Vorlesung 8 Flashcards
Was ist das Ziel der Filtration von Abwasser?
- Elimination abfiltrierbarer Stoffe aus biologischen Systemen (Suspensaentnahme)
- Phosphorelimination und Verminderung der organischen Restbelastung (biologisch intensivierte Filtration)
Wie wird die Abwasserfiltration ausgeführt?
Ausführungen:
- Raumfiltration: Rückhalt von suspendierten Stoffen über die gesamte Tief des Filterbettes (bei geeigneter Betriebsweise sind auch biologische Abbauprozesse)
- Flächenfiltration: Rückhalt von suspendierten Stoffen an der Oberfläche des Filterbettes
- Tuchfiltration: Tuch oder Membran als Filtermedium
Was sind die Prozesse bei der Abwasserfiltration (Raumfiltration)?
- Filterwirkung durch abnehmende Korngröße
- Rückhalt größerer Partikel durch Siebeffekte zwischen den Körnern
- Rückhalt kleinerer Partikel an der Oberfläche des Filtermediums, im Wesentlichen durch Sedimentation, Diffusion, Van-der-Waals-Kräfte und Sorption
Wie wird die Raumfiltration ausgeführt?
- Abwärts durchströmt (zwei Filterschichten)
- Aufwärts durchströmt (eine Filterschicht (kontinuierlich und diskontinuierlich)
Was sind die Vorteile des Membranverfahrens und was die Nachteile?
Vorteile:
- feststofffreier Ablauf
- Rückhalt von Mikroorganismen
- deutlich verbesserte Ablaufwerte
- verbesserter Abbau der organischen Abwasserinhaltsstoffe
- verkleinerte Reaktorvolumina
- kein Problem mit Blähschlamm
Nachteile:
- höherer Energieaufwand
- Reinigungsaufwand
- höhere Kosten
Beschreibe die Einsatzkonzepte der Membranfiltration
- Kombination mit biologischer Stufe (Membran-Bioreaktor-Verfahren/MBR)
- Membranfiltration als Barriere gegen Bakterien und Viren
- Leistungssteigerung der Belebungsstufe durch Aufkonzentrieren der Biomasse
- geringere Überschussschlammproduktion
- Wegfall der Nachklärung, Sandfilter
- Problem: aufwendigere Membranfiltration bzw. geringere Filtrationsleistung - Ultrafiltration im Kläranlagenablauf
- Ultrafiltration als Barriere gegen Bakterien und Viren
- Kombination mit vorgeschalteter Fällung zur Phosphorreduktion
- vergleichbar mit der Ultrafiltration von Oberflächengewässer
In welche zwei Systeme kann bei den Modultypen für das Membranverfahren unterschieden werden?
- Trocken aufgestellte Systeme (Wickelmodul, Kissenmodul, Rohrmodul)
- getauchte Systeme (Plattenmodul, Kapillarmodul)
Wie ist die Bemessung von Membran-Bioreaktoren aufgebaut?
- Bemessung äquivalent zu konventioneller biologischer Reinigung nach DWA-A 131
1. Grundlagenermittlung nach ATV-DVWK-A 198
2. Wahl der Prozess- und Verfahrenstechnik
3. Dimensionierung der Membranfläche und -becken
4. Berechnung der erforderlichen Biomasse anhand des erforderlichen Schlammalters (abhängig vom Reinigungsziel)
5. Erstellung der Feststoffbilanzen und Ermittlung der erforderlichen Volumina
6. Nachweis einer ausreichenden biologischen Reinigung vor der Membranfiltration
Planerische Hinweise für die weitergehende Reinigung
- Maßgebender Bemessungsparameter für das Belebungsvolumen ist das Schlammalter, welches äquivalent zu DWA-A 131 berechnet wird
- die organischen Abwasserinhaltsstoffe sollten weitgehend eliminiert sein, bevor das Abwasser mit der Membran selbst in Kontakt kommt, um das Fouling der Membranen zu minimieren
- es ist sicherzustellen, dass die Durchmischen des Reaktors, in dem sich die Membranen befinden, einen voll durchmischten Reaktor entspricht
- Membranenlagen müssen regelmäßig gereinigt werden
- mechanische Reinigung
- chemische Reinigung
Was sind die Ziele der Abwasserdesinfektion?
- Keimreduzierung
- Absenken der Konzentration pathogener Organismen auf unschädliche Werte
Welche physikalischen Verfahren gibt es bei der Abwasserdesinfektion?
- Thermische Behandlung
- UV-Bestrahlung
- Mikro- bzw- Membranenfiltration
Welche chemischen Verfahrne gibt es bei der Abwasserdesinfektion?
- Ozonung
- Chlorung
- Peressigsäure- oder Wasserstoffperoxid-Anwendung
Wie funktioniert die UV-Desinfektion?
- in Deutschland das wichtigste Desinfektionsverfahren im Bereich kommunaler Kläranlagen
- Schädigung der DNA und Inaktivierung der Zelle
- gefahrlose Anwendung bzgl. Überdosierung und Reaktion mit Wasserinhaltsstoffen -> keine gesundheitlichen Nebenwirkungen
- die Wirkung der UV-Strahlung geht nicht über den Ort der Anwendung hinaus
- Effizienz abhängig von ausreichender Lichtdurchlässigkeit und geringer KOnzentration abfilteribarer Stoffe
Wie funktioniert die Desinfektion durch Ozonung?
- Desinfektion und oxidativer Abbau verschiedener Abwasserinhaltsstoffe
- Entfärbung, zusätzliche CSB-Verminderung, Spurenstoffelimination
- Ozon wird von Abwasserinhaltsstoffen verbraucht -> für die Abtötung der Keime steht nur eine geringe Restkonzentration zur Verfügung
Was sind die Nachteile der Ozonung?
- Toxizität von Ozon
- mögliche Entstehung von unerwünschten Oxidationsprodukten (Peroxide, Epoxide)
- hoher Energiebedarf bei der Herstellung von Ozon
