wachstumsgeschwindigkeit/Wachstumsrate “mü” [h^-1, d^-1]
  • Verdopplungszeit t_d [h, d]
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14
Q

Was ist das Schlammalter?

A
  • Bestimmt die Zeit, die den Mikroorganismen zum Wachsen zur Verfügung steht
  • ist umgekehrt proportional zur Wachstumsrate
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15
Q

Wie berechnet sich die (maximale) Wachstumsrate?

A

“mü”_max = 0,29 * exp(0,11*(T-10))

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16
Q

Wo liegt der Zusammenhang von Biomassenzuwachs und Substratangebot (Monod)?

A
  • Wasser, Milieubedingungen
  • Substratangebot und Temperatur (psychrophil < 20°C, mesophil 20-40°C, thermophil bis 90°C)
17
Q

Welche aeroben Verfahren zur Abwasserbehandlung gibt es?

A
  • Biofilmverfahren (fixierte/sessile MO)
  • Festbettreaktoren
  • Wirbelbettreaktoren
  • Tropfkörper
  • Belebungsverfahren (suspendierte MO)
18
Q

Was ist die Funktionsweise des Belebungsverfahrens?

A
  • Vorbild: Selbsreinigung von Gewässern
  • technsichens Verfahren zur Intensivierung der biologischen Reinigung
    • Erhöhung der Biomasse
    • Technische Sauerstoffzufuhr
19
Q

Nenne die Prozesse, die in der Belebungsstufe ablaufen

A
  • Abbau von organischen Stoffen (CSB, BSB_5)
    • Abbau von partikulären und gelösten Stoffen
  • Stickstoffelimination
    • Oxidation von Ammoniumstickstoff über Nitrit zu Nitrat (Nitrifikation)
    • Reduktion von Nitrat zu gasförmigen Stickstoff (Denitrifikation)
  • Phosphorelimination (BIO-P)
20
Q

Nennte die Prozesse, die im Nachklärbecken ablaufen

A
  • Trennung der Biomasse vom vereinigen Abwasser
  • Rückführung in das Reaktionsbecken (Belebungsbecken) -> Anreicherung der Biomasse
  • Entnahme der gebildeten Biomasse mit dem Überschussschlamm
21
Q

Wie erfolgt der Kohlenstoffabbau im Belebungsbecken?

A
  • Oxidation energiereicher, hochmolekularer Verbindungen zu energiearmen Endprodukten wie CO2 und H2O
  • Beispiel Glukose: reagiert mit Sauerstoff zu CO2 und H2O
  • der Rest der Stoffe wird in die Mikroorganismen eingebaut, wobei Wachstum erfolgt
  • Die Energiegewinnung aus dem Abbau organischer Verbindungen erfolgt heterotroph
22
Q

Woraus setzt sich der Belebtschlamm zusammen?

A
  • lebende MO, hauptsächlich Bakterien
  • tote Zellen
  • nicht abgebaute große organische Bruchstücke
  • anorgansiche Anteile
23
Q

Welche Faktoren beeilnflussen die Zusammensetzung in Abhängigkeit des Abwassers?

A
  • Belüftung führt zur Bildung von Flocken
  • Bakterien bilden Schleim, Zellen werden verbunden
  • Bakterien tragen negative Ladung, pos. Ionen tragen zur Verbindung der Zellen bei
  • Bakterien besitzen dünne Fäden an der Oberfläche, bilden Fadenbeflecht zur Verbdingung
24
Q

Welche Anforderungen bestehen an Belebtschlammflocken im Belebungsbecken?

A
  • möglichst große Oberfläche
  • leichte Flockenstruktur (schwebender Zustand)
  • hohe Stoffwechselaktivität
25
Q

Welche Anforderungne bestehen an Belebtschlammflocken im Nachklärbecken?

A
  • schnelle Sedimentation der Flocke
  • keine Stoffwechselprozesse
  • sollen kompakt, schwer und inaktiv sein
26
Q

Was sind Nachteile bei den gewünschten Anforderungne an Belebtschalmmflocken?

A
  • Ansprüche widersprechen sich, die BAkterien können sich nicht dauernd ändern
  • normale Flocke hat ihrer BEschaffenheit zwischen den Anforderungen
27
Q

Was ist der Schlammindex?

A
  • der Schlammindex (ISV) entspricht dem Volumen von 1g Belebtschlamm nach 30min Absetzzeit im 1 Liter Standzylinder
  • der Schlammindex ist ien Maß für die Eindickbarkeit
  • der Schlammindex bestimmt maßgeblich den maximalen Feststoffgehalt, also die Biomassekonzentration im Belebungsbecken
28
Q

Was ist Blähschlamm?

A
  • Veränderung der Flockenstruktur durch übermäßiges Wachstum von fadenförmigen Organismen von fadenförmigen Organismen die kompakte Kolinien bilden
  • gute Voraussetzung für die Adsorptions- und Stoffwechselprozesse im Belebungsbecken
  • ungeeignet für Absetz- und EIndickvorgänge im Nachklärbecken
  • ISV > 150 ml/g
29
Q

Was ist Schwimmschlamm?

A
  • Verursacht durch Bakterien die einen stark hydrophobe Zelloberfläche besitzen
  • Luft- und Stickstoffblasen können sich an die Schlammflocken anhaften (führt zum Aufschwimmen)
  • Im nachklärbecken kann es zur “wilden” Denitrifikation kommen
  • Bekämpfung: Schwimmschlamm sollte durch Abschöpfen aus dem Schlammkreislauf entfernt werden

Abwasserreinigung (8 decks)

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