Description: Das Projekt "SEBAK: Steigerung der Energieeffizienz bei der biologischen Abwasserreinigung durch den Einsatz von Kanülenbegasern mit dem Ziel eines nachhaltigen Gewässer- und Klimaschutzes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Dresden-Roßendorf, Institut für Fluiddynamik durchgeführt. Ausgangspunkt des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Begaserkonzeptes durch die IWEB im Jahr 2012. Die Umsetzbarkeit des Konzeptes wurde in ersten Voruntersuchungen mit gefertigten Labormustern durch das IWEB gezeigt und das Begaserkonzept auch zum Patent angemeldet. Das Prinzip des innovativen Kanülenbegasers basiert auf dem Eintrag von einzelnen Luftblasen in eine Flüssigkeit in der Weise, dass eine aus der Kanüle austretende Gasblase sich vor dem Beginn des Aufstiegs erst von der Kanüle weg bewegt, ehe die Blase mit dem Aufstieg beginnt. Auf diese Weise können zum einen sehr kleine Gasblasen erzeugt werden, zum anderen kann die Koaleszenz, das Zusammenschließen mehrerer Gasblasen zu einer größeren Gasblase, vermieden werden. In Abhängigkeit vom Durchmesser der Kanülen kann Luft bzw. ein Gas zum einen in Blasen mit Durchmessern von weniger als 3 mm zum Zeitpunkt des Austritts aus einer Kanüle austreten. Durch die niedrigen Blasendurchmesser und die Verhinderung der Koaleszenz steigen die Blasen mit deutlich niedrigerer Geschwindigkeit auf als Blasen mit größeren Durchmessern. Die niedrigere Aufstiegsgeschwindigkeit verlängert die Kontaktzeit einer Blase und erhöht damit die Zeit für den Stoffübergang des Sauerstoffs in der Gasblase in das Wasser bzw. den Belebtschlamm. Bedingt durch die längere Kontaktzeit zwischen Luftblase und Wasser muss weniger Luft in das Wasser gefördert werden, wodurch der Energiebedarf bzw. Energieverbrauch zur Luftförderung sinkt. Die ursprünglichen Labormuster nutzen freistehende Edelstahl-Kanülen mit Außendurchmessern von 0,3&0,4 mm, die präzise auf einem Träger zu montieren sind. In einer weiterentwickelten Begaservariante befinden sich Kanülen in einem monolithischen Körper aus Gießharz mit Kanüleninnendurchmessern ab 0,05 mm bis 0,20 mm. Aufgrund des mittlerweile erreichten Entwicklungsstandes bei den Gießharz-Kanülenbegasern und der dadurch möglichen hohen Variabilität der Kanülenanordnung werden die Untersuchungen im Wesentlichen mit den Gießharz-Begasern durchgeführt. Edelstahl-Kanülenbegaser werden in einzelnen Versuchsholzschnitten zu Referenzzwecken eingesetzt. Die Fertigungstechnologie ist bei IWEB vorhanden und wird für die Fertigung von Labormustern und optimierten Belüfterelementen für die Arbeitspakete genutzt. Für den Einsatz dieser innovativen Begasertechnologie ist jedoch zwingend ein Vergleich mit derzeit am Markt befindlichen Belüftern hinsichtlich Energiebedarf, Gasverteilung und Reinigungseffizienz. Das HZDR verfügt über die Expertise im Bereich mehrphasige Fluide und die notwendigen Analysesysteme zur systematischen Aufarbeitung dieser Fragestellungen. (Text gekürzt)
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Belebtschlammverfahren ? Biologische Abwasserreinigung ? Belebtschlamm ? Gasversorgung ? Sauerstoff ? Verfahrensoptimierung ? Edelstahl ? Gasförmiger Stoff ? Flüssiger Stoff ? Energie ? Energiebedarf ? Energieeinsparung ? Energieverbrauch ? Produktionstechnik ? Verfahrenstechnik ? Gewässerschutz ? Laborversuch ? Wasser ? Reinigungsverfahren ? Klimaschutz ? Nachhaltige Entwicklung ? Energieeffizienz ? Energieeffizienzsteigerung ? Belüftung ? Gutachten ? Gewässer ? Effizienzsteigerung ? Koaleszenz ?
Region: Sachsen
Bounding box: 10.40664° .. 10.40664° x 49.29433° .. 49.29433°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2015-08-01 - 2017-07-31
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