Das Projekt "Wissenschaftliche Begleitung Pilotprojekt Heilbronn zur biologisch-mechanischen Abfallbehandlung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Darmstadt, Institut für Wasserversorgung, Abwasserbeseitigung und Raumplanung durchgeführt. In Heilbronn wird eine Pilotanlage mit drei biologischen Restabfall-Behandlungsverfahren gebaut: 1. aerobe Behandlung, 2. anaerobe Behandlung 1-stufig thermophil, 3. anaerobe Behandlung 2-stufig mesophil. Nach Fertigstellung der Anlage wird die Leistungsfaehigkeit verschiedener Behandlungsstufen und -aggregate waehrend eines zweijaehrigen Dauerbetriebes ueberprueft. Nach Durchlaufen der mechanisch-biologischen Behandlung wird das ausgerottete Material in eine Versuchsdeponie eingebaut und das Langzeitverhalten in der Deponie untersucht. An der TH Darmstadt soll dabei ein Instrument zur Prozessbeobachtung und -bewertung insbesondere im Vergleich zu thermischen Verfahren entwickelt werden.
Das Projekt "Erfassung des Betriebszustandes von Anlagen der biologischen Abwasserreinigung mit Methoden der dynamischen Simulation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist eine Methode zum Erhalt detaillierter Informationen ueber den Prozesszustand einer biologischen Klaeranlage. Hierzu wird ein 'Beobachter' parallel zur Klaeranlage geschaltet. Anhand weniger online zu messender Leitparameter wird durch einen 'Zulaufgenerator' die fuer die Berechnung des nachfolgenden 'Beobachtermodells' erforderliche Zulauffraktionierung ermittelt. Das Modell vergleicht interne Prozessgroessen und Ablaufwerte mit den gemessenen realen Werten der Anlage und passt sich mit Hilfe einer Komponente zur Zustandsnachfuehrung dem aktuellen Prozess an. Im Regelbetrieb ist die Online-Erfassung von zumindest einer spezifischen Groesse im Hinblick auf die wesentlichen Summenparameter erforderlich. Bei der Betrachtung von Kohlenstoff- und Stickstoffumsatz bedeutet dies, dass CSB (homogenisiert) und NH4-N als Online-Messgeraete zur Verfuegung stehen sollten. Der Parameter Phosphor kann bei vergleichbaren Verhaeltnissen (vorwiegend Kommunalabwasser) zunaechst ueber die NH4-N-Konzentration abgeschaetzt werden. Ein neuronales Netz wird in das System integriert. Durch die Anbindung an saemtliche online verfuegbaren Daten ist ein permanentes Mitlernen des Netzes moeglich, was zudem hoehere Sicherheiten im Hinblick auf Aenderungen der Zulaufsituation zur Folge hat. Parallel zu den Arbeiten am Prozessmodell erfolgte der Aufbau des Beobachters auf virtueller Ebene. Zunaechst wurde als Verfahrenstechnik mit einer vorgeschalteten Denitrifikation eine im Vergleich zum Umlaufgraben (mit simultaner Nitrifikation-Denitrifikation) einfacher abzubildende Technologie gewaehlt, um prinzipielle Untersuchungen zur Funktion des Beobachters durchfuehren zu koennen. Ueber im Mittel relativ geringe Aenderungen der Wachstumsrate gelingt eine gute Anpassung an die schwankenden Ablaufkonzentrationen des realen Prozesses fuer den Parameter NH4-N. Der TS-Gehalt im Belebungsbecken kann durch den Zugriff auf den inerten Anteil CSB im Zulauf mit ausreichender Guete nachgefuehrt werden.