Dynamische Simulation der Umsetzungsprozesse in Belebtschlammflocken zur Prozessoptimierung der Abwasserreinigung

Sowohl die kommunale als auch die industrielle Abwasserreinigung ist in den letzten Jahren von zunehmendem Kostendruck gekennzeichnet. Zum einen werden vom Gesetzgeber, aus der Verantwortung für Natur und zur Wahrung der Lebensqualität, immer niedere Einleitergrenzwerte gefordert, zum anderen lassen sich durch die verbesserten Messmethoden Überschreitungen der Grenzwerte immer leichter nachweisen. Wollen die Anlagenbetreiber den an sie gestellten Anforderungen begegnen, sind sie häufig darauf angewiesen, mit dem Einbau neuer Reinigungstechniken teure Investitionen vorzunehmen. Zusammen mit den steigenden Entsorgungskosten für den in Kläranlagen anfallenden Überschussschlamm resultiert hieraus eine Verteuerung der Abwasserreinigung insgesamt. Will man eine weitere Steigerung der Reinigungskosten, bei gleichzeitiger Gewährleistung der Reinigungsleistung auch bei Lastspitzen vermeiden, so ist man auf ein detailliertes Prozessverständnis der in den Kläranlagen ablaufenden Vorgänge angewiesen. Viele dieser Vorgänge entziehen sich der direkten Beobachtungsmöglichkeit, so dass man hier auf dynamische Simulationen angewiesen ist. Die vorliegende Arbeit soll hierzu einen umfangreichen Beitrag leisten. Durch die Einbindung der mikroskopisch in Belebtschlammflocken ablaufenden Stofftransportprozesse in ein Kläranlagenmodell wird ein viel detaillierteres Prozessverständnis erlaubt, als dies durch die bislang in diesem Bereich üblicherweise angewandten Modelle möglich ist.