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Mathematische Guetemodelle zur Prognose des Stoffhaushalts von Fliessgewaessern

Zweck und Ziel: Simulation und Prognose des Stoffhaushaltes abwasserbelasteter Fliessgewaesser zur Beurteilung der Auswirkungen wasserwirtschaftlicher und wasserbaulicher Massnahmen, einschliesslich Eutrophierungserscheinungen und Auswirkungen von Verklappungsmassnahmen. Ausfuehrung: Weiterentwicklung des von Dr. G. Huthmann in der BfG aufgebauten Modells, welches weitgehend empirische Zusammenhaenge verwendet, zu einem fuer verschiedene Anwendungen aussagekraeftigen Modell. Dabei werden die biologischen Vorgaenge - soweit erforderlich - mit Hilfe deterministischer Ansaetze formuliert. Die Modellentwicklung enstsprechend den Ergebnissen von Gewaesseruntersuchungen, Laborexperimenten und Literaturstudien. Ergebnisse: Das Modell besteht jetzt aus einem hydrologischen Modell, einem Temperaturmodell und dem eigentlichen Guetemodell. Folgende Stoffkonzentrationen werden berechnet: C-BSB5 (Biochemischer Sauerstoffbedarf der organischen Kohlenstoffverbindungen), CSB (Chemischer Sauerstoffbedarf, Bichromatoxidation), organischer Stickstoff, Ammoniumstickstoff, Nitratstickstoff, geloester Phosphor, ungeloester Phosphor, geloester Sauerstoff, Truebung. Ferner werden die Biomassen derjenigen langsam wachsenden Organismen berechnet, welchen einen wesentlichen Einfluss auf den Stoffhaushalt ausueben (Nitrifikanten, Algen, Zooplankter). Neuere Guetemodellrechnungen zum Sauerstoffhaushalt der Saar nach Ausbau zeigen, dass besonders in den Sommermonaten in den mittleren Stauhaltungen Lisdorf, Rehlingen und Mettlach mit Sauerstoffmangelsituationen zu rechnen ist. Um Fischsterben zu vermeiden, muss deshalb - beim jetzigen Sanierungszustand der Einleiter - kuenstlich

ThWIC: Entwicklung eines Echtzeit-Sensors zum kontinuierlichen Monitoring des chemischen Sauerstoffbedarfs (CSB) und weiterer Wassergüte-Parameter, Teilprojekt A

ThWIC: Entwicklung eines Echtzeit-Sensors zum kontinuierlichen Monitoring des chemischen Sauerstoffbedarfs (CSB) und weiterer Wassergüte-Parameter, Teilprojekt C

ThWIC: Entwicklung eines Echtzeit-Sensors zum kontinuierlichen Monitoring des chemischen Sauerstoffbedarfs (CSB) und weiterer Wassergüte-Parameter, Teilprojekt E

ThWIC: Entwicklung eines Echtzeit-Sensors zum kontinuierlichen Monitoring des chemischen Sauerstoffbedarfs (CSB) und weiterer Wassergüte-Parameter, Teilprojekt B

Optimierung einer 2-stufigen Klaeranlage einer Kartoffelstaerkefabrik

Ein Schwerpunkt bei der Loesung der abwassertechnischen Probleme einer Kartoffelstaerkefabrik war die Ertuechtigung der zweistufigen Klaeranlage der Fabrik. Das Abwasserbehandlungskonzept der Fabrik wurde mehrmals geaendert, ausgehend von der Verregnung von Kartoffelrestfruchtwasser, der Abwasserbehandlung in Teichen und spaeter auch einer zweistufigen Anlage bis zu internen Massnahmen zur Reduktion der Schmutzfrachten wie Eindampfung des Kartoffelrestfruchtwassers. Die sehr strengen Ablaufanforderungen (NH4-N kleiner 3 mg/l, NO3-N kleiner 8 mg/l, ges. P kleiner 1 mg/l) und die Tatsache, dass die extrem knapp ausgelegte zweistufige Klaeranlage nur einstrassig ausgefuehrt ist, verlangen eine sehr intensive Betreuung und Ueberwachung der Anlage. Aufgrund des sehr niedrigen N/CSB-Verhaeltnisses im Zulauf waehrend der Kampagne, jedoch des N-Ueberhanges bei gleichzeitiger geringer Temperatur im Belebungsbecken nach dem Ende bzw. ausserhalb der Kampagne wird waehrend der Kampagne Stickstoff fuer das Wachstum der Nitrifikanten zudosiert. Mit Hilfe von Sauerstoffverbrauchsmessungen im Betriebslabor wird die Nitrifikationskapazitaet des Schlammes bestimmt. Die Abwasserteiche stehen als Puffer bzw. bei Betriebsschwierigkeiten zur Verfuegung.

Bestimmung der Schadeinheiten in Abwasser lt. Entwurf des Abwasserabgabengesetzes, Bundesrats-Drucksache 213/74

Ermittlung des Volumens der absetzbaren Stoffe, des CSB, der Giftigkeit gegenueber Fischen und Bakterien.

Verfahren zum biologischen Teilabbau von Abwasserinhaltsstoffen bei extrem niedrigen Redox-Potentialen

Biologischer Abbau mit dispersen Bakterien, verminderte Belueftung, Redox-Potential als Fuehrungsgroesse fuer O2-Eintrag; geringe Neubildung von Biomasse, hoher O2-Ertrag. Ausdehnung des Verfahrens auf hochkonzentrierte Abwaesser (bis 100 000 mg CSB/l). Dabei Steigerung der Abbauwirkung in einem zweistufigen Verfahren bis ueber 95 v.H.. Extrem hohe Raumabbauleistungen.

Erweiterte Klassifizierung kommunaler Kläranlagen

Ausgangslage: Die Klassifizierung der Kläranlagen nach CSB basierten EW-Gleichwerten in die Größenklassen (GK 1 - 5) ist nur eine Möglichkeit, Kläranlagen einzuordnen. Diese Klassifizierung ist m.B. auf Nährstoffe, den Energieverbrauch, die Energieerzeugung, Belastung des Abwassers mit Arzneimittelrückständen, Pestiziden und sonstigen Mikroverunreinigungen sowie Mikroplastik unzureichend genau, so dass mittlerweile ebenfalls ungenaue Zwischengrößen eingeführt werden, z.B. GK 2a und 2b.ZielstellungIn diesem Projekt sollen alternative Klassifizierungsmöglichkeiten analysiert und bewertet werden, die ggf. für bestimmte Fragestellungen (s.o.) deutlich besser geeignet sind. Forschungsfragen Z.B.: was wäre eine Klassifizierungsmöglichkeit für den Energieverbrauch einer Kläranlage und wie könnte dieser durch die Nutzung der bestehenden Messinfrastruktur dargestellt werden. Ähnliche Forschungsfragen für die anderen Parameter. Der Fokus liegt dabei natürlich auf den Kernbereichen Abwasser (z.B. Nährstoffe, Spurenstoffe), Klima (z.B. TKN) und Energie (z.B. Ammonium). Methodik: Erstellung eines datenbasierten/umfangreichen Berichts, enge Zusammenarbeit mit Anlagenbetreibern

Durchführung von Rührversuchen mit Pulveraktivkohlen der Firma Chemviron

Von 2003 bis 2009 untersuchte die Hochschule Biberach in einem FuE-Vorhaben, wie und in welchem Umfang die organische Restverschmutzung im Ablauf kommunaler Kläranlagen mit Hilfe von Pulveraktivkohle weiter verringert werden kann. Ziel des Vorhabens war es, eine dauerhafte Unterschreitung der CSB-Ablaufwerte von 20 mg/L sicherzustellen. In Voruntersuchungen konnte gezeigt werden, dass das Produkt'SAE Super' von Norit die höchsten Eliminationsraten hinsichtlich des DOC aufweist, weshalb diese Pulveraktivkohlesorte primär für die Versuche im Durchlaufbetrieb eingesetzt wurde. Mittlerweile zeigen jedoch auch andere Wettbewerber Interesse am Einsatz ihrer Pulveraktivkohleprodukte für diese Verfahrenstechnik. Da die Bewertung der Eliminationsleistung eines Produktes anhand eines Durchlaufversuchs vergleichsweise zeit- und kostenintensiv ist, wird zunächst ein Laborversuch durchgeführt: In biologisch gereinigtes Abwasser werden verschiedene Aktivkohlemengen des zu bewertenden Produktes sowie des Referenzproduktes (hier: Norit'SAE Super') zugegeben und 30 Minuten bzw. 24 Stunden lang gerührt. Nach dieser Zeit wird ein Teil der Probe membranfiltriert, sodass anschließend ein direkter Vergleich der noch vorhandenen, gelösten Verschmutzung möglich ist. Die Firma Chemviron beauftragte die Hochschule Biberach mit der Durchführung dieser Untersuchung, bei der sieben Aktivkohleprodukte des Herstellers getestet wurden.

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