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Tropfkörper als erprobtes Verfahren unter schwierigen lokalen Randbedingungen
Tropfkörper sind vor allem in Regionen mit begrenzten Energieressourcen und schwieriger Infrastruktur ein geeignetes Abwasserbehandlungsverfahren. Sie sind robust und betriebsstabil und können bei günstigen topographischen Randbedingungen nahezu energielos betrieben werden. Tropfkörper können Anforderungen an eine weitgehende Nitrifikation erfüllen, kommen aber auch zum Einsatz, wenn das Wasser zur Bewässerung genutzt und die Nährstoffe N und P im Wasser verbleiben sollen.
Anwendung deutscher Bemessungsvorschriften im Ausland
Die in Deutschland üblichen Bemessungs- und Planungsvorschriften (ATV-DVWK-A 281) berücksichtigen andere klimatische Verhältnisse nicht und können daher in warmen Ländern zu unbefriedigenden Ergebnissen führen.
Entwicklung und Validierung eines praxistauglichen Bemessungsalgorithmus‘
Zentrales Ziel des Vorhabens war die Entwicklung und Validierung eines praxistauglichen Bemessungsalgorithmus zur Planung und Dimensionierung von Tropfkörperanlagen zur Kohlenstoffelimination und Teilnitrifikation für die Anwendung in heißen und kalten Klimazonen. Zusätzlich zur Dimensionierung wurden praktische Hinweise für den Betrieb von Tropfkörpern in anderen Klimazonen erarbeitet.
Neben dem Einfluss der Temperatur mit dem Fokus auf heißen Klimaten sind erhöhte Salzgehalte berücksichtigt sowie Anwendungsgrenzen des Tropfkörper-Verfahrens definiert worden. Dazu wurde eine Entscheidungsmatrix erstellt, die alle relevanten Größen (z. B. Volumina, Bau
höhe, Spülkräfte etc.) für einen optimalen Einsatz der Tropfkörper in anderen Klimaten beinhaltet. Die Matrix berücksichtigt Reinigungsziele (insbesondere bei Abweichungen von deutschen Standards), die Ermittlung der Überwachungswerte (qualifizierte Probe, Mischproben, statische Mittelwerte etc.) und Kriterien für die Auswahl von Füllkörpertypen.
Untersuchungsstandorte:
Halbtechnische Versuchsanlagen kamen in Dubai zum Einsatz. Großtechnische Untersuchungen und Datenübernahmen erfolgten zu Anlagen in Dubai, Nicaragua, Namibia, Georgien und Schweden.
Arbeitsschritte:
- Validierungsstrategie: Ergebnisse aus verschiedenen Untersuchungen wurden durch umfangreiche Datenerhebungen, Messungen und Analysen an großtechnischen Tropfkörperanlagen validiert.
- Bestandsdatenerhebung: Von ausgewählten Tropfkörperanlagen-Standorten sind die für den Validierungsprozess erforderlichen Bestandsdaten erhoben, gesichtet und ausgewertet worden.
- Messkampagnen: An mehreren großtechnischen
Tropfkörperanlagen und an einem Tropfkörper im halbtechnischen Maßstab wurden intensive Messkampagnen durchgeführt. - Datenauswertung und Bewertung der Tropfkörper: Der gewonnene Datenpool wurde ausgewertet und anhand von Leitgrößen die Leistung der untersuchten Tropfkörper beurteilt.
- Validierungsprozess: Durch Abgleich und Ergänzung der Ergebnisse aus halbtechnischen Versuchen mit praxis-bezogenen großtechnischen Daten und Messergebnissen sind die bestehenden Planungs-, Bemessungs- und Betriebshinweise für Tropfkörperanlagen unter anderen klimatischen Verhältnissen erweitert worden.
Projektpartner:
Universität Stuttgart, Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft
(ISWA), Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserrecycling
Bandtäle 2, 70569 Stuttgart
www.iswa.uni-stuttgart.de
Ansprechpartner:
Prof. Dr.-Ing. Heidrun Steinmetz, heidrun.steinmetz@iswa.uni-stuttgart.de (Projektleiterin bis Dez. 2015)
RBM Dipl.-Ing. Carsten Meyer, carsten.meyer@iswa.uni-stuttgart.de
Dipl.-Ing. Michael Seeger, michael.seeger@iswa.uni-stuttgart.de (seit April 2017: michael.seeger@weber-ing.de)
ENEXIO Water Technologies GmbH, 2H Components and Solutions (bis 2015: GEA 2H Water Technologies GmbH)
Büro Hürth: Leyboldstr. 12, 50354 Hürth / Hauptsitz: Dieselstr. 5, 40493 Wettringen
www.enexio.com
Ansprechpartner:
Dipl.-Wirtsch.-Ing. Martin Marggraff, martin.marggraff@enexio.com
Dr. Dipl.-Ing. (FH) Christian-D. Henrich, christian.henrich@enexio.com
