Simulation biochemischer Prozesse in der Siedlungswasserwirtschaft

Thema des Lehrbuchs ist die mathematische Simulation biochemischer Prozesse in der Siedlungswasserwirtschaft. Das Werk deckt erstmalig ein breites Spektrum verschiedener Verfahren bei unterschiedlichen Abwässern ab und schildert, wie biochemische Umsatzvorgänge mathematisch beschrieben werden können.
Das Buch gibt sowohl dem Anfänger als auch dem erfahrenen Ingenieur wertvolle Hinweise, wie bei der Modellierung prinzipiell vorzugehen ist und wie dieses Werkzeug in der Praxis zur Anlagenoptimierung eingesetzt werden kann. Beschrieben werden zudem international anerkannte Ansätze wie die Activated-Sludge-Modelle ASM1-3 und das Anaerobic Digestion Model No. 1 (ADM 1), die sich als technischer Standard in Deutschland und weltweit durchgesetzt haben. Für den interessierten Leser werden verschiedene Verfahren näher betrachtet, zu denen so bekannte Techniken wie das Belebungsverfahren, aber auch neuere, forschungsrelevante Themen wie die Industrieabwasserreinigung mit aeroben Granula, die Abwasserbehandlung in Sand-/Bodenfiltern, die Gewässergütesimulation oder die Anaerobtechnik gehören. Die verwendeten Modelle und aufgeführten Handlungsanweisungen sind hoch aktuell; so spielen die beschriebenen mathematischen Modelle beispielsweise bei der kosteneffizienten Optimierung des Anlagenbetriebes und bei der Entwicklung von Gewässermanagementplänen im Rahmen der EU-Wasserrahmenrichtlinie oder der Einhaltung der Badegewässerrichtlinie eine große Rolle.
Von Seiten der Landwirtschaft gibt es derzeit eine starke Nachfrage nach Modellen, die die Fermentation nachwachsender Rohstoffe nachbilden, so dass die regenerative Energieerzeugung mit Hilfe pflanzlicher Biomasse, die mit dem neuen EEG nochmals einen Boom erfahren wird, verbessert und gesteuert werden kann.
Ziel des Lehrbuches ist es, dem Leser die praktische Anwendung und den Nutzen mathematischer Modelle nahe zu bringen, die sinnvollerweise auch im Rahmen der Entwicklung nachhaltiger, angepasster Reinigungskonzepte eingesetzt werden sollten. Mathematische Modelle werden in Zukunft verstärkt auch zur Identifizierung maßgebender Stoffumsatzprozesse und im Besonderen zum Aufdecken von Betriebsoptima in der Anlagensteuerung genutzt werden. Auf diese Weise kann der Energieverbrauch auf Abwasserreinigungsanlagen im Sinne des Klimaschutzes maßgeblich reduziert werden.