Schlussbericht

2010

ZE: FlowConcept GmbH

Förderkennzeichen: 02WA0819

Vorhabenbezeichnung: Entwicklung innovativer SBR-Verfahren durch Ausnutzung verfahrensspezifischer Hydraulikphasen mit Hilfe dynamischer Simulation, Teilprojekt 3

Laufzeit des Vorhabens: 01.10.2006 bis 30.09.2010

Berichtszeitraum: 01.10.2006 bis 30.09.2010

Das diesem Bericht zu Grunde liegende Vorhaben wurde mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung unter dem Förderkennzeichen 02WA0819 gefördert. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt beim Autor.

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I. Kurzdarstellung

1. Aufgabenstellung

Das Gesamtziel des Forschungsvorhabens war die Verbesserung der Verfahrens-entwicklung, Planung und des Betriebes von SBR-Anlagen mit einem Schwerpunkt auf der Beeinflussung der Sedimentationseigenschaften des Schlammes durch dynamische Simula-tionen.

Zur Erreichung dieses Gesamtziels war es Ziel der FlowConcept GmbH, detaillierte Erkennt-nisse zu den Verteilungen der interessierenden Prozessgrößen, wie Geschwindigkeiten, Schlammkonzentration etc., in den einzelnen Prozessphasen in einem SBR-Reaktor auf Basis von CFD-Berechnungen zu erarbeiten, auf deren Grundlage räumliche Strukturen in 0-dimensionalen Modellansätzen durch den Projektpartner ifak zu integrieren waren.

Des Weiteren sollten die Ergebnisse zur Bewertung unterschiedlicher Betriebskonzepte genutzt werden, die vom Projektpartner LimnoTec entwickelt wurden.

2. Voraussetzungen, unter denen das Vorhaben durchgeführt wurde

Das Forschungsvorhaben wurde als Verbundprojekt durchgeführt. In ihm war das ifak – Institut für Automation und Kommunikation e. V. aus Magdeburg als Entwickler 0-dimensionaler Programmsysteme zur Beschreibung abwassertechnischer Prozesse eingebunden. Weiterhin war die LimnoTec Abwasseranlagen GmbH aus Hille Partner in dem Projekt. Sie zeichnet sich zum einen durch große Erfahrung im Bereich der Planung und Ausführung von SBR-Anlagen aus. Zum anderen entwickelt die LimnoTec selbst spezielle Verfahren zur Optimierung der Prozessabläufe in SBR-Anlagen, die sie nicht nur in der Praxis, sondern auch durch 0-dimensionale Simulationsstudien prüft.

Die FlowConcept GmbH als dritter Partner zeichnet sich durch langjährige Erfahrung im Bereich der CFD-Modellierung in der Abwasserreinigung aus.

3. Planung und Ablauf des Vorhabens

Das Projekt wurde als Dreijahresprojekt geplant und u. a. auf Grund von witterungsbedingten Verzögerungen in notwendigen Messkampagnen um ein Jahr verlängert.

Die Projektpartner arbeiteten während des Projektzeitraumes an der Umsetzung ihrer Ziele, wobei ein regelmäßiger Austausch der erarbeiteten Erkenntnisse zwischen den Partnern stattfand. Die nachfolgende Graphik verdeutlicht das Zusammenwirken der drei Projekt-partner.

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Abbildung 1: Projektpartner.

4. Wissenschaftlicher und technischer Stand, an den angeknüpft wurde

Die Arbeiten der FlowConcept GmbH bauten auf eigenen langjährigen Erfahrungen im Bereich der mehrdimensionalen Modellierungen von Prozessen in der Abwasserreinigung sowie auf Veröffentlichungen auf.

So werden Strömungssimulationen heutzutage für die Auslegung und Optimierung einzelner Becken einer Kläranlage eingesetzt. Durch die räumliche Abbildung des Beckens und den darin ablaufenden Prozessen ist eine detaillierte Analyse der Systemverhältnisse möglich.

Im Hinblick auf die Belebung gilt es zumeist unter Berücksichtigung der charakteristischen Prozesse – Strömung, bei druckbelüfteten Becken als Zweiphasenströmung aus dem Luft-Wasser-Gemisch und Turbulenz – die Geschwindigkeitsverteilung und die Durchmischung im Becken zu berechnen. Ziel dieser Berechnungen ist eine verfahrenstechnisch optimale Auslegung und Betriebsweise durch eine angepasste Belüfterposition und - betriebsweise und/oder eine günstige Positionierung und Betriebsweise strömungserzeugender Aggregate. Aber auch im Hinblick auf die Ausbildung unterschiedlicher Reaktionsräume (aerob, anoxisch und anaerob) werden derartige Studien durchgeführt, wobei in diesem Fall auch der Sauerstoffeintrag und -transport wie auch die biokinetischen Prozesse in der Berechnung berücksichtigt werden (Hunze, 2005; Hunze und Schumacher, 2003; Hunze, 1996).

Simulationsstudien zur Untersuchung der Verhältnisse in Nachklärbecken widmen sich ver-stärkt dem Problem der Zulaufgestaltung wie auch den Absetzprozessen im Hinblick auf eine optimale Reinigungsleistung der Becken. Hier gilt es, im Simulationsmodell die Besonder-heiten des Feststoff-Wasser-Gemisches realitätsnah wiederzugeben. Neben der Strömung werden somit Dichteeinflüsse und Änderungen im Fließverhalten auf Grund steigender Fest-stoffkonzentrationen berücksichtigt. Aber auch der Transport des Feststoffs, unter Berück-sichtigung von Flokkulation und seiner Sedimentation, ist in den Modellen integriert (Hunze et. al, 2005, Krebs et. al, 2000, Holthausen, 1995).

Die räumlich hochauflösende Modellierung stellt – wie schon erwähnt – ein Werkzeug für die Detailanalyse eines einzelnen Beckens dar, eine Einbindung in eine dynamische Kläranla-gensimulation, z. B. mit dem Programmsystem SIMBA, ist nicht möglich. Sollen aber rele-vante räumliche Strukturen und Systemgrößenverteilungen in eine solche dynamische Simulation integriert werden, so bietet sich eine komplexe Kompartimentierung des Reaktors an, in dem diese Strukturen auftreten.

4

Im Bereich der Belebungsbecken sind in diesem Zusammenhang das 2-Schichtenmodell (Korn et. al, 1998) sowie ein geschwindigkeitsbasierter Ansatz (Hunze et. al, 2000) zu nennen, die eine Abbildung der prozessrelevanten räumlichen Verteilung von Sauerstoff in oberflächenbelüfteten Belebungsbecken ermöglichen.

Für die Beschreibung von räumlichen Strukturen in Nachklärbecken existieren bereits seit einigen Jahren quasi-1D-Modelle, die das Prozessgeschehen in der vertikalen Richtung approximieren (Krebs, 1991). Neuere Entwicklungen zielen darauf ab, auch Transport-prozesse in den weiteren räumlichen Raumrichtungen parametrisiert bzw. durch eine verän-derte Kompartimentierung in dem Nachklärbeckenmodul eines dynamischen Kläranlagen-modells zu integrieren (Hunze et. al, 2005, Hunze, 2005; Hydromantis, 2002).

4.1 Fachliteratur

Holthausen, E. (1995): Numerische Simulation Belebung und Nachklärung. In: Korrespon-denz Abwasser, 42(1):1812-1819

Korn, U., Tschepetzki, R., Alex, J., Jumar, U., Rosenwinkel, K.-H. und Obenaus, F. (1998): Erfassung des Betriebszustandes von Anlagen der biologischen Abwasserreinigung mit Methoden der dynamischen Simulation, Technischer Bericht, DFG-Bericht.

Krebs, P. (1991): Modellierung und Verbesserung der Strömung in Nachklärbecken, Techni-scher Bericht 157, Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft, Bern, Schriftenreihe Umwelt – Gewässerschutz.

Krebs, P., Armbruster, M. und Rodi, W. (2000): Numerische Nachklärbeckenmodelle. KA – Wasserwirtschaft – Abwasser – Abfall, 47(7): 985-999.

Hunze, M. (1996): Numerische Modellierung reaktiver Strömungen in oberflächenebelüfteten Belebungsbecken, Dissertation, Institut für Strömungsmechanik und Elektron. Rechnen im Bauwesen, Universität Hannover

Hunze, M., Krause, K. und Obenaus, F. (2000): Compartmentalization of a surface-aerated circulation Basin using a 3-D Velocity Field, Posterbeitrag, WATERMATEX; Ghent

Hunze, M. und Schumacher, S. (2003): Oxygen Transfer by diffused air into activated sludge basins – computer simulations: a tool for an optimal operational design. In: Proceedings of the 9th IWA Specialised Conference – Design, Operation and Economics of Large Waste water Treatment Plants

Hunze, M. (2005): Simulation in der kommunalen Abwasserreinigung, Oldenbourg Verlag

Hunze, M., Freimann, R., Janzen, M. und Schumacher, S. (2005): Strömungs- und Feststoff-verteilung in Nachklärbecken, wwt-awt, Nr. 9 und 10

Hydromantis (2002): GPS-X- Anwenderhandbuch

5. Zusammenarbeit mit anderen Stellen

Eine Zusammenarbeit fand nur mit den beiden bereits genannten Projektpartnern statt.

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II. Eingehende Darstellung

1. Abbildung der hydraulischen Vorgänge in einem SBR-Reaktor

1.1 Einleitung

Der Betrieb eines SBR-Reaktors ist durch die nacheinander ablaufenden Prozesse

− Beschickung,

− Belüftung,

− Rühren,

− Sedimentieren und

− Dekantieren

gekennzeichnet, wobei die Phasen Belüften und Rühren auch mehrmals nacheinander ablaufen können.

Jede dieser Prozessphasen wird durch bestimmte Randbedingungen beeinflusst, die sich nicht nur in der Abbaukinetik der Organismen, sondern auch in den Strömungsverhältnissen niederschlagen.

Im Rahmen der Projektbearbeitung wurden die signifikanten Prozessgrößen für die hydrauli-schen Gegebenheiten einer jeden Prozessphase herausgearbeitet und die sich einstellenden Strömungsverhältnisse analysiert. Da es jedoch das wesentliche Ziel der Studien war, Möglichkeiten zu entwickeln, die räumlichen Strömungsstrukturen in ein 0-dimensionales Simulationsmodell zu integrieren, war die Kernfrage, welche Größe in beiden Modell-ansätzen – 0-d und 3-d – auftritt, die die Grundlage der Kompartimentierung darstellen sollte.

Als sinnvolle Größe ergab sich hierfür die Schlammverteilung.

So war für jede Prozessphase die Schlammverteilung zu ermitteln und auf dieser Grundlage zu prüfen, inwieweit eine räumliche Unterteilung sinnvoll im Hinblick auf die ablaufenden reaktionskinetischen Prozesse erscheint.

Im Folgenden werden in einem ersten Schritt (Kapitel 1.2) die Ergebnisse der CFD-Berech-nungen vorgestellt, bevor im zweiten Schritt (Kapitel 1.3) die Schlussfolgerungen und das Vorgehen im Hinblick auf die Kompartimentierung dargelegt werden. In einem dritten Abschnitt (Kapitel 1.4) werden die Ergebnisse in Bezug auf neu entwickelte SBR-Betriebs-strategien vorgestellt und diskutiert.

1.2 CFD-Berechnungen von SBR-Prozessphasen

1.2.1 Das verwendete Programmsystem

Die Grundlage aller Studien bildete das Programmsystem FLUENT (ANSYS), das eine Vielzahl von Ansätzen zur Berechnung physikalischer Prozesse beinhaltet, die bei einigen Fragestellungen wie z. B. der Sedimentation oder dem Dekantieren auch durch eigene Entwicklungen ergänzt worden sind.

1.2.2 Die untersuchten SBR-Anlagen

Die Grundlage der Ansatzentwicklung wie auch vieler Tests war der SBR-Reaktor der KA Spenge.

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Bei diesem handelt es sich um einen runden Reaktor mit einer maximalen Wassertiefe von 5,50 m (Abbildung 2).

Auf dieser Anlage waren durch den Projektpartner LimnoTec eine Vielzahl von Unter-suchungen durchgeführt worden, so dass eine gute Datenlage zur Verfügung stand. Nähere Details zu der Anlage finden sich im Bericht des Projektpartners „LimnoTec“.

Abbildung 2: Schematische Draufsicht auf den SBR-Reaktor der KA Spenge.

Das zugehörige Computermodell, wie es den Berechnungen zu Grunde lag, verdeutlicht Abbildung 3. Alle Arbeiten zur Geometrieerstellung wie auch zur Generierung des Berech-nungsnetzes erfolgten mit dem Programm GAMBIT.

Abbildung 3: Computermodell des SBR-Reaktors der KA Spenge.

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Der SBR-Reaktor der KA Weißtal stellte den zweiten Reaktor im Rahmen des Projektes dar. Auch bei diesem handelt es sich um einen runden Reaktor mit einer maximalen Wassertiefe von 5,50 m (Abbildung 4).

Abbildung 4: Schematische Draufsicht auf den SBR-Reaktor der KA Weißtal.

Abbildung 5: Computermodell des SBR-Reaktors der KA Weißtal.

Um zu prüfen, ob die Form des Reaktors einen signifikanten Einfluss auf die sich einstellen-den räumlichen Strukturen aufweist, wurde als dritter Reaktor der rechteckige SBR-Reaktor ausgewählt, der Bestandteil der betriebseigenen Kläranlage der Firma Gemüse-Meyer ist.

Abbildung 6 und Abbildung 7 zeigen den Reaktor schematisch und als Computermodell.

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Abbildung 6: Schematische Ansichten des SBR-Reaktors der Firma Gemüse-Meyer.

Abbildung 7: Computermodell des SBR-Reaktors der Firma Gemüse-Meyer.

Details zu den Betriebsdaten der Anlagen finden sich, wie schon vorab genannt, im Bericht der Firma LimnoTec zu diesem Projekt.

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1.2.3 Diskussion der Ergebnisse

1.2.3.1 Belüftungsphase

Da die Beschickungsphase von dem Endzustand des Dekantierens und damit auch des Sedimentierens aus startet, muss davon ausgegangen werden, dass sich zu diesem Zeit-punkt eine charakteristische Schlammverteilung im Reaktor eingestellt hat. Zu Beginn der Untersuchung lag diese jedoch nicht vor und so wurde der Einfachheit halber mit der belüf-teten Phase begonnen, da zu erwarten war, dass in dieser eine annähernd homogene Verteilung des Schlammes im Reaktor erreicht wird.

Anfangs- und Randbedingungen für die belüftete Phase

Grundsätzlich wurde bei allen drei Reaktoren bei Untersuchung der belüfteten Phase von einem ruhenden Wasserkörper zum Startzeitpunkt ausgegangen. Des Weiteren war der belebte Schlamm homogen im Wasserkörper verteilt.

Als Randbedingung war der jeweilige Luftvolumenstrom vorzugeben, der sich für die drei Anlagen wie folgt ergab:

SBR-Reaktor der KA Spenge: 1.712 Nm³/h

SBR-Reaktor der KA Weißtal: 2.244 Nm³/h

SBR-Reaktor Gemüse-Meyer: 658 Nm³/h

Die TS-Konzentration und der ISV in den Reaktoren betrug:

SBR-Reaktor der KA Spenge: TS = 3,00 g/l ; ISV = 75 ml/g

SBR-Reaktor der KA Weißtal: TS = 3,25 g/l ; ISV = 70 ml/g

SBR-Reaktor Gemüse-Meyer: TS = 15,0 g/l ; ISV = 50 ml/g

Aus dem Schlammindex wurde für jeden der drei Schlämme die Absetzkurve ermittelt (siehe Abbildung 8). Als Grundlage dafür wurde der Ansatz von Härtel und Pöpel (Ekama et al., 1997) zusammen mit dem Ansatz von Takacs (Takacs et al., 1991) verwendet.

Für die KA Weißtal wurden zudem Absetzversuche mit dem belebten Schlamm der realen Anlage durchgeführt, da sich gezeigt hatte, dass der Schlamm einer SBR-Anlage sich nicht unbedingt wie der Schlamm einer konventionellen Belebung verhält, auf dem der theoreti-sche Ansatz aus der Literatur jedoch aufbaut. Aus der Abbildung wird ersichtlich, dass die im Versuch ermittelten Werte deutlich von der theoretischen Kurve abweichen und der Schlamm eine signifikant höhere maximale Absetzgeschwindigkeit aufweist.

Für die Anlage der Firma Gemüse-Meyer waren auch Absetzversuche geplant, die jedoch auf Grund von Betriebsproblemen nicht realisiert wurden, da keine repräsentativen Daten zu erwarten waren.

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TS [g/l]

v s [

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]

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TS [g/l]

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]

Abbildung 8: Absetzkurven – KA Spenge (oben), KA Weißtal (Mitte) und Gemüse-Meyer (unten).

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Ergebnisdarstellung

In der Praxis erstrecken sich die belüfteten Phasen je nach Steuerung über unterschiedlich lange Zeitspannen. Es konnte jedoch festgestellt werden, dass sich auf Grund der vollflächi-gen Belüftung nach ca. acht bis zehn Minuten bereits ein annähernd stabiler Zustand im Reaktor ausbildet.

Abbildung 9 zeigt den Geschwindigkeitsbetrag sowie die TS-Konzentration an einem Beob-achtungspunkt in mittlerer Wassertiefe in Mitte des Reaktors. Auch wenn sich die Werte permanent ändern, so schwanken sie doch um einen Mittelwert und zeigen keine fallende oder steigende Tendenz.

Abbildung 9: Zeitreihen des Geschwindigkeitsbetrages und der TS-Konzentration am Beobachtungspunkt – KA Spenge – belüftete Phase.

Abbildung 10 zeigt die Geschwindigkeitsverteilung, die Luftphasenverteilung wie auch die TS-Verteilung in einem Längsschnitt durch die Mitte des Reaktors der KA Spenge, Abbildung 11 und Abbildung 12 die entsprechenden Darstellungen für die Reaktoren der KA Weißtal und der Anlage bei Gemüse-Meyer.

Die Skalierung der TS-Fraktion wurde dabei so gewählt, dass Unterschiede in einer Größenordnung von 1 g/l deutlich ersichtlich werden. Für die spätere Kompartimentierung hatte sich ein derartiger Unterschied von ca. 1 g/l als sinnvoll herausgestellt.

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(m/s) (Vol.-%) (g/l)

Abbildung 10: Geschwindigkeiten (m/s – Bild oben), Luftphasenverteilung (Vol.-% – Bild Mitte) und TS-Verteilung (g/l – Bild unten) – Längsschnitt durch die Mitte des Reaktors – SBR-Reaktor KA Spenge.

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(m/s) (Vol.-%) (g/l)

Abbildung 11: Geschwindigkeiten (m/s – Bild oben), Luftphasenverteilung (Vol.-% – Bild Mitte) und TS-Verteilung (g/l – Bild unten) – Längsschnitt durch die Mitte des Reaktors – SBR-Reaktor KA Weißtal.

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(m/s) (Vol.-%) (g/l)

Abbildung 12: Geschwindigkeiten (m/s – Bild oben), Luftphasenverteilung (Vol.-% – Bild Mitte) und TS-Verteilung (g/l – Bild unten) – Längsschnitt durch die Mitte des Reaktors – SBR-Reaktor Gemüse-Meyer.

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Fazit

Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass die Strömungsverhältnisse im Reaktor wäh-rend der belüfteten Phase hochgradig instationär und turbulent ausfallen, so dass eine annähernd homogene Verteilung des Schlammes sichergestellt werden kann. Auch bei Annahme einer inhomogenen Schlammverteilung als Startbedingung wird letztendlich eine annähernd homogene Verteilung nach einer gewissen Zeit im Reaktor erreicht, wie in weiteren Studien festgestellt werden konnte.

1.2.3.2 Rührphase

Rührphase und Belüftungsphase erfolgen in der Praxis in ständigem Wechsel. Die Berech-nung der Rührphase schließt somit an die belüftete Phase an.

Ergebnisdarstellung

Die Rührphase wurde explizit nur für den Reaktor der KA Spenge untersucht, wobei jedoch die Randbedingungen variiert worden sind.

Zum einen wurde der Einfluss des Rührwerksschubs auf die sich einstellenden Verhältnisse untersucht. Diese Studien waren insbesondere im Hinblick auf die Ermittlung der Massen-ströme zwischen den Kompartimenten im 0-d-Modell von Interesse (siehe Kapitel 1.3).

Zum anderen wurden die Auswirkungen auf die Schlammverteilung analysiert, wenn diese in zwei TS-Klassen unterteilt worden ist. Diese Unterteilung war notwendig im Hinblick auf die neu zu entwickelnden Betriebsstrategien, die insbesondere eine Selektion definierter Flocken zum Ziel hatten (siehe Kapitel 1.4).

Die Randbedingungen für die Studien ergaben sich damit wie folgt:

Rührwerksschub I: 3450 N

Rührwerksschub II: 2410 N

Rührwerksschub III: 1710 N

Bei der Aufteilung des Schlammes in zwei TS-Klassen wurde von einer Teilung von 50:50 ausgegangen. Um die Gesamtkonzentration von 3 g/l wiedergeben zu können, wurde für jede der beiden Fraktionen eine Konzentration von 1,5 g/l angenommen.

Die Absetzkurve für die beiden TS-Fraktionen zeigt Abbildung 13. Ab einer Konzentration von ca. 6 g/l wurden beide Kurven vereint, da davon ausgegangen werden muss, dass bei dieser Konzentration nur noch ein gemeinsames Absetzen des Schlammes erfolgt. Flockenklasse Fraktion 1 zeigt ein etwas schlechteres Absetzverhalten als Flockenklasse Fraktion 2.

Der Rührwerksschub für diese Studie betrug 2410 N.

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TS [g/l]

v s [

m/h

]Fraktion I; ISV 80 ml/g

Fraktion II; ISV 60 ml/g

Abbildung 13: Absetzkurve für einen Schlamm mit zwei TS-Klassen – KA Spenge.

Abbildung 14 bis Abbildung 17 verdeutlichen die Geschwindigkeitsverteilung sowie die Schlammverteilung für die vier untersuchten Varianten.

(m/s) (g/l)

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Abbildung 14: Geschwindigkeitsverteilung (m/s – oben) und TS-Verteilung (g/l –unten) – Längsschnitt durch die Mitte des Reaktors – Schub I – KA Spenge – Rühr-phase.

Abbildung 15: Geschwindigkeitsverteilung (m/s – oben) und TS-Verteilung (g/l –unten) – Längsschnitt durch die Mitte des Reaktors – Schub II – KA Spenge – Rühr-phase.

Abbildung 16: Geschwindigkeitsverteilung (m/s – oben) und TS-Verteilung (g/l –unten) – Längsschnitt durch die Mitte des Reaktors – Schub III – KA Spenge – Rühr-phase.

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(m/s) (g/l)

Abbildung 17: Geschwindigkeitsverteilung (m/s – oben), TS-Verteilung Fraktion I (g/l – Mitte) und TS-Verteilung Fraktion II (g/l –unten) – Längsschnitt durch die Mitte des Reaktors – Schub II – 2 TS-Klassen – KA Spenge – Rührphase.

Fazit

Während der Rührphase kommt es je nach Rührwerksschub zu einem mehr oder weniger starken Absetzen des Schlammes, wobei die TS-Konzentration mittig höher als wandnah ausfällt, was seine Ursache in der Rotationsströmung hat.

Bei Berücksichtigung der zwei Fraktionsklassen ist bodennah – wie zu erwarten – eine leicht höhere TS-Konzentration der besser absetzbaren Flockenklasse Fraktion 2 zu erkennen.

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1.2.3.3 Sedimentationsphase

Nach Beendigung des Belüftungs- und Rührprozesses erfolgt die Sedimentation.

Auf der Grundlage des ermittelten Systemzustandes nach der Belüftungs- oder nach der Rührphase (das hängt von der jeweiligen Betriebsweise des Reaktors ab) wurde die Sedi-mentation des belebten Schlammes für alle drei Reaktoren berechnet.

Ergebnisdarstellung

Um den Einfluss der Ausgangsschlammverteilung auf die sich während der Sedimentation einstellenden TS-Verteilung beurteilen zu können, wurde für den Reaktor der KA Spenge die Sedimentationsphase einerseits nach der belüfteten Phase mit einer homogenen TS-Vertei-lung ausgeführt und andererseits nach der Rührphase mit der vorab diskutierten TS-Vertei-lung für eine Schlammfraktion berechnet. Für die beiden anderen Reaktoren wurde die Sedimentation nur für den Fall durchgeführt, dass diese Phase an die Belüftungsphase anschloss.

Die Ergebnisse für den Reaktor der KA Spenge zeigen, dass die Sedimentation nach dem Belüften zu einer gleichmäßigen Verteilung des Schlammes im Reaktor führt, wohingegen die Verteilungsstruktur des Schlammes mit höheren Konzentrationen in Reaktormitte und geringeren außenwandnah, wie sie sich durch das Rühren eingestellt hat, während des Sedimentationsprozesses beibehalten wird.

Auch die Berechnungen der Sedimentationsphase in den Reaktoren der KA Weißtal und der Firma Gemüse-Meyer zeigen, dass sich nach einer belüfteten Phase eine gleichmäßige Schlammverteilung im Reaktor über die Breite einstellt. Durch die hohen TS-Konzentrationen im Reaktor der Firma Gemüse-Meyer verläuft der Absetzprozess jedoch deutlich langsamer als in den beiden anderen Reaktoren (siehe auch die Absetzkurven in Abbildung 8).

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(g/l)

Abbildung 18: TS-Verteilung (g/l) – 15 min nach dem Belüften (links oben), 15 min nach dem Rühren (rechts oben), 54 min nach dem Belüften (links unten) und 54 min nach dem Rühren (rechts unten) – KA Spenge.

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(g/l)

Skala 1

(g/l)

Skala 2

Abbildung 19: TS-Verteilung (g/l) – Skala 1 (oben) und Skala 2 (unten) – KA Weißtal.

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(g/l)

Abbildung 20: TS-Verteilung (g/l) – Gemüse-Meyer.

Fazit

Während der Sedimentationsphase bildet sich eine deutliche Schichtung des Schlammes über die Wassertiefe aus, wobei bereits bestehende Verteilungsstrukturen über die Breite des Reaktors bestehen bleiben.

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1.2.3.4 Dekantierphase

Die Berechnung der Dekantierphase war ein wesentlicher Arbeitsschwerpunkt im Rahmen der Projektbearbeitung, da eine praxistaugliche Strategie zu entwickeln war, um den Prozess so realistisch wie möglich abzubilden. Letztendlich wurde ein Verfahren mit dynamischem Gitter herangezogen, welches eine Anpassung des Gitters an den sinkenden Wasserstand ermöglichte.

Die Dekantierphase wurde für die beiden Reaktoren der KA Spenge und der KA Weißtal ausgeführt.

Auf Grund offener Fragestellungen im Hinblick auf das Absetzverhalten im Reaktor der Firma Gemüse-Meyer wurde das Dekantieren für diesen Reaktor nicht untersucht.

Die Abzugsmengen für die beiden untersuchten Reaktoren ergaben sich wie folgt:

KA Spenge: 1327 m³ über einen Zeitraum von 75 min

KA Weißtal: 415 m³ ebenfalls über einen Zeitraum von 75 min

Ergebnisdarstellung

Abbildung 21 und Abbildung 23 zeigen die Lage des Wasserstandes sowie die Schlamm-verteilung für die beiden Anlagen.

In den 35 min, in denen bereits dekantiert wurde, sinkt der Wasserstand von 5,55 m um 1,15 m auf 4,40 m. Die gelbe Schicht oberhalb der blauen Wasserschicht kennzeichnet den entstandenen, mit Luft gefüllten Bereich. Im Modell ist dieser Bereich nicht mehr vorhanden, da durch die Dynamic-mesh-Technik das Modellgebiet sich ständig dem neuen Wasserstand anpasst.

Die Verteilung der beiden TS-Fraktionen in der Wasserphase verdeutlicht, dass sich im unte-ren Beckenbereich eine Schicht mit höheren Konzentrationen ausbildet, oberhalb der sich eine Schicht mit geringen Konzentrationen ausbildet, in der insbesondere die schlechter ab-setzbare Flockenklasse Fraktion 1 in nennenswerter, ablaufrelevanter Konzentration vorliegt (siehe auch Abbildung 22).

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(g/l)

Abbildung 21: Lage der Wasserspiegellinie (oben) und TS-Verteilung Flockenklasse Fraktion 1 (g/l – Mitte) und Flockenklasse Fraktion 2 (g/l – unten) nach 35 min Dekantierphase – Längsschnitt durch die Mitte des Reaktors – KA Spenge.

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trat

ion

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Fraktion I; ISV 80 ml/l

Fraktion II; ISV 60 ml/l

Σ (F I + F II)

Abbildung 22: TS-Konzentration im Dekantierstrom – KA Spenge.

Für die Berechnung des Dekantierens im Reaktor der KA Weißtal konnte unter Berücksichti-gung nur einer Flockenklasse ein ähnliches Verhalten wie für den Reaktor der KA Spenge ermittelt werden. Der Wasserstand sank während der Berechnung von 5,40 m auf 4,78 m.

Abbildung 23: Lage der Wasserspiegellinie (oben) und TS-Verteilung (g/l – unten) nach 35 min Dekantierphase – Längsschnitt durch die Mitte des Reaktors – KA Weißtal.

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Zeit [s]

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zen

trat

ion

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g/l]

Abbildung 24: TS-Konzentration im Dekantierstrom – KA Weißtal.

Fazit

Der Prozess des Dekantierens konnte durch Einsatz des dynamic-mesh-Verfahrens reali-tätsnah und praxistauglich abgebildet werden.

1.2.3.5 Beschickungsphase

Die Beschickungsphase wurde nach Abschluss des Dekantierens für die Reaktoren der KA Spenge und Weißtal untersucht.

Die Berechnung erfolgte unter Verwendung des Volume-of-Fluid-Modells (Hirt und Nichols, 1981).

Für den Reaktor der KA Spenge wurde der Beschickungsvorgang ohne und mit Betrieb des Rührwerks untersucht, im Reaktor der KA Weißtal war das Rührwerk während des gesamten Beschickungszeitraums in Betrieb.

Die Beschickungsmengen und der Rührwerksschub ergaben sich zu:

Beschickungsmenge Beschickungsdauer Schub

KA Spenge 1050 m3 60 min 2410 N

KA Weißtal 570 m3 55 min 1710 N

Es wurde in beiden Studien der Schlamm als eine TS-Fraktion angenommen.

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Ergebnisdarstellung

Abbildung 25 bis Abbildung 27 verdeutlichen die Systemverhältnisse während des Beschi-ckungsvorgangs.

Die Pfadlinien – skaliert nach der Geschwindigkeit – zeigen, dass das Wasser vom Zulauf außenwandnah durch das Becken strömt. In der TS-Verteilung schlägt sich diese Bewegung in höheren Konzentrationen in Beckenmitte und geringeren außenwandnah nieder.

Wird das Rührwerk zur Beschickung hinzugeschaltet, wird dieser Effekt zum einen noch ver-stärkt, zum anderen kommt es jedoch zu Durchbrüchen und einem Aufströmen bis an die Wasseroberfläche. In der TS-Verteilung ist eine starke Vermischung erkennbar, wobei die höheren Konzentrationen in Beckenmitte verbleiben.

Für den Reaktor der KA Weißtal bilden sich ähnliche Verhältnisse wie für den Reaktor der KA Spenge bei einem Beschicken und gleichzeitigem Rührwerksbetrieb aus.

(m/s) (g/l)

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Abbildung 25: Geschwindigkeitsverteilung (m/s – oben) und TS-Verteilung (g/l –unten) – Längsschnitt durch die Mitte des Reaktors – Beschicken ohne Rührer – KA Spenge – t = 5 min.

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Abbildung 26: Geschwindigkeitsverteilung (m/s – oben) und TS-Verteilung (g/l –unten) – Längsschnitt durch die Mitte des Reaktors – Beschicken mit Rühren – KA Spenge – t = 15 min.

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Abbildung 27: Geschwindigkeitsverteilung (m/s – oben) und TS-Verteilung (g/l –unten) – Längsschnitt durch die Mitte des Reaktors – Beschicken mit Rühren – KA Weißtal – t = 6 min.

Fazit

Die Berechnungen des Beschickungsvorgangs verdeutlichen, dass bei den vorliegenden Beschickungsarten (tangentialer Zufluss) sowie dem Rührwerksbetrieb eine Rotations-strömung induziert wird, die zu geringeren außenwandnahen und höheren mittigen TS-Kon-zentrationen führt.

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1.3 Entwicklung von Kompartimentierungsstrategien

1.3.1 Allgemeines

Im Allgemeinen werden SBR-Reaktoren durch ein Dreischichtenmodell im Programmsystem Simba (ifak – Institut für Automation und Kommunikation e. V. Magdeburg) abgebildet. Im Rahmen dieses Projektes sollte geprüft werden, ob diese Unterteilung für eine realitätsnahe Abbildung ausreichend ist oder ob die Integration von mehr räumlicher Variabilität zu einer Steigerung der Abbildungsgüte führt.

Als charakteristische Größe für die Kompartimentierung wurde, wie vorab bereits dargelegt, die TS-Verteilung im Reaktor gewählt.

1.3.2 Kompartimentierungen

1.3.2.1 Grundlage

Ausgehend von den ermittelten TS-Verteilungen für die einzelnen Prozessphasen eines SBR-Reaktors wurde zusammen mit den Projektpartnern die Vorgehensweise zur Kompar-timentierung erarbeitet.

Nähere Details zur Implementierung der gewählten Kompartimentierungsstrategie sowie auch zu den dynamischen Simulationen auf Basis des neu entwickelten Ansatzes finden sich im entsprechenden Bericht des Projektpartners ifak – Institut für Automation und Kommuni-kation e. V. Magdeburg.

1.3.2.2 Annahmen für die einzelnen Prozessphasen

Für SBR-Becken ergaben sich für die einzelnen Prozessphasen die folgenden TS-Verteilun-gen aus den vorab durchgeführten CFD-Berechnungen:

1. Phase: Beschickung ohne Rührwerke

⇒ Schlammbett liegt bei halber Wassertiefe

⇒ oben: Klarwasserzone

2. Phase: Beschickung mit Rührwerken

⇒ im Innenbereich höhere TS-Konzentrationen

⇒ im Außenbereich geringere TS-Konzentrationen

3. Phase: Belüften

⇒ vollständig durchmischt

4. Phase: Übergang vom Belüften zum Rühren und

Übergang vom Belüften zum Sedimentieren

⇒ vollständig durchmischt

5. Phase: Rühren

⇒ außenwandnah geringere TS-Werte als im Innenbereich

⇒ Schichtung über die Tiefe

6. Phase: Sedimentation

⇒ Schichtung über die Tiefe

⇒ höhere TS-Konzentrationen im Innenbereich

32

7. Phase: Dekantieren

⇒ wie Phase 6

Schließt in Phase 6 das sedimentieren an eine belüftete Phase an, so kann eine Unterteilung in den inneren und den äußeren Bereich entfallen (siehe auch Kapitel 1.2.3.3).

Daraus ergab sich für die Kompartimentierung, dass zum einen eine Aufteilung in einen Innen- und einen Außenbereich des Beckens erfolgen und zum anderen eine Schichtung über die Tiefe berücksichtigt werden muss.

Es ergab sich damit ein innerer Bereich, der von einem äußeren Bereich umgeben wird. Diese Volumina galt es in Kompartimente zu überführen, wobei beide Volumina noch in Schichten zu unterteilen waren.

Hierfür wurden zwei Vorgehensweisen angestrebt. Die eine bestand in einer Unterteilung in die im Allgemeinen verwendeten 10 Schichten über die Tiefe. Die andere Variante sah ein 3-Schichtenmodell vor, wobei die Größe der Kompartimente über die Zeit variabel sein sollte.

Es entstand für die zweite Variante eine Kompartimentierung, wie sie die folgende Abbildung zeigt. Zusätzlich sind in der Abbildung auch die Massenströme für den Prozess „Dekan-tieren“ eingezeichnet.

Q zu

Q Dekanter

Abbildung 28: Kompartimentierung und Massenströme für die Prozessphase „Dekantieren“.

Die Massenströme wurden für ausgewählte Zeitpunkte aus den einzelnen 3-dimensionalen Berechnungsergebnissen generiert und wurden im Rahmen der dynamischen Simulation in Abhängigkeit der zu- und ablaufenden Ströme über die Zeit interpoliert.

33

1.4 Entwicklung neuer Betriebsstrategien

1.4.1 Allgemeines

Ein weiteres wesentliches Ziel des gesamten Projektes war es, neue Betriebsverfahren für SBR-Reaktoren zu entwickeln, bei denen eine Selektion definierter Schlammfraktionen im Vordergrund stand, um bestimmte Umsetzungsprozesse zu intensivieren.

Die Verfahren wurden vom Projektpartner LimnoTec entwickelt und im Rahmen von CFD-Berechnungen im Hinblick auf die Selektion der gewünschten TS-Fraktion untersucht. Des Weiteren wurden die Verfahren vom Projektpartner ifak durch dynamische Simulationen in ihren Auswirkungen auf das Gesamtverhalten der SBR-Anlage untersucht. Details zu den Verfahren wie auch zu den dynamischen Simulationen finden sich in den Abschlussberichten der Projektpartner LimnoTec und ifak.

1.4.2 Untersuchungen der neuen Betriebsstrategien mit Hilfe von CFD

1.4.2.1 Das ÜS-Select-Verfahren

Ziel des ÜS-Select-Verfahrens ist es, den Überschussschlamm so abzuziehen, dass mög-lichst nur wenig gut absetzbares Material aus dem System entfernt wird.

Die Berechnungen erfolgten für einen in zwei Flockenklassen unterteilten Schlamm der KA Spenge (siehe Kapitel 1.2.3.3) während der Sedimentation.

Der Abzug aus dem Reaktor erfolgte punktuell, wobei die Entnahmehöhe über den größten Konzentrationsunterschied zwischen den Fraktionen ermittelt wurde, der zu dem Zeitpunkt vorlag (siehe Abbildung 29).

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

5,00

5,50

-0,50 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00TS [g/l]

Hö

he

üb

er S

oh

le [

m]

Fraktion I; ISV 80

Fraktion II 2b; ISV 60

∆ C = C(F I) - C(F II)

Abbildung 29: Position der Abzugshöhe.

Als Entnahmehöhe ergab sich daraus 3,63 m über Boden bei einem Gesamtwasserstand von 5 m. Die Überschussschlammmenge betrug 10 m³ bei einer Pumpenleistung von 40 m³/h.

Die Schlammverteilung zu Beginn der ÜS-Entnahme verdeutlicht Abbildung 30.

34

(g/l)

Abbildung 30: TS-Verteilung (g/l) zu Beginn der Schlammentnahme – Flockenklasse Fraktion I (links) und Flockenklasse Fraktion II (rechts).

Die Position der Ebene, in der die Ergebnisse dargestellt werden, zeigt Abbildung 31.

35

Abbildung 31: Lage der Darstellungsebene.

Abbildung 32 verdeutlicht die Verteilung der beiden TS-Fraktionen über die Zeit der Ent-nahme.

(g/l)

36

Abbildung 32: TS-Verteilung (g/l) – Flockenklasse Fraktion I (links) und Flockenklasse Fraktion II (rechts) zum Zeitpunkt t = 0 s (oben), t = 100 s (Mitte) und t = 140 s (unten) – punktueller ÜS-Abzug.

Abbildung 33 zeigt den Konzentrationsverlauf der beiden TS-Fraktionen über den Abzugs-zeitraum. Es ist zu erkennen, dass die Fraktion I – also die etwas schlechter absetzbare Fraktion – in etwas höherer Konzentration am Abzugsort vorliegt.

In der rechten Abbildung ist die gesamte Abzugsmenge dargestellt. Aus ihr wird ersichtlich, dass zwar die schlechter absetzbare Fraktion in etwas stärkerem Maße entnommen werden kann, dass aber die gewünschte Abzugsmenge nicht erreicht werden kann.

37

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

2850 3050 3250 3450 3650 3850 4050 4250Zeit [s]

TS

- K

on

zen

trat

ion

[g

/l]

Fraktion I; ISV 80 ml/l

Fraktion II; ISV 60 ml/l

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

2850 3050 3250 3450 3650 3850 4050 4250Zeit [s]

ÜS

-Men

ge

[kg

]

Fraktion I; ISV 80 ml/lFraktion II; ISV 60 ml/lSoll-Menge ÜS

Abbildung 33: TS-Konzentration am Abzug (oben) und ÜS-Abzugsmenge (unten) – punktueller Abzug 3,63 m über Boden.

Auch ein Abzug in flächiger Form (Abbildung 34) bei ansonsten unveränderten Rand-bedingungen führt zu den vorab dargestellten Ergebnissen.

38

Abbildung 34: Computermodell – flächiger Abzug – ÜS-Select-Verfahren.

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

2850 3050 3250 3450 3650 3850 4050 4250Zeit [s]

c(T

S)

[g/l]

Fraktion I; ISV 80 ml/l

Fraktion II; ISV 60 ml/l

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

2850 3050 3250 3450 3650 3850 4050 4250Zeit [s]

ÜS

-Men

ge

[kg

]

Fraktion I; ISV 80 ml/lFraktion II; ISV 60 ml/lSoll-Menge ÜS

Abbildung 35: TS-Konzentration am Abzug (oben) und ÜS-Abzugsmenge (unten) – flächiger Abzug 1,60 m über Boden.

39

Eine Verlegung der Abzugshöhe auf 1,60 m für einen punktuellen Abzug, wie ihn der Pro-jektpartner gern realisieren würde, ergab bei gleichen Randbedingungen für die Berechnung, dass keine Selektion einer Flockenfraktion möglich wird, dass aber die Abzugsmenge reali-siert werden kann (Abbildung 36).

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

2850 3050 3250 3450 3650 3850 4050 4250 4450 4650Zeit [s]

TS

- K

on

zen

trat

ion

[g

/l]

Fraktion I; ISV 80 ml/l

Fraktion II; ISV 60 ml/l

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

2850 3050 3250 3450 3650 3850 4050 4250 4450 4650Zeit [s]

ÜS

-Men

ge

[kg

]

Fraktion I; ISV 80 ml/lFraktion II; ISV 60 ml/lSoll-Menge ÜS

Abbildung 36: TS-Konzentration am Abzug (oben) und ÜS-Abzugsmenge (unten) – punktueller Abzug 1,60 m über Boden.

Fazit

Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass durch das ÜS-Select-Verfahren eine etwas stärkere Entnahme schlechter absetzbarer Flocken bei einer Entnahme im oberen Becken-bereich möglich ist. Allerdings kann in diesem Fall nur eine geringe ÜS-Menge abgezogen werden, da es sonst zu Vermischungen und Durchbrüchen kommt.

40

1.4.2.2 Das RS-Verfahren

Das RS-Verfahren soll mit dem Ziel betrieben werden, gut absetzbare Schlammflocken als Rezirkulationsschlamm zu entnehmen.

Die Entnahme erfolgte über ein DN 125 im Pumpensumpf, wobei die Förderleistung der Pumpe 40 m³/h und die Fördermenge 10 m³ betrug.

Die Ausgangsverteilung der Schlammfraktion wie auch der Wasserstand entsprachen den Bedingungen, wie sie den Berechnungen des ÜS-Select-Verfahrens zu Grunde lagen (siehe Abschnitt 1.4.2.1).

Abbildung 37: Abzugsort im RS-Verfahren.

Aus den Ergebnissen wird deutlich, dass eine verstärkte Entnahme der gut absetzbaren Schlammflocken möglich ist und dass auch die gewünschte Entnahmemenge erreicht werden kann. Es ist allerdings zu bedenken, dass es nach einer gewissen Abzugszeit zu einer Veränderung im Abzugsverhalten kommt (siehe Abbildung 38), wodurch die Abzugsmenge exponentiell ansteigt.

41

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

2850 3050 3250 3450 3650 3850 4050 4250Zeit [s]

TS

- K

on

zen

trat

ion

[g

/l]

Fraktion I; ISV 80 ml/l

Fraktion II; ISV 60 ml/l

0

10

20

30

40

50

60

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80

90

100

110

120

130

140

150

160

2850 3050 3250 3450 3650 3850 4050 4250Zeit [s]

ÜS

-Men

ge

[kg

]

Fraktion I; ISV 80 ml/lFraktion II; ISV 60 ml/lSoll-Menge ÜS

Abbildung 38: TS-Ablaufkonzentrationen (oben) und RS-Abzugsmenge (unten) – RS-Verfahren.

1.4.2.3 Das Sedi-Verfahren

Im Sedi-Verfahren soll der Reaktor zum Ende der Sedimentationsphase und noch vor dem Dekantieren mit Rohabwasser beschickt werden. Das Ziel ist es, einen Teil der Denitrifi-kationsphase durch diesen Prozessschritt schon in der Sedimentationsphase gezielt durch die Zuführung von CSB ablaufen lassen zu können.

Die Beschickung mit Rohabwasser erfolgte in einer Variante über den Reaktorzulauf in einer Menge von 160 m³ über einen Zeitraum von 1.500 s und in einer zweiten Variante flächig, wobei vereinfachend eine Zuführung über die Belüfterelemente angenommen wurde. Die TS-Konzentration im Zulauf betrug 0,35 g/l, die wiederum in die beiden TS-Fraktionen unterteilt worden war. Der Wasserspiegel zu Beginn der Beschickung lag bei 5,20 m und erhöhte sich auf 5,50 m in 25 min.

Um den Weg des Rohabwassers durch den Reaktor besser verdeutlichen zu können, wurde ein Tracer mit eingetragen und sein Transport mit berechnet.

42

Die Ergebnisse der Berechnungen zeigen, dass es bei einer punktuellen Abwasserzuführung zu einem Durchbruch des Wassers bis an die Oberfläche kommt (Abbildung 40), wohingegen bei flächiger Beschickung eine gleichmäßig verteilte, bodennahe Verteilung entsteht, die sich langsam in Richtung Oberfläche verlagert.

Abbildung 39: Pfadlinien vom Zulauf (links) und von den Belüfterelementen (rechts) – Sedi-Verfahren punktuell und flächig.

(g/l)

43

Abbildung 40: Tracerverteilung (g/l) – punktueller Zulauf (links) und flächige Beschickung (rechts) in einer Draufsicht bodennah (oben) und einer Draufsicht ober-flächennah (unten) – Sedi-Verfahren.

Fazit

Die Ergebnisse zeigen, dass es durch eine punktuelle Zuführung des Rohabwassers zu einem Durchbruch bis an die Wasseroberfläche kommt. Nur bei einer annähernd flächigen Einleitung des Rohabwassers ist eine gezielte Nutzung des unteren Reaktorvolumens umsetzbar. Hierbei ist zu beachten, dass dieser Zustand je nach zugeführter Rohabwassermenge nur über einen gewissen Zeitraum einzuhalten ist.

44

Literatur

ANSYS (2008): Fluent-Benutzerhandbuch. ANSYS Germany GmbH, Darmstadt.

Ekama, G.A., Barnard, J.L., Günthert, F.W., Krebs, P., McCorquodale, J.A., Parker, D.S. und Wahlberg, E.J. (1997): Secondary Settling Tanks: Theory, Modelling Design and Ope-ration. Technischer Bericht, International Association on Water Quality, England. Scientific and Technical Report No. 6.

Hirt, C.W. und Nichols, B.D. (1981): Volume of fluid methods for the dynamics of free boundaries, Journal of Computational Physics, Nr.39, S. 201-225.

Takacs, I., Patry, G.G. und Nolasco, D. (1991): A dynamic model of the clarification-thickening process. Water Research, 25 (10), 1263-1271.

45

2. Nutzen und Verwertbarkeit der Ergebnisse

Der Nutzen und die Verwertbarkeit der Ergebnisse dieses Forschungsvorhabens lassen sich auf wissenschaftlicher und wirtschaftlicher Basis folgendermaßen definieren:

2.1 Wissenschaftliche Verwertbarkeit

Aus wissenschaftlicher Sicht konnten im Rahmen des Projektes Methoden zur Berechnung der einzelnen Prozessphasen erarbeitet werden, wobei insbesondere die Phasen des Dekantierens und des Beschickens eine große Herausforderung für die Methodenentwick-lung darstellten. Die neuen Erkenntnisse im Hinblick auf die Integration räumlicher Strukturen in 0-dimensionalen Modellen konnten erfolgreich durch den Projektpartner ifak umgesetzt werden und wurden bereits in mehreren Veröffentlichungen publiziert.

2.2 Wirtschaftliche Verwertbarkeit

Die ermittelten Ergebnisse und entwickelten Methoden ermöglichen es, für praxisrelevante Fragestellungen im Rahmen von SBR-Planungs- oder Sanierungsverfahren Lösungen zu finden und auf diese Weise die Prozessführung zu optimieren.

3. Fortschritt auf dem Gebiet des Vorhabens bei anderen Stellen

Es sind uns keine Ergebnisse von anderen Stellen bekannt, die dieses Vorhaben direkt betreffen.

4. Erfolgte und geplante Veröffentlichungen

4.1 Erfolgte Veröffentlichungen

Alex, J., Rönner-Holm, S.G.E., Hunze, M. und Holm, N.C. (2010): A combined hydraulic and biological SBR model. Beitrag im Rahmen der WWTmod Konferenz, Mont Saint Anne, Quebec, Kanada.

Alex, J., Rönner-Holm, S.G.E., Hunze, M. und Holm, N.C. (2011): A combined hydraulic and biological SBR model. Water Science and Technology, IWA Publishing, London (in Druck).

4.2 Geplante Veröffentlichungen

Es ist eine Veröffentlichung der CFD-Studien im Hinblick auf die neu entwickelten Betriebs-strategien zusammen mit den beiden Projektpartnern in einer praxisrelevanten Zeitschrift geplant.