Siedlungsabfallwirtschaft (Fach) / Fragenkatalog 2 (Lektion)

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• Warum werden Bioabfälle in Kompostierungs- oder Vergärungsanlagen behandelt und nicht z. B. direkt landwirtschaftlich verwertet oder als Düngemittel vermarktet? Die Bioabfälle müssen in Kompostierungs- und Vergärungsanlagen stabilisiert werden, weil die organischen Inhaltsstoffe schnell in stinkende Fäulnis übergehen. Unter der Stabilisierung versteht man u. a. die Verminderung des Glühverlustes   (organische Substanz) von GV = 60 bis 70 % auf GV < 50 %.
• Welche bedeutenden Gruppen von Mikroorganismen (MO) werden in den nachstehenden Anlagen der Siedlungsabfallwirtschaft eingesetzt? Art der Anlage Gruppe(n) von MO Intensivrotte Nachrotte Vergärung Kompostfilter Intensivrotte: Bakterien Nachrotte: Bakterien und Pilze Vergärung: Bakterien   Kompostfilter: Actinomyceten
• Die in nachfolgender Tabelle aufgeführten Abfälle sind biologisch zu behandeln. Welches Behandlungsverfahren schlagen Sie vor? Abfall Behandlungsverfahren Grünschnitt aus Parkanlagen Blut aus Schlachthöfen Grünschnitt aus Parkanlagen: Kompostierung   Blut aus Schlachthöfen: Vergärung
• Wie werden die Verfahren der Kompostierung eingeteilt? Nennen Sie zu jeder Kategorie jeweils ein Beispiel • statische Verfahren: Boxenkompostierung, Mietenrotte, Zeilen-/Tunnelkompostierung, Brikollare-Verfahren • quasi dynamische Verfahren: Mietenrotte mit häufigem Umsetzen, Klappbodenzellen   • dynamische Verfahren: Rottetürme, Tunnelreaktoren, Rottetrommeln
• 5 Schlagen Sie ein Verfahren zur stofflichen und energetischen Verwertung von Bioabfällen aus Haushalten vor. Bioabfallbehandlung in einer Vergärungsanlage
• Wie werden die Rottegrade eingeteilt? Welche Rottegrade werden unterschieden? Nach der Temperatur des Kompostes Temperaturbereich in °C Rottegrad Kompostart > 70 I Kompostrohstoff 70 - 60 I Kompostrohstoff 60 - 50 II Frischkompost 50 - 40 III Fertigkompost 40 - 30 IV Fertigkompost   30 - 20 V Spezialkompost
• Skizzieren Sie den zeitlichen Temperaturverlauf in einem Komposthaufen, und tragen Sie in Ihre Skizze die 3 Temperaturbereiche und die beteiligten Mikroorganismengruppen ein. Temperatur      bakterielle Mischflora                                 T>70°C                                                                bakterielle - pilzliche M.                                                                T >50°C                                                                                                           pilzliche M.                                                                                                              T<50°C                                                             Rottezeit
• Abfälle aus der Gemüseverarbeitung haben einen Trockenrückstand von CTR = 3 % und einen Glühverlust von GV = 80 %. Schlagen Sie einen sinnvollen Entsorgungsweg für diese Abfälle vor und begründen Sie Ihren Vorschlag. Aufgrund des hohen organischen Abteils von GV = 80 % müssen diese Abfälle behandelt werden. Wegen des geringen TS-Gehaltes ist eine biologische Behandlung in einer Vergärungsanlage sinnvoll. Der Gärschlamm kann anschließend vermarktet werden, da die Schadstoffkonzentrationen in den Abfällen aus der Gemüseverarbeitung als gering   eingestuft werden können.
• Zur Erhöhung des Stoffumsatzes in einer Vergärungsanlage soll der Rauminhalt mit Luft umgewälzt werden. Wie wirkt sich diese Umwälzung auf den anaeroben Stoffumsatz aus? Durch die Zuführung von Sauerstoff sterben alle methanbildenden Bakterien ab. Die   Stoffumsatzprozesse kommen zum Erliegen.
• Wie können Geruchsemissionen bei der Kompostierung vermindert werden? Einkapselung aller relevanten Anlagenteile und Behandlung der Abluft Vermeidung einer Überlastfahrweise   Änderung der Luft/Wasserführung
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• Welche Stoffe entstehen bei den Verfahrensschritten der Bioabfallkompostierung? Anlieferung 􀃎 Fremdstoffe, Abluft Bunkerung 􀃎 Abluft Störstoffauslese 􀃎 Fremdstoffe, Abluft Vorbehandlung 􀃎 Fremdstoffe, Abluft Kompostierung 􀃎 CO2, Wasser, Abluft, Kompost   Konfektionierung 􀃎 Fremdstoffe
• Nennen Sie die 4 Phasen des anaeroben Stoffumsatzes und erläutern Sie in Stichworten die mikrobiologischen Vorgänge in diesen Phasen. Phase Vorgänge Hydrolysephase Polymere Substanzen werden durch extrazelluläre Enzyme in Bruchstücke zerlegt Versäuerungsphase Intrazelluläre Umsetzung der Bruchstücke in organische Säuren incl. Essigsäure, H2 und CO2 und Alkohole Acetogene Phase Bildung von Essigsäure überwiegend aus organischen Säuren Methanogene Phase Bildung von Methan und CO2 vorwiegend aus   Essigsäure sowie aus H2 und CO2
• Wie sind die Parameter zur Bemessung von Vergärungsanlagen definiert und in welchen Dimensionen werden sie angegeben? Durchflusszeit: tR = VVR [m3]/QVR,Z [m3/d] [d] Raumbelastung: BR = MoTS,VR,Z [kg oTS/d]/VVR [m3] [kg oTS/(m3   * d)]
• Welche Bedeutung hat die Produktion von Essigsäure für die Bildung von Biogas? Etwa 70 % des Methans entstehen aus Essigsäure.
• Erläutern Sie den Unterschied zwischen Abfallvergärungsverfahren mit interner und mit externer Biomasseanreicherung anhand von Skizzen. Externe Anreicherung: Biomasse wird im Nacheindicker zurückgehalten, aufkonzentriert und in den Zufluss der Vergärungsanlage zurück geführt. Interne Anreicherung: Biomasse ist fest auf dem integrierten Trägermedium   aufgewachsen.
• Welche Vorteile bietet eine Feststoffabtrennung zwischen der 1. und 2. Stufe einer zweistufigen Vergärungsanlage. Durch die Feststoffabtrennung vor der 2. Stufe wird die Verstopfungsgefahr herabgesetzt, d. h. es können Festbetteinbauten in der zweiten Stufe integriert werden. Dadurch können • kurze Durchflusszeiten • ein hoher Stoffumsatz und • eine Verminderung des erforderlichen Reaktorvolumens   erreicht werden.
• Nennen Sie jeweils 2 Vor- und Nachteile des mesophilen und des thermophilen Betriebs von Vergärungsanlagen. mesophil geringer Energiebedarf hohe Prozessstabilität einfache Prozessführung lange Durchflusszeiten, geringe Hygienisierung thermophil schneller Umsatz kurze Durchflusszeiten Hygienisierung hohe Gasproduktion niedriger CH4-Anteil geringe Prozessstabilität   hoher Energiebedarf
• Warum werden einstufige Vergärungsanlagen ohne Biomasseanreicherung mit einer Mindestdurchflusszeit von tR = 15 d bemessen? Die Generationszeiten der acetogenen und methanogenen Mikroorganismen betragen bis zu 10 bis 15 Tage. Damit diese Mikroorganismen nicht aus dem System ausgewaschen werden ist eine Mindestdurchflusszeit einschließlich der   Sicherheitsreserven von 15 d erforderlich.
• Wie werden Vergärungsreaktoren durchmischt? Umwälzpumpen Schraubenschaufler, Rührwerke   Gaseinpressung
• Wie werden Vergärungsreaktoren beheizt? 2 Möglichkeiten: direkte Wärmeübertragung: Injektionsdüsen für Dampf   indirekte Wärmeübertragung: Wärmetauscher
• Nennen Sie die wesentlichen Ziele einer mechanisch-biologischen Abfallbehandlung - Abtrennung von Wertstoffen - Abbau organischer Substanz 2. Verringerung des Emissionspotentials von abgelagerten Abfällen durch weitgehende biologische Inertisierung   3. Schadstoffentfrachtung des Restabfalls durch Stoffseparierung
• Erläutern Sie das Stabilatverfahren in der Siedlungsabfallwirtschaft. Das Stabilatverfahren wird zur mechanisch-biologischen Abfallbehandlung eingesetzt. Zunächst wird der gesamte Abfall biologisch getrocknet. Aus der getrockneten Fraktion werden dann Wertstoffe und Ersatzbrennstoffe abgetrennt. Behandlungsziel ist die Erzeugung von Ersatzbrennstoffen (EBS) und die Gewinnung von Wertstoffen, d. h. es werden keine oder nur geringe Mengen mineralischer Abfälle   auf Deponien entsorgt.
• 13 Wie wird die hygienische Unbedenklichkeit von Produkten aus der biologischen Abfallbehandlung ermittelt? Die hygienische Unbedenklichkeit von Produkten aus der biologischen Abfallbehandlung wird mit Hilfe von direkten und indirekten Prozessprüfungen und   mit Produktprüfungen festgestellt.
• Wie wird eine indirekte Prozessprüfung bei der Kompostierung vorgenommen? Prüfung der Einhaltung der Behandlungstemperatur durch fortlaufende   Temperaturkontrolle.   
• Wie erfolgt die Produktprüfung bei der biologischen Abfallbehandlung? Wann sind die Seuchenhygiene und die Phytohygiene eingehalten. Seuchenhygiene: Kompost bzw. Gärrückstand ist unbedenklich, wenn keine Salmonellen in 50 g Probematerial nachweisbar sind. Phytohygiene: Kompost bzw. Gärrückstand ist unbedenklich, wenn weniger als 2 keimfähige Samen und austriebsfähige Pflanzenteile pro Liter Probematerial   vorhanden sind.
• Erläutern Sie den Begriff „Biologische Trocknung“. wird zur Verdampfung der Abfallfeuchte genutzt. In der abschließenden trockenmechanischen Aufbereitung werden die getrockneten Abfälle nach Abtrennung von Metallen, anderen Wertstoffen sowie Inert- und Störstoffen in eine oder mehrere   heizwertreiche Abfallfraktionen unterschiedlicher Qualität aufgeteilt.

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