Simulation von Kläranlagen

Entwicklung eines Automatisierungskonzeptes zur Steigerung der Energieeffizienz und Betriebssicherheit von Klär-/Biogasanlagen

Moderne kommunale Kläranlagen bestehen u. a. aus einem Belebtschlammverfahren zur Entfernung von Kohlenstoffverbindungen (BSB, CSB), Ammonium und Nitrat. Hierzu wird Sauerstoff/Luft eingetragen. Häufig schließt sich eine anaerobe Schlammfaulung an, bei der ein Teil der organischen Fracht des Belebtschlamms in Biogas (ca. 50 – 60 % Methan) umgewandelt wird. Im Bereich der Kläranlage wird (elektrische) Energie verbraucht, im Bereich der Faulung wird (chemische) Energie zugänglich gemacht.

Durch die Einführung einer lastabhängigen Kopplung mit der Biogaserzeugung kann eine Prozessoptimierung des Gesamtsystems bei schwankendem Zulauf erreicht werden. Ziel des Vorhabens ist es anhand einer modellgestützten Prozessführung für kleine und mittelgroße Kläranlagen in Echtzeit die relevanten Abwasserparameter messtechnisch zu erfassen. Diese sollen dann in einer parallelen Simulation der Kläranlage eingespeist werden.

Durch die Implementierung von Energieblöcken in die Simulation soll zudem der Betrieb der Kläranlage auf einem energetischen Bedarfsminimum erfolgen. Im Weiteren wird angestrebt, den Abwasserreinigungsprozess in der Art zu steuern, dass bei der folgenden anaeroben Schlammstabilisierung ein möglichst maximaler Faulgasertrag erzielt wird. Die technischen und rechtlichen Möglichkeiten zur Co-Vergärung werden hierbei berücksichtigt.

Weitere Informationen im Projektdatenblatt der DBU.

Projektdaten

Laufzeit: 01.10.2010 -31.12.2011

Partner: FH Lübeck, Klärwerk Emden, Klärwerk Rheinfeld

Förderung durch: Deutsche Bundesstiftung Umwelt

Kontakt bei EUTEC: Dr. Wolfgang Lindenthal, Prof. Dr. Axel Borchert, Prof. Dr. Sven Steinigeweg