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Vergleich bestehender Filtrationsanlagen hinsichtlich ihrer Leistung, Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit

Im Rahmen dieser Arbeit werden die Moeglichkeiten und Grenzen verschiedener Filtrationsverfahren in der kommunalen Abwasserreinigung an Hand von grosstechnischen Erfahrungen aufgezeigt, mit dem Ziel die Bemessungsverfahren und die Betriebsweisen zu optimieren. Es werden Oberflaechenfilter, Raumfilter mit und ohne Flockung und biologisch intensivierten Filtern untersucht, wobei der Schwerpunkt auf der Kornfiltration liegt. Derzeit werden in Deutschland auf ueber 170 kommunalen Klaeranlagen Filter betrieben, die das Abwasser von ca. 15,7 Mio. Einwohnerwerten behandeln. Am haeufigsten kommt das Verfahren der Flockungsfiltration zum Einsatz. An Hand von Auswertungen praktischer Erfahrungen aus Bemessung und Betrieb sowie mit Hilfe eigener Untersuchungen werden Bemessungshinweise sowohl fuer Abwasserfilter zur Nachreinigung als auch fuer die biologisch intensivierte Filtration erarbeitet. Unter anderem wird ein Ansatz zur Bestimmung der Hoehe der oberen Grobschicht mit einer Regressionsbeziehung zwischen der AFS-Raumbeladung und der angestrebten AFS-Ablaufkonzentration vorgestellt. Weiterhin werden wichtige Entwurfshinweise zur Wahl des Filtermaterials, der Filterstandzeit, der Abmessung der Filterzellen, der Druckhoehe und -regelung etc. gegeben. Es hat sich gezeigt, dass i.d.R. aus betrieblichen und wirtschaftlichen Gruenden einmal pro Tag gespuelt werden sollte. Groessere Standzeiten wurden nur mit der Raumfiltration ohne Faellmittelzugabe erreicht. Auswertungen der Betriebsdaten zur hydraulischen Rueckbelastung der Klaeranlage mit dem Spuelwasser erbrachten Schwankungen je nach Spuelmethode zwischen 7 und 19 Prozent von Qd. Um Hinweise zur Vermeidung von Betriebsstoerungen in den Phasen Planung, Bau und Betriebe zu halten, wird die Stoeranfaelligkeit von Abwasserfiltern statistisch aufbereitet. Die Hauptstoerquelle mit den haeufigsten Auswirkungen auf den Klaeranlagenablauf stellt das Filterbett (Verstopfung, Feststoffdurchbruch, ggf. Materialverlust) dar, die im wesentlichen durch Massnahmen im Planungsstadium (ausreichende Kapazitaet, Spuelprogramm mit ggf. Zwischenspuelung, regelbare Spuelwasserpumpen) vermieden werden kann. Die Auswertungen der Reinigungsleistung und Prozessstabilitaet erbrachte, dass hinsichtlich der weitestgehenden Schwebstoffentnahme und der P-Elimination die abwaerts durchstroemten Raumfilter und die kontinuierlich gespuelten DYNA-Sandfilter betriebsstabil die geringsten Ablaufwerte erreichten. Die biologisch intensivierten Filtrationen werden schwerpunktmaessig hinsichtlich der Stickstoffentnahme untersucht.

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