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Description
Flashcards by Markus Zeilinger, updated more than 1 year ago
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| Question | Answer |
| Frage 97 Warum sind beim Emscherbrunnen Absetzraum und Faulraum getrennt? | Das im Absetzraum mechanisch zu reinigende Abwasser soll durch die Fäulnisvorgänge in Faulraum nicht nachteilig beeinflusst werden. Das Abwasser soll während des Absetzvorganges nicht anfaulen. Es sollen keine Gasblasen im Absetzraum aufsteigen. |
| Frage 98 Welche Temperatur herrscht im Faulraum des Emscherbrunnens? | Der Faulraum des Emscherbrunnens hat etwa die gleiche Temperatur wie der Absetzraum. Die Temperatur des Abwassers im Absetzraum entspricht der des Zuflusses. Wegen dieser, vor allem im Winter geringen Temperaturen ist eine lange Faulzeit (ca. 100 Tage) erforderlich. |
| Frage 99 Welche Vorgänge spielen sich bei der Schlammfaulung ab? | Der Faulprozess läuft in zwei Stufen ab. 1. Stufe "saure Gärung" (stinkende Fäulnis): Es bilden sich organische Säuren und Kohlendioxid (Säurebakterien, arbeiten ohne Luftsauerstoff). 2. Stufe "Methanbildung" Methanbakterien erzeugen aus den organischen Säuren Methan (CH4) und Kohlendioxid (CO2), dies sind geruchlose Gase. In einem gut arbeitenden Schlammfaulbehälter besteht ein Gleichgewicht zwischen den beiden Stufen. Die organischen Säuren werden von den Methanbakterien unmittelbar aufgezehrt. Bei Störungen des Faulprozesses werden zuerst die Methanbakterien gehemmt Ansammlung von organischen Säuren im Schlamm. |
| Frage 100 Wie wird ein Emscherbrunnen in Betrieb genommen? | Vor der Zuführung von Abwasser wird gut ausgefaulter Schlamm eines benachbarten Emscherbrunnens oder auch beheizten Faulbehälters direkt in den Faulraum (durch den Gasschacht) gefüllt. Die zugegebene Impfschlammenge sollte etwa 10 - 20% des Faulrauminhalts betragen. Damit das Gleichgewicht zwischen Säurebakterien und Methanbakterien erhalten bleibt, ist die Abwassermenge langsam zu steigern. Im ersten Monat nur etwa 20 % der gesamten Abwassermenge, im zweiten Monat 40 % und im dritten Monat die Gesamtmenge zugeben. |
| Frage 101 Wie oft soll Schlamm aus dem Emscherbrunnen abgelassen werden? | Es ist zweckmäßig, alle zwei Wochen 10-20% des Faulraum inhaltes abzulassen. Es sollte jedoch der Schlammspiegel im Faulraum beobachtet werden. Der Schlammspiegel darf maximal etwa 30 cm unter den Schlitzen des Absetzraumes liegen. Auf keinen Fall darf ein gut arbeitender Faulraum mehr als 50 % entleert werden! |
| Frage 102 Wie sind Farbe, pH-Wert und Geruch von gut ausgefaultem Schlamm? | Der Faulschlamm hat eine nahezu schwarze Farbe, einen pH-Wert von 6,7 bis 7,5 und einen schwach erdigen, teerartigen Geruch. (Sulfat wird im Faulbehälter reduziert zu H2S. H2S reagiert mit Eisensulfat zu Eisensulfit => schwarze Farbe. H2S greift Öl von Motoren an. Hohe Amoniumkonzentzation => stechender Geruch. -> Amoniak Schlammdarf nicht sauer richen!) |
| Frage 103 Mit welcher Temperatur soll ein beheizter Faulbehälter betrieben werden? | Beheizte Faulbehälter sollten mit einer Temperatur von 33-37°C betrieben werden. Bei diesen Temperaturen spricht man von der mesophilen Faulung. Die Temperatur soll maximal 38 °C betragen, über 40 °C werden die mesophilen Methanbakterien geschädigt. Die Temperatur im Faulbehälter soll sehr gleichmäßig gehalten werden, ein rasches Absinken um 2-3 °C vermindert bereits die Leistung der Methanbakterien. (Je höher die Temperatur desto mehr Kondensat im Gas! Höhere Temperatur beschleunigt Korrosion.) |
| Frage 104 Wie soll ein beheizter Faulbehälter beschickt werden? | Auch bei kleineren Anlagen sollte der Frischschlamm mindestens zweimal täglich (morgens und nachmittags) in den Faulbehälter gepumpt werden. Besonders bei Anlagen, die mit einer kurzen Faulzeit arbeiten, sollte der Schlamm in möglichst vielen kleinen Portionen dem Faulbehälter zugegeben werden. Je gleichmäßiger die Beschickung ist, desto günstiger sind die biologischen Verhältnisse im Faulbehälter. (Menge von Roh-, Frischschlamm sollte 1/10 von der Umwälzmenge sein! Ideal vor der Umwälzpumpe den Frischclamm zuführen -> bessere Durchmischung!) |
| Frage 105 Was kann die Ursache von saurer Gärung im Faulbehälter sein, wie sind die Auswirkungen? | Die Methanproduktion ist gehemmt. Ursache ist meist Überlastung mit organischen Stoffen. Auch Inhaltsstoffe von Industrieabwässen (Giftstoffe, Metalle usw.) können zur sauren Gärung führen. Durch Sandablagerungen im Faulbehälter kann der wirksame Faulbehälterinhalt stark verkleinert werden, wodurch es zu einer Überlastung kommen kann. Bei saurer Gärung sinkt der pH-Wert des Schlammes, die Gasmenge nimmt ab und der Methangehalt des Faulgases wird kleiner, wodurch es unter Umständen nicht mehr brennbar ist. |
| Frage 106 Wie kann die Schwimmdecke im Faulbehälter bekämpft werden? | Durch intensive Mischung des Faulbehälterinhaltes oder Besprühung der Schwimmschlammdecke mit Flüssigschlamm muss die Schwimmschlammdecke soweit aufgeweicht werden, dass sie durch den Schwimmschlammabzug abgelassen werden kann. Durch dauerndes Besprühen der Schlammoberfläche kann die Ausbildung einer festen Schwimmschlammdecke vermieden werden. |
| Frage 107 Wie lang soll die Faulzeit in einem beheizten Faulbehälter sein? | Die Faulzeit in einem beheizten Faulbehälter sollte mindestens 15 Tage betragen, üblich sind Faulzeiten von 20 - 30 Tagen. |
| Frage 108 Wodurch wird die Faulzeit bestimmt? | Die Faulzeit wird berechnet indem man das Volumen des Faulbehälters (m3) durch die tägliche Beschickung mit eingedicktem Rohschlamm in m3/d dividiert. Wenn also z.B. das Faulbehältervolumen 2000 m3 beträgt und der Faulbehälter täglich mit 100 m3 beschickt wird, beträgt die Faulzeit 2000:100=20Tage. Die Faulzeit kann der Klärwärter meist nur über den Grad der Eindickung des Rohschlammes, also den Feststoffgehalt des eingedickten Schlammes, beeinflussen. (Trübwasserbeschickung vermeidten. TS des Frischschlamms prüfen.) |
| Frage 109 Welche Eindickverfahren gibt es und was kann man damit erreichen? | Vorklärschlamm (Primär-, Rohschlamm) und Überschussschlamm haben unterschiedliche Eindickeigenschaften ●Vorklärschlamm: statische Eindicker, Feststoffgehalte 6 bis 10% TS ●Überschussschlamm gemeinsam Vorklärschlamm: statischer Eindicker, 5 bis 6% TS. (Nicht bei vermehrter biologischer P-Entfernung, sonst Rücklösung des Phosphors !) ●Überschussschlamm alleine: statischer Eindicker, 2 bis 3% TS ●Überschussschlamm alleine: MÜSE (Seihbänder, Siebtrommeln, Zentrifugen), bis > 6% TS, Organische Flockungshilfsmittel notwendig. Im ausgefaulten Schlamm (Nacheindicker) keine wesentlichen Eindickeffekte mehr zu erwarten. Faulzeit steigt mit dem Feststoffgehalt. Mischungsprobleme im Faulbehälter über 8% TS ev. Hemmung des Faulprozesses durch Ammonium toxizität. |
| Frage 110 Ein Rohschlamm hat einen Feststoffgehalt von 6%, davon sind 2/3 organisch, wie hoch ist etwa der Feststoffgehalt nach dem Faulprozess? | während der Faulung werden etwa 50 % des organischen Anteils des Frischschlamms biologisch umgebaut (in Methan und Kohlendioxid). Der anorganische Anteil wird jedoch nicht verändert. Es verbleiben also 0,5 × 4 + 2 = 4 % an Feststoffgehalt im ausgefaulten Schlamm. |
| Frage 111 Was versteht man unter "Kippen" des Faulbehälters? | Zum "Kippen" des Faulbehälters kommt es, wenn das Gleichgewicht zwischen Versäuerung und Methanbildung gestört wird. Dadurch reichern sich die organischen Säuren an und der pH-Wert sinkt ab, wodurch die Methanbakterien noch weiter gehemmt werden. Der Faulprozess kommt von selbst nicht wieder ins Gleichgewicht. Durch verringerte Beschickung mit Frischschlamm, gute Durchmischung und Anhebung des pH-Werts auf 7,0-7,5 (Kalkzugabe) muss man versuchen, wieder optimale Bedingungen für die Methanbakterien zu schaffen Gründe für das "Kippen" können sein: Überlastung des Faulbehälters (zu kurze Faulzeit); Einleitung von Giftstoffen, welche die Methanbakterien hemmen, z.B. Schwermetalle, Phenole usw. in höheren Konzentrationen; rasches Absinken der Temperatur. |
| Frage 112 Welche Messungen sind zweckmäßig um zu überprüfen, ob der Faulprozess richtig abläuft? | Zweckmäßig sind: Messung der Gasmenge, der Gaszusammensetzung, des pH-Werts des Faulschlamms, der Temperatur und der Frischschlammenge. Außerdem sollte täglich der Feststoffgehalt des Frischschlamms und des Faulschlamms bestimmt werden. Störungen im Faulprozess erkennt man daran, dass die Gasmenge geringer wird, der CO2-Gehalt des Faulgases stark ansteigt und der pH-Wert sinkt. |
| Frage 113 Wie wirkt sich eisenhältiger Schlamm auf die Schlammfaulung aus? | Eisenhältiger Schlamm wirkt sich nicht nachteilig auf die Schlammfaulung aus, sondern erhöht durch die Entfernung von H2S die Stabilität der Faulung. |
| Frage 114 Darf mineralölhaltiger Schwimmschlamm in den Faulbehälter gepumpt werden? | Mineralölhältiger Schwimmschlamm darf nicht in den Faulbehälter gepumpt werden!!! |
| Frage 115 Woraus besteht das Faulgas? | Das Faulgas besteht aus rund 65 % Methan (CH4), rund 35 % Kohlendioxid (CO2) und meist geringen Anteilen (unter 1 %) Schwefelwasserstoff (H2S). (bei 30°C ca. 2% Wasserdampf, H2S kann mit Eisen reagieren und wird auch umgewandelt.) |
| Frage 116 Wie viel Faulgas fällt pro Einwohnerwert an? | Der Faulgasanfall pro Einwohnerwert ist unterschiedlich. Bei Anlagen mit Vorklärung fällt durch den Primärschlamm mehr Gas an als bei Anlagen ohne Vorklärung. Je höher das Schlammalter bzw. je geringer die Schlammbelastung einer Anlage ist, desto geringer ist der Gasanfall, da der Schlamm dann im Belebungsbecken schon teilstabilisiert wird. Im Mittel liegt der Faulgasanfall zwischen 10 und 20 L/(EW.d). |
| Frage 117 Wozu kann das Faulgas verwendet werden? | Das Faulgas kann zur Beheizung des Faulbehälters oder zur Energie- erzeugung in Gasmotoren verwendet werden. Mit diesen kann entweder Strom erzeugt werden (BHKW) oder direkt ein Gebläse betrieben werden, die Abwärme wird zur Heizung der Faulbehälter benutzt. Wird das Faulgas in Gasmotoren verwertet, ist unter Umständen eine Entschwefelung erforderlich. |
| Frage 118 Wie viel elektrische Energie (kWh) kann aus 1 m3 Faulgas gewonnen werden? | Aus 1 m3 Faulgas können je nach Größe der Gasmaschinen 1,5 - 2 kWh elektrische Energie erzeugt werden. |
| Frage 119 Welche Möglichkeiten der aeroben Schlammstabilisierung gibt es? | Der Schlamm kann im Belebungsbecken (gleichzeitige Schlammstabilisierung), in getrennten Belüftungsbecken (getrennte Stabilisierung) oder in geschlossenen, belüfteten Behältern (aerob-thermophile Stabilisierung) aerob stabilisiert werden. Auch die aerobe Stabilisierung ist stark temperaturabhängig. Je geringer die Temperatur ist umso länger ist die notwendige Stabilisierungszeit. |
| Frage 120 (nicht mehr relevant) Wie funktioniert die aerob-thermophile Schlammstabilisierung (ATS)? | Bei der aerob-thermophilen Schlammstabilsierung wird der Schlamm in geschlossenen, isolierten Behältern belüftet. Durch die beim Abbau der organischen Substanz freiwerdende Wärme werden Temperaturen von 50 - 70°C erreicht. Bei diesen Temperaturen geht die Stabilisierung in 4-6 Tagen vor sich. Die Abluft aus den Behältern ist geruchsbeladen und muss daher behandelt werden. |
| Frage 121 Woran erkennt man, dass ein Schlamm gut stabilisiert ist? | Gut aerob stabilisierten Schlamm erkennt man daran, dass er bei längerem Stehen nicht zu stinken anfängt (Probe auf Faulfähigkeit mit Bleiazetatpapier). |
| Frage 122 Werden beim Faulprozess und bei der aeroben Stabilisierung Krankheitserreger und Wurmeier abgetötet? | Sowohl bei der Faulung als auch bei der aeroben Stabilisierung werden Bakterien und Viren stark vermindert und Wurmeier geschädigt. Es verbleiben aber noch so viele Krankheitserreger und ansteckungsfähige Wurmeier im Schlamm, dass weder die mesophile Faulung noch die aerobe Stabilisierung bei Abwassertemperatur eine ausreichende Klärschlammentseuchung ermöglicht. Nur durch die aerob-thermophile Stabilisierung kann aufgrund der höheren Temperaturen bei ausreichender Aufenthaltszeit eine Schlammentseuchung erreicht werden. |
| Frage 123 Wie können Krankheitserreger im Schlamm unschädlich gemacht werden? | Krankheitserreger können durch Erhitzung oder Anhebung des pH- Werts unschädlich gemacht werden. Die Entseuchungswirkung hängt dabei sowohl von der erreichten Temperatur (bzw. pH-Wert) als auch von der Einwirkzeit ab. Dabei muss gesichert sein, dass der gesamte Schlamm der geforderten Einwirkzeit ausgesetzt ist (keine Kurzschlüsse Zulauf - Ablauf). |
| Frage 124 Welche Entseuchungsverfahren gibt es? (bei Schlamm) | Eine Entseuchung durch Temperaturerhöhung kann durch Pasteurisierung, aerob-thermophile Schlammstabilisierung oder Kompostierung erfolgen. Die Entseuchung mittels pH-Anhebung erfolgt durch Kalkzugabe, bei der Verwendung von Branntkalk treten beide Wirkungen (pH-Wert und Hitze) ein. |
| Frage 125 Welche Maschinen kommen zur maschinellen Entwässerung von Schlamm in Frage? | Zur maschinellen Entwässerung kommen •Siebbandpressen •Kammerfilterpressen und •Zentrifugen •Schneckenpresse in Frage. |
| Frage 126 Sind Chemikalien zur maschinellen Schlammentwässerung erforderlich? | In jedem Fall sind Chemikalien bei der maschinellen Entwässerung erforderlich. Bei Siebbandpressen und Zentrifugen müssen ca. 3-8 kg/(t TS) organische Flockungshilfsmittel zur Schlammkonditionierung zugegeben werden. Bei den Kammerfilterpressen erfolgt die Konditionierung in der Regel durch Zugabe von 200 - 400kg/(t TS) Kalk und 50 - 70 kg/(t TS) Eisensalzen. |
| Frage 127 Welche Möglichkeiten der Schlammentsorgung gibt es? | Die Entsorgung des Klärschlamms kann durch landwirtschaftliche Verwertung oder Deponierung der Reststoffe nach Vorbehandlung (mechanisch-biologische Aufbereitung oder Verbrennung) erfolgen. |
| Frage 128 Welche Pflanzennährstoffe sind im Schlamm vorhanden? | An Pflanzennährstoffen sind im Schlamm Stickstoff und Phosphor enthalten. Es fehlt jedoch an Kalisalzen. Ferner sind die für das Pflanzenwachstum notwendigen Spurenelemente im Klärschlamm enthalten. Bei landwirtschaftlicher Verwertung wird die zulässige Aufbringungsmenge meist durch den Phosphorgehalt begrenzt. |
| Frage 129 Welche Inhaltsstoffe sind bei der landwirtschaftlichen Klärschlammverwertung problematisch? | Problematisch bei der landwirtschaftlichen Verwertung sind in erster Linie die Schwermetalle, aber auch organische Schadstoffe. |
| Frage 130 Kann der Schwermetallgehalt des Schlamms gesenkt werden? | Oft werden erhöhte Schwermetallwerte im Schlamm durch Einleitungen einzelner Gewerbebetriebe verursacht. Halten diese Betriebe die Schwermetalle zurück, so kann auch der Schwermetallgehalt des Schlamms deutlich gesenkt werden. Schwierig ist oft die Verminderung des Zink- und Kupfergehalts, da Zink und Kupfer meist nicht konzentriert an einer Stelle eingeleitet werden, sondern von den zahlreichen, überall im Einzugsgebiet vorhandenern verzinkten Rohrleitungen, Dachrinnen, Blechen usw. kommern. |
| Frage 131 Wodurch wird die landwirtschaftliche Schlammverwertung geregelt? | Die Regelung der landwirtschaftlichen Klärschlammverwertung fällt in die Kompetenz der Länder. Daher gibt es in den einzelnen Bundesländern unterschiedliche Gesetze oder Richtlinien, nach denen die landwirtschaftliche Schlammverwertung erfolgen muss. Vorgeschrieben sind meist Untersuchungen des Schlamms, Untersuchungen der Böden, die zulässigen Aufbringungsmengen und Aufbringungszeiträume. Jeder Kläranlagenbetreiber muss die Gesetzeslage im eigenen Bundesland kennen! |
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