Im Hinblick auf eine Effizienzsteigerung von Kläranlagen durch eine energetische Optimierung von Belebungsbecken, werden dreidimensionale numerische Berechnungen der Hydrodynamik und der biochemischen Prozesse im Belebungsbecken dargestellt und validiert. Diese Arbeit erweitert ein bestehendes Simulationsmodells zur numerischen Berechnung der Hydrodynamik und der biochemischen Prozesse in Belebungsbecken zur Reinigung kommunaler Abwässer. Zur Validierung der Zweiphasenaspekte dient eine Blasensäule im Labormaßstab am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), die im Experiment eine tomographische Rekonstruktion der Phasenverteilung in den Querschnitten ermöglicht. Ein sorgfältiger Vergleich von gemessenen und simulierten Daten, bei variierten Einfluss-Parametern, dient als Basis für eine kritische Bewertung des Zweiphasenmodells in den Simulationen. Weiterhin werden die biochemischen Aspekte durch Simulationen der Hydrodynamik und der biochemischen Prozesse in einem 15 m³ -Technikumstank beleuchtet. Dieser Technikumstank ist parallel zum Belebungsbecken der Kläranlage Ebersbach aufgebaut und Messungen verschiedener Konzentrationen erlauben wiederum eine Validierung der Simulationsergebnisse.
Die Validierungsmessungen bestätigten in beiden Fällen eine erfolgreiche Implementierung des Simulationsmodells. Für die Blasensäule können die Messwerte gut durch eine inkompressible, monodisperse Simulation der zweiphasigen Hydrodynamik wiedergegeben werden. Für den Technikumstank zeigt der Vergleich von gemessenen und simulierten Daten, dass die Konzentration des Nitrats in den Simulationen größer als im Experiment erscheint. Gleichwohl wird der Verlauf der Messwerte gut wiedergegeben, ebenso wie die Messwerte der Konzentrationen des gelösten Sauerstoffs und des Ammoniums.
Aktualisiert: 2022-12-30
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Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades Doktor der Ingenieurwissenschaften
Aktualisiert: 2020-02-26
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In diesem einführenden Lehrbuch gibt der Autor einen fundierten Überblick über die Zielvorstellungen und Methoden der biologischen Abwasserbehandlung, ausgehend von den ökologischen, mikrobiologischen und technologischen Grundlagen. Er beschreibt die innere Struktur der Verfahrenstechniken und macht sie auch dem Nichtbiologen verständlich. Da gleichzeitig Anwendungsmöglichkeiten und -grenzen diskutiert werden, vermittelt das Buch nicht nur Grundlagenkenntnisse, sondern auch Ansätze zur praktischen Umsetzung.
Aktualisiert: 2023-04-03
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Die Darstellung der Materie läßt erkennen, daß der Autor über langjährige Erfahrungen aus der Forschung auf diesem Gebiet verfügt. Er beschreibt die innere Struktur der Verfahrenstechniken und macht sie auch dem Nichtbiologen verständlich. Da gleichzeitig die Anwendungsmöglichkeiten und -grenzen diskutiert werden, vermittelt das Buch nicht nur Grundlagenkenntnisse; es zeigt auch Ansätze für weitere Entwicklungen auf. Die Erkenntnisse und Auffassungen des Autors werden in verständlicher, leicht faßbarer Form, insbesondere durch Ergänzung mit einer Vielzahl von Bildern und Tabellen, dargestellt und regen zu einer kritischen Bewertung an. Die Neuauflage berücksichtigt gewandelte Betrachtungsweisen und technische Fortschritte, beispielsweise: Der des Abwassers wird betont, Möglichkeiten des Recycling werden aufgezeigt. Die Behandlung der Verfahren wird ihrer Bedeutung entsprechend ausgeweitet.
Aktualisiert: 2023-01-20
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Aktualisiert: 2023-04-04
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