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Abwasserreinigung (Fach) / Einführung (Lektion)
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- Welche Grundgedanken verfolgt die Abwassertechnik? Beschränkung des Abwasseranfalls auf das notwendige Maß Behandlung der Abwässer vor der Einleitung in ein Gewässer Nutzbringende Verwertung der bei der Abwasserbehandlung zurückgehaltenen Stoffe
- Was ist die 1. Reinigungsstufe? vor allem Abtrennung absetzbarer Stoffe
- Was ist die 2. Reinigungsstufe? Abbau sauerstoffzehrender Substanzen (Belebtschlamm/biologische Festbetten)
- Was ist die 3. Reinigungsstufe? Stickstoff-und Phosphorelimination Immisionsorientierte Betrachtung
- Was ist die 4. Reinigungsstufe?Entwicklungstendenzen? Elimination anthropogener Spurenstoffe Entwicklungstendenzen: möglich Rückgewinnung Nährstoffe Energetische Optimierung mit Ziel energieautarke Kläranlage Anpasungskonzepte demografischer Wandel
- Zuflussmessung Warum? Dokumentationspflichten in Deutschland: Abwassermenge wesentliche Größe Große Schwankungen(müssen Berücksichtigt werden): kurzfristig (Regen) mittelfristig (Jahresgang)
- Kalkmilchdosieranlage: Warum? biologische(Nitri/Deni) und chemische Reinigungsprozesse(Fällung mit Eisensalzlösungen) können Auswirkungen auf Wasserchemie und somit auf Biozönose(Bläh-und Schwimmschlammbildung) haben( pH_Wert) Durch Kalkmilch: pH-Wert angehoben Konzentration gelöster Kohlensäure verringert( Bildung Calciumcarbonat) CO2 + Ca(OH)2 -> CaCO3 + H2O
- Stickstoffelimination. Warum? Gefahr von Eutrophierung Gewässer( Gewässerüberdüngung) durch N-Elimination auch Abbau organischer Stoffe Ammonium NH4 : Sauerstoffzehrung im Gewässer bei hohem pH-Wert bereits bei niedrigen Konzentrationen fischtoxisch
- Nitrifikation Was ist das? aerober Prozess Ammonium über Nitrit zu Nitrat oxidiert Bakterien: Nitrosomoas, Nitrobakter benötigen Sauerstoff und sind kltemepfindlich niedrige Tmperaturen dadurch oft kritischer Lastfall
- Denitrifikation: Was ist das? anoxischer Prozess(Zugrif der Bakterien auf gebundenen Sauerstoff) Nitrat zu elementarem Stickstoff reduziert leicht abbaubare Kohlenstoffquelle benötigt
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- Wie wird Belebtschlamm am Ende des Prozesses abgetrennt? Sedimentation d.h. Gravitation/Dichteunterschied nutzen strömungsberuhigtes Volumen zur Verfügung stellen-->Nachklärbecken
- Messtechnik: Warum? komplexe Anforderungen an Betrieb von Kläranlagen immer weniger Betriebspersonal hohe Kosten Energie-und Hilfsstoffe Überwachungsgrenzwerte verschärft Messtechnik in Kombination mit Steuerungs-und Regelungstechnik alss kostengünstige Lösung
- chmische Pjhosphorelimination: Warum? Eutrophierung/Sauerstoffmangel Gewässer verhindern Quellen: menschliche Ausscheidungen (1,8g/ED,d), Waschmittel (weniger als früher surch Substitution von Phosphat)
- chemische Phosphorelimination: Prinzip? chemisch/physikalischer Prozess Diosierung Metallsalze (Fe-und Al-Lösungen)zur Ausfällung P-Verbindungen gelöste Metallionen bilden mit gelösten Phosphationen unlösliche Metallphosphatverbindung über Klärschlamm entsorgt Me3++PO43--->MePO4
- Nachklärbecken und Rücklaufschlammpumpwerk: Warum? abgesetzter Schlamm im Nachklärbecken mit Hilfe von Räumschildern in Trihter gefördert von dort Belebtschlaamm über Pumpe in zugehöriges Belebungsbecken zurückgefördert
- Überschussschlammpumpwerk: Warum? Schlammalter und somit Konzentration der MO im Reinigungsprozess konstant halten
- Klärschlammentwässerung: Warum? vor Entwässerung TS=4% nach Entwässerung TS=23% Vvorher*TSvorher=Vnachher*TSnachher
- Optimierung Kläranlagen Tipp wenn Trinkwasser verwendet? Brauchwassernutzung ökologisch, ökonomisch!
- Reparatur und Wartung: Konzepte?(3) vorbeugende Wartung (hohe Personal-und Materialkosten, Lebenszykluskosten steigen) ausfallorientierte Wartung(Dauer Ausfallzeit kann Leistungsfähigkeit begativ beeinflussen) alternativ: zustandbezogenenes Wartungskonzept (condition Monitoring)