Transcript - Abwasser
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TRAININGSCENTER
© 2014
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HERZLICH WILLKOMMEN!
Es freut uns, dass Du den Weg ins Trainingscenter gefunden
hast.
Deine Aufgabe des Monats lautet:
„ANFALLENDE SCHLÄMME IN DER
ABWASSERREINIGUNG“
LÖSUNG
KONTROLL
FRAGEN
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AUFGABE DES MONATS
ANFALLENDE SCHLÄMME IN DER ABWASSERREINIGUNG
Die Aufgabe ANFALLENDE SCHLÄMME IN DER ABWASSERREINIGUNG soll Dich Schritt für Schritt an
den praxisnahen und meist täglichen Umgang mit den verschiedenen Schlammarten heranführen.
Lernziel:
Kennenlernen und Anwenden grundlegender Berechnungen, Zuordnung der anfallenden Schlämme auf
Kläranlagen und die dazugehörigen Schlammanalysen.
Aufgaben:
1. Als Einstieg in die Aufgabe solltest Du die anfallenden Klärschlämme dem entsprechenden Bauwerk
zuordnen. Neben einer Erläuterung der jeweiligen Schlammart sind die einwohnerspezifischen
Frachten anzugeben. Nutze dazu bitte die Tabelle auf der nachfolgenden Seite 4.
2.
Auf Seite 5 findest Du in der Tabelle verschiedene Analyseverfahren für die anfallenden Schlämme
der Abwasserreinigung. Fülle diese vollständig aus.
3.
Worin liegt der Unterschied bei der Bestimmung der Trockensubstanz (TS) und Trockenrückstand
(TR)? Achte dabei auf die Einheiten und erläutere in kurzen Sätzen, wann bei einer Schlammanalyse
der TS oder TR bestimmt wird!
4.
Aus Deinem Betriebstagebuch hast Du verschiedene Werte entnommen um den Glührückstand,
Glühverlust und den Trockenrückstand vom Primärschlamm errechnen zu können. Berechne die
oben genannten Parameter. Die einzelnen Werte sind auf der Seite 6 in der Tabelle hinterlegt.
5.
Wie lange musst Du Deine Überschussschlammpumpe in Betrieb nehmen, um den
Trockensubstanzgehalt in Deiner Belebung von 3,7g/l auf 3,5kg/m³ zu reduzieren? Die vollständige
Aufgabenstellung findest Du auf Seite 7.
MEIN TIPP:
„ Als Einstieg in
das Modul
solltest Du dir die
FORMELSAMMLUNG
FÜR UMWELTTECHNISCHE
BERUFE
anschauen!“
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MENÜ
VOR
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Hinweis:
Die Aufgaben sollten in Absprache mit Deinem MeisterIn /AusbilderIn durchgeführt werden. Dadurch kann
die Aufgabe optimal in Deinen Ausbildungsverlauf eingepasst und als praktische Übung in Deinem
Ausbildungsbetrieb durchgeführt werden.
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AUFGABENSTELLUNG
ANFALLENDE SCHLÄMME IN DER ABWASSERREINIGUNG
1. In der unten stehenden Tabelle sind verschiedene Bauwerke angegeben, bei denen
Klärschlämme anfallen. Fülle in der Tabelle die leeren Felder aus.
Anfall Ort
Einwohner spezifische
Fracht in g/EW*d
Schlammart
Erläuterung
Vorklärbecken
Nachklärbecken
Weitergehende Abwasserreinigung
Rücklaufschlammpumpwerk
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MENÜ
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Schlammvorentwässerung
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AUFGABENSTELLUNG
ANFALLENDE SCHLÄMME IN DER ABWASSERREINIGUNG
2. In der Tabelle findest Du verschiedene Analyseverfahren für die anfallenden Schlämme der
Abwasserreinigung. Fülle die die leeren Felder vollständig aus.
Analyse
Formelzeichen
Einheit
Formel
Trockensubstanzgehalt
Trockenrückstand
Schlammvolumen
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MENÜ
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Schlammindex
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AUFGABENSTELLUNG
ANFALLENDE SCHLÄMME IN DER ABWASSERREINIGUNG
4. Glührückstand, Glühverlust und Trockenrückstandbestimmung
vom Primärschlamm (Auszug aus dem Betriebstagebuch)
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MENÜ
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Muffelofen
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AUFGABENSTELLUNG
ANFALLENDE SCHLÄMME IN DER ABWASSERREINIGUNG
5. TS-Gehalt Reduzierung mit Hilfe einer Pumpe im Belebungsbecken
Laut Laboranalyse hat sich ergeben, dass der TS-Gehalt in der Belebung bei 3,7g/l liegt. Wie
lange musst Du deine Überschussschlammpumpe in Betrieb nehmen, damit Du Deinen
Wunsch TS-Gehalt von 3,5g/l erreichst? Aus deinem Betriebstagebuch und Betriebsdatenblatt
der Überschusschlammpumpe konntest Du folgende Werte entnehmen:
Rücklaufschlammverhältnis = 100%
QPumpe = 23l/s
Volumen der Belebung = 7000m³
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MENÜ
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Belebungsbecken
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LÖSUNGSHILFE
ANFALLENDE SCHLÄMME IN DER ABWASSERREINIGUNG
1. In der unten stehenden Tabelle, sind verschiedene Bauwerke angegeben, bei denen
Klärschlämme anfallen. Fülle in der Tabelle die leeren Zeilen aus.
Anfall Ort
Schlammart/Bezeichnung
Einwohner spezifische
Fracht in g/EW*d
Vorklärbecken
Primärschlamm
45g/EW*d
Ist der Schlamm, der sich im Vorklärbecken absetzt. Er enthält grobe
Bestandteile wie z.B. Fäkalien, Gemüse und Papier und ist sehr
dickbreiig. Der Wasseranteil des Schlamms liegt bei ca. 93-97% und
hat einen hohen Anteil an organischen Inhaltsstoffen.
Nachklärbecken
Sekundärschlamm
35g/EW*d
Ist der Schlamm, der in der Nachklärung anfällt und entnommen
wird (Überschussschlamm). In der Zusammensetzung ist er
homogener als Primärschlamm und besteht aus der Biomasse der
Belebungsanlage. Der Wasseranteil liegt bei ca. 97-99%.
Weitergehende Abwasserreinigung
Tertiärschlamm
10g/EW*d
Ist der Schlamm, der durch die Nachfällung in der weitergehenden
Abwasserreinigung wie z.B. Filtration oder Aktivkohlefilter anfällt.
Rücklaufschlammpumpwerk
Rücklaufschlamm
Nach der biologischen Reinigungsstufe wird der Schlamm vom
gereinigten Abwasser in der Nachklärung getrennt. Ein Großteil des
getrennten Schlamms wird in die biologische Reinigungsstufe als
Rücklaufschlamm zurückgeführt.
Schlammvorentwässerung
Überschussschlamm
Ein kleinerer Teil des Rücklaufschlamms wird als sogenannter
Überschussschlamm aus dem System entnommen und der
Vorentwässerung zugeführt.
MENÜ
VOR
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ZURÜCK
Erläuterung
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LÖSUNGSHILFE
ANFALLENDE SCHLÄMME IN DER ABWASSERREINIGUNG
2. In der Tabelle findest Du verschiedene Analyseverfahren für die anfallenden Schlämme der
Abwasserreinigung, fülle diese vollständig aus.
Formelzeichen
Einheit
Trockensubstanzgehalt
TS
g/l
Trockenrückstand
TR
%
Schlammvolumen
SV
ml/l
Schlammindex
ISV
ml/g
ZURÜCK
Formel
𝑇𝑆 =
𝑇𝑅 (%) =
MENÜ
𝑀𝑎𝑠𝑠𝑒 𝐹𝑖𝑙𝑡𝑒𝑟 𝑚𝑖𝑡 𝑆𝑐ℎ𝑙𝑎𝑚𝑚 (𝑔) − 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑒 𝐹𝑖𝑙𝑡𝑒𝑟 𝑙𝑒𝑒𝑟 (𝑔)
𝑉𝑃𝑟𝑜𝑏𝑒 (𝑙)
𝑇𝑖𝑒𝑔𝑒𝑙 𝑚𝑖𝑡 𝑔𝑒𝑡𝑟𝑜𝑐𝑘𝑛𝑒𝑡𝑒𝑚 𝑆𝑐ℎ𝑙𝑎𝑚𝑚 𝑔 − 𝑇𝑖𝑒𝑔𝑒𝑙 𝑙𝑒𝑒𝑟 (𝑔)
𝐸𝑖𝑛𝑤𝑎𝑎𝑔𝑒 𝑆𝑐ℎ𝑙𝑎𝑚𝑚 (𝑔)
𝐼𝑆𝑉 =
VOR
𝑆𝑉 (𝑚𝑙 𝑙 )
𝑔
𝑇𝑆 ( 𝑙 )
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Analyse
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LÖSUNGSHILFE
ANFALLENDE SCHLÄMME IN DER ABWASSERREINIGUNG
3. Unterschied zwischen Trockensubstanz (TS) und Trockenrückstand (TR)
Der Trockensubstanz-Gehalt ist ein Maß für die enthaltene aktive Biomasse in einer
Belebtschlammprobe. Der TS wird in g/l angegeben! Zur Bestimmung der Probenanalyse
wird meist 100ml einer Probe filtriert und bei 105°C getrocknet. Vorher wird die Masse des
Filters bestimmt und anschließend die Belebtschlammprobe in einer Nutsche filtriert. Nach
dem Trocknen wird der Filter mit dem darin enthaltenen Rückstand gewogen und die leere
Filtermasse abgezogen und auf 1000ml mit dem Faktor 10 multipliziert. Der TS wird häufig bei
Schlämmen bestimmt, die nicht dickbreiig und filtrierbar sind.
Der Trockenrückstand wird durch Verbrennung der vorher im Trockenschrank getrockneten
Probe z.B. Trockensubstanzprobe (aber nicht in einem Filter, sondern in einem
Porzellantiegel), im Muffelofen bei 550°C bestimmt. Subtrahiert man vom TS-Gehalt das
Gewicht der Aschemenge so erhält man den Trockenrückstand. Der Trockenrückstand wird in
% angegeben und sollte nicht mit dem Trockensubstanz-Gehalt verwechselt werden! Der TR
wird bei Schlämmen bestimmt, die nicht filtrierbar und dickbeiig sind.
ZURÜCK
MENÜ
VOR
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Standzylinder
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LÖSUNGSHILFE
ANFALLENDE SCHLÄMME IN DER ABWASSERREINIGUNG
4. Glührückstand, Glühverlust und Trockenrückstandbestimmung
vom Primärschlamm
ZURÜCK
MENÜ
VOR
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Nutsche
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LÖSUNGSHILFE
ANFALLENDE SCHLÄMME IN DER ABWASSERREINIGUNG
5. TS-Gehalt Reduzierung mit Hilfe einer Pumpe im Belebungsbecken
Laut Laboranalyse hat sich ergeben, dass der TS-Gehalt in der Belebung bei 3,7g/l liegt. Wie
lange musst Du deine Überschussschlammpumpe in Betrieb nehmen, damit Du deinen
Wunsch TS-Gehalt von 3,5g/l erreichst? Aus deinem Betriebstagebuch und Betriebsdatenblatt
der Überschusschlammpumpe konntest Du folgende Werte entnehmen:
1. 𝑚𝑇𝑆 𝑧𝑢 𝑒𝑛𝑡𝑓𝑒𝑟𝑛𝑒𝑛 =
Volumen der Belebung = 7000m³
Hinweis: Ist die Differenz zwischen den
momentanen TS und Wunsch TS-Gehalt.
7000𝑚³∗0,2𝑘𝑔𝑇𝑆
𝑚³
=1400kgTS
23𝑙 ∗ 3600𝑠 ∗ 𝑚3 ∗ 7,4𝑘𝑔𝑇𝑆
2. 𝑚𝑇𝑆 𝑃𝑢𝑚𝑝𝑒 =
= 612,72𝑘𝑔/ℎ
𝑠 ∗ ℎ ∗ 1000𝑙 ∗ 𝑚³
3.Stunden 𝑃𝑢𝑚𝑝𝑒 𝑖𝑛 𝐵𝑒𝑡𝑟𝑖𝑒𝑏 =
ZURÜCK
1400𝑘𝑔𝑇𝑆∗ℎ
612,72𝑘𝑔𝑇𝑆
MENÜ
Hinweis: TS-Gehalt in der Belebung und
Rücklaufschlammvehältnis berücksichtigen, dabei ergibt
sich der TS-Gehalt im Überschussschlamm von 7,4g/l.
= 2,28ℎ
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Rücklaufschlammverhältnis = 100%
QPumpe = 23l/s
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ZURÜCK
MENÜ
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KONTROLLFRAGEN
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DEIN PERSÖNLICHER TRAINER
BJÖRN
ZURÜCK
MENÜ
VOR
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„Hast Du Fragen zu den
Lösungen oder
Kontrollfragen?
Kein Problem!
Melde Dich gleich bei mir
im SAMMELPLATZ“
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HERZLICH WILLKOMMEN!
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AUFGABE DES MONATS
ANFALLENDE SCHLÄMME IN DER ABWASSERREINIGUNG
Die Aufgabe ANFALLENDE SCHLÄMME IN DER ABWASSERREINIGUNG soll Dich Schritt für Schritt an
den praxisnahen und meist täglichen Umgang mit den verschiedenen Schlammarten heranführen.
Lernziel:
Kennenlernen und Anwenden grundlegender Berechnungen, Zuordnung der anfallenden Schlämme auf
Kläranlagen und die dazugehörigen Schlammanalysen.
Aufgaben:
1. Als Einstieg in die Aufgabe solltest Du die anfallenden Klärschlämme dem entsprechenden Bauwerk
zuordnen. Neben einer Erläuterung der jeweiligen Schlammart sind die einwohnerspezifischen
Frachten anzugeben. Nutze dazu bitte die Tabelle auf der nachfolgenden Seite 4.
2.
Auf Seite 5 findest Du in der Tabelle verschiedene Analyseverfahren für die anfallenden Schlämme
der Abwasserreinigung. Fülle diese vollständig aus.
3.
Worin liegt der Unterschied bei der Bestimmung der Trockensubstanz (TS) und Trockenrückstand
(TR)? Achte dabei auf die Einheiten und erläutere in kurzen Sätzen, wann bei einer Schlammanalyse
der TS oder TR bestimmt wird!
4.
Aus Deinem Betriebstagebuch hast Du verschiedene Werte entnommen um den Glührückstand,
Glühverlust und den Trockenrückstand vom Primärschlamm errechnen zu können. Berechne die
oben genannten Parameter. Die einzelnen Werte sind auf der Seite 6 in der Tabelle hinterlegt.
5.
Wie lange musst Du Deine Überschussschlammpumpe in Betrieb nehmen, um den
Trockensubstanzgehalt in Deiner Belebung von 3,7g/l auf 3,5kg/m³ zu reduzieren? Die vollständige
Aufgabenstellung findest Du auf Seite 7.
MEIN TIPP:
„ Als Einstieg in
das Modul
solltest Du dir die
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FÜR UMWELTTECHNISCHE
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anschauen!“
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Hinweis:
Die Aufgaben sollten in Absprache mit Deinem MeisterIn /AusbilderIn durchgeführt werden. Dadurch kann
die Aufgabe optimal in Deinen Ausbildungsverlauf eingepasst und als praktische Übung in Deinem
Ausbildungsbetrieb durchgeführt werden.
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AUFGABENSTELLUNG
ANFALLENDE SCHLÄMME IN DER ABWASSERREINIGUNG
1. In der unten stehenden Tabelle sind verschiedene Bauwerke angegeben, bei denen
Klärschlämme anfallen. Fülle in der Tabelle die leeren Felder aus.
Anfall Ort
Einwohner spezifische
Fracht in g/EW*d
Schlammart
Erläuterung
Vorklärbecken
Nachklärbecken
Weitergehende Abwasserreinigung
Rücklaufschlammpumpwerk
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Schlammvorentwässerung
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AUFGABENSTELLUNG
ANFALLENDE SCHLÄMME IN DER ABWASSERREINIGUNG
2. In der Tabelle findest Du verschiedene Analyseverfahren für die anfallenden Schlämme der
Abwasserreinigung. Fülle die die leeren Felder vollständig aus.
Analyse
Formelzeichen
Einheit
Formel
Trockensubstanzgehalt
Trockenrückstand
Schlammvolumen
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Schlammindex
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AUFGABENSTELLUNG
ANFALLENDE SCHLÄMME IN DER ABWASSERREINIGUNG
4. Glührückstand, Glühverlust und Trockenrückstandbestimmung
vom Primärschlamm (Auszug aus dem Betriebstagebuch)
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Muffelofen
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AUFGABENSTELLUNG
ANFALLENDE SCHLÄMME IN DER ABWASSERREINIGUNG
5. TS-Gehalt Reduzierung mit Hilfe einer Pumpe im Belebungsbecken
Laut Laboranalyse hat sich ergeben, dass der TS-Gehalt in der Belebung bei 3,7g/l liegt. Wie
lange musst Du deine Überschussschlammpumpe in Betrieb nehmen, damit Du Deinen
Wunsch TS-Gehalt von 3,5g/l erreichst? Aus deinem Betriebstagebuch und Betriebsdatenblatt
der Überschusschlammpumpe konntest Du folgende Werte entnehmen:
Rücklaufschlammverhältnis = 100%
QPumpe = 23l/s
Volumen der Belebung = 7000m³
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Belebungsbecken
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ANFALLENDE SCHLÄMME IN DER ABWASSERREINIGUNG
1. In der unten stehenden Tabelle, sind verschiedene Bauwerke angegeben, bei denen
Klärschlämme anfallen. Fülle in der Tabelle die leeren Zeilen aus.
Anfall Ort
Schlammart/Bezeichnung
Einwohner spezifische
Fracht in g/EW*d
Vorklärbecken
Primärschlamm
45g/EW*d
Ist der Schlamm, der sich im Vorklärbecken absetzt. Er enthält grobe
Bestandteile wie z.B. Fäkalien, Gemüse und Papier und ist sehr
dickbreiig. Der Wasseranteil des Schlamms liegt bei ca. 93-97% und
hat einen hohen Anteil an organischen Inhaltsstoffen.
Nachklärbecken
Sekundärschlamm
35g/EW*d
Ist der Schlamm, der in der Nachklärung anfällt und entnommen
wird (Überschussschlamm). In der Zusammensetzung ist er
homogener als Primärschlamm und besteht aus der Biomasse der
Belebungsanlage. Der Wasseranteil liegt bei ca. 97-99%.
Weitergehende Abwasserreinigung
Tertiärschlamm
10g/EW*d
Ist der Schlamm, der durch die Nachfällung in der weitergehenden
Abwasserreinigung wie z.B. Filtration oder Aktivkohlefilter anfällt.
Rücklaufschlammpumpwerk
Rücklaufschlamm
Nach der biologischen Reinigungsstufe wird der Schlamm vom
gereinigten Abwasser in der Nachklärung getrennt. Ein Großteil des
getrennten Schlamms wird in die biologische Reinigungsstufe als
Rücklaufschlamm zurückgeführt.
Schlammvorentwässerung
Überschussschlamm
Ein kleinerer Teil des Rücklaufschlamms wird als sogenannter
Überschussschlamm aus dem System entnommen und der
Vorentwässerung zugeführt.
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ANFALLENDE SCHLÄMME IN DER ABWASSERREINIGUNG
2. In der Tabelle findest Du verschiedene Analyseverfahren für die anfallenden Schlämme der
Abwasserreinigung, fülle diese vollständig aus.
Formelzeichen
Einheit
Trockensubstanzgehalt
TS
g/l
Trockenrückstand
TR
%
Schlammvolumen
SV
ml/l
Schlammindex
ISV
ml/g
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Formel
𝑇𝑆 =
𝑇𝑅 (%) =
MENÜ
𝑀𝑎𝑠𝑠𝑒 𝐹𝑖𝑙𝑡𝑒𝑟 𝑚𝑖𝑡 𝑆𝑐ℎ𝑙𝑎𝑚𝑚 (𝑔) − 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑒 𝐹𝑖𝑙𝑡𝑒𝑟 𝑙𝑒𝑒𝑟 (𝑔)
𝑉𝑃𝑟𝑜𝑏𝑒 (𝑙)
𝑇𝑖𝑒𝑔𝑒𝑙 𝑚𝑖𝑡 𝑔𝑒𝑡𝑟𝑜𝑐𝑘𝑛𝑒𝑡𝑒𝑚 𝑆𝑐ℎ𝑙𝑎𝑚𝑚 𝑔 − 𝑇𝑖𝑒𝑔𝑒𝑙 𝑙𝑒𝑒𝑟 (𝑔)
𝐸𝑖𝑛𝑤𝑎𝑎𝑔𝑒 𝑆𝑐ℎ𝑙𝑎𝑚𝑚 (𝑔)
𝐼𝑆𝑉 =
VOR
𝑆𝑉 (𝑚𝑙 𝑙 )
𝑔
𝑇𝑆 ( 𝑙 )
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3. Unterschied zwischen Trockensubstanz (TS) und Trockenrückstand (TR)
Der Trockensubstanz-Gehalt ist ein Maß für die enthaltene aktive Biomasse in einer
Belebtschlammprobe. Der TS wird in g/l angegeben! Zur Bestimmung der Probenanalyse
wird meist 100ml einer Probe filtriert und bei 105°C getrocknet. Vorher wird die Masse des
Filters bestimmt und anschließend die Belebtschlammprobe in einer Nutsche filtriert. Nach
dem Trocknen wird der Filter mit dem darin enthaltenen Rückstand gewogen und die leere
Filtermasse abgezogen und auf 1000ml mit dem Faktor 10 multipliziert. Der TS wird häufig bei
Schlämmen bestimmt, die nicht dickbreiig und filtrierbar sind.
Der Trockenrückstand wird durch Verbrennung der vorher im Trockenschrank getrockneten
Probe z.B. Trockensubstanzprobe (aber nicht in einem Filter, sondern in einem
Porzellantiegel), im Muffelofen bei 550°C bestimmt. Subtrahiert man vom TS-Gehalt das
Gewicht der Aschemenge so erhält man den Trockenrückstand. Der Trockenrückstand wird in
% angegeben und sollte nicht mit dem Trockensubstanz-Gehalt verwechselt werden! Der TR
wird bei Schlämmen bestimmt, die nicht filtrierbar und dickbeiig sind.
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4. Glührückstand, Glühverlust und Trockenrückstandbestimmung
vom Primärschlamm
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ANFALLENDE SCHLÄMME IN DER ABWASSERREINIGUNG
5. TS-Gehalt Reduzierung mit Hilfe einer Pumpe im Belebungsbecken
Laut Laboranalyse hat sich ergeben, dass der TS-Gehalt in der Belebung bei 3,7g/l liegt. Wie
lange musst Du deine Überschussschlammpumpe in Betrieb nehmen, damit Du deinen
Wunsch TS-Gehalt von 3,5g/l erreichst? Aus deinem Betriebstagebuch und Betriebsdatenblatt
der Überschusschlammpumpe konntest Du folgende Werte entnehmen:
1. 𝑚𝑇𝑆 𝑧𝑢 𝑒𝑛𝑡𝑓𝑒𝑟𝑛𝑒𝑛 =
Volumen der Belebung = 7000m³
Hinweis: Ist die Differenz zwischen den
momentanen TS und Wunsch TS-Gehalt.
7000𝑚³∗0,2𝑘𝑔𝑇𝑆
𝑚³
=1400kgTS
23𝑙 ∗ 3600𝑠 ∗ 𝑚3 ∗ 7,4𝑘𝑔𝑇𝑆
2. 𝑚𝑇𝑆 𝑃𝑢𝑚𝑝𝑒 =
= 612,72𝑘𝑔/ℎ
𝑠 ∗ ℎ ∗ 1000𝑙 ∗ 𝑚³
3.Stunden 𝑃𝑢𝑚𝑝𝑒 𝑖𝑛 𝐵𝑒𝑡𝑟𝑖𝑒𝑏 =
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1400𝑘𝑔𝑇𝑆∗ℎ
612,72𝑘𝑔𝑇𝑆
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Hinweis: TS-Gehalt in der Belebung und
Rücklaufschlammvehältnis berücksichtigen, dabei ergibt
sich der TS-Gehalt im Überschussschlamm von 7,4g/l.
= 2,28ℎ
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Rücklaufschlammverhältnis = 100%
QPumpe = 23l/s
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