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Strassen-Ablaufwaesser, ihre biologische Aufbereitung und ihre Anlage im Landschaftsgefuege

Hoch belastete Strassenablaufwaesser (pathogene Keime/Phenole/Oele u.a.) bedeuten fuer das Grundwasser eine grosse Gefahr; Rueckhaltung durch Pflanzen und Mikroben in besonderer Anordnung. Dazu bei Auswahl der Pflanzen Anwendung eines bestimmten know-how.

Industrielles Abwasser NRW - Direkt- / Indirekteinleitende Betriebe, Abwasserbehandlungsanlagen

In Nordrhein-Westfalen werden Daten zu der Abwasserbehandlung von industriellen und gewerblichen Einleitern von den zuständigen Wasserbehörden (Bezirksregierungen, untere Wasserbehörden) in der Datenbank ELKA (Einleiterkataster) erfasst. Es handelt sich um Stammdaten und zur Art der Behandlung. Es sind z.B. Daten zu den Namen der Betriebe oder Abwasseranfallstellen, Geodaten und zur Art der Behandlung/Behandlungsanlage vorhanden. Bei der Abwasserbehandlung von industriellem und gewerblichem Abwasser kommen mechanische Verfahren, chemisch-physikalische Verfahren sowie biologische Verfahren zum Einsatz. Bei Direkteinleitern wird das anfallende Abwasser am Standort des Industrie- oder Gewerbebetriebs gemäß seiner Verschmutzung so behandelt, dass es nach der Abwasserbehandlung direkt in ein Oberflächengewässer eingeleitet werden kann. In Nordrhein-Westfalen werden Daten zu direkt einleitenden Betrieben (Direkteinleiter) von den zuständigen Wasserbehörden (Bezirksregierungen, untere Wasserbehörden) in der Datenbank ELKA (Einleiterkataster) erfasst. Es handelt sich um Stammdaten und Daten zu den zugehörigen Einleitungsstellen. Es sind z.B. Daten zu den Namen der Betriebe, Geodaten und den zugehörigen Einleitungsstellen und dem Gewässer, in das eingeleitet wird vorhanden. Bei Indirekteinleitern erfolgt mit oder ohne eine Abwasservorbehandlung die Einleitung des anfallenden Abwassers in eine öffentliche oder private Kanalisation. Es wird zusammen mit dem häuslichen Abwasser in einer kommunalen Kläranlage abschließend mitbehandelt. In Nordrhein-Westfalen werden Daten zu indirekt einleitenden Betrieben (Indirekteinleiter) von den zuständigen Wasserbehörden (Bezirksregierungen, untere Wasserbehörden) in der Datenbank ELKA (Einleiterkataster) erfasst. Es handelt sich um Stammdaten und Daten zum Verbleib des Abwassers. Es sind z.B. Daten zu den Namen der Betriebe oder Abwasseranfallstellen, Geodaten und den kommunalen Kläranlagen, in die das Abwasser eingeleitet wird vorhanden. Diese Informationen sind über das Fachinformationssystem ELWAS-WEB (elektronisches wasserwirtschaftliches Verbundsystem für die Wasserwirtschaftsverwaltung in NRW) im Intranet und Internet verfügbar.

Leistungsfaehigkeit von Klaeranlagen in bezug auf die Inaktivierung von Mikroorganismen

Von Klaeranlagen wird erwartet, dass sie Abwasser von menschenpathogenen Keimen befreien. Ob ueberhaupt und ggf. in welchem Umfang dies moeglich ist, darueber bestehen unterschiedliche Ansichten. Durch Untersuchung des Gehaltes an Mikroorganismen, insbes. Salmonellen, im Abwasser vor, waehrend und nach der mechanischen und biologischen Klaerung in modernen, regionalen Anlagen werden Erfahrungswerte gewonnen und fuer die Fragestellung ausgewertet.

Schlammindexvorhersage mittels künstlicher Intelligenz zum effizienteren Ressourceneinsatz in der Abwasserbeseitigung

Mit der Abwasserbehandlung auf Kläranlagen gehen eine Vielzahl von chemischen und biologischen Prozessen simultan einher. Diese sich gegenseitig beeinflussenden Prozesse, deren Auswirkungen, wenn sich bestimmte Parameter im Prozess ändern und wie Veränderungen vorhergesagt werden können, stellt die Betreiber der Anlagen zum Teil vor große Herausforderungen. Die meisten Einflüsse auf den Prozess bei sich ändernden Umständen sind bereits bekannt, lassen sich aber nur mit großem Aufwand darstellen. Im laufenden Betrieb fällt eine große Anzahl an Messparametern mit entsprechenden Daten an, die zentral abgespeichert werden. Hierbei handelt es sich zum einen um fest eingestellte Betriebswerte, zum anderen aber auch um Daten zu Verbräuchen und sich in Abhängigkeit der Prozesse ergebende Daten. Diese Daten stehen dabei meistens direkt bzw. indirekt in Beziehung zueinander. Bedingt durch die sehr großen Mengen an Daten war es bisher nur sehr schwer möglich, alle anfallenden Messwerte hinsichtlich eines Zielparameters auszuwerten. Eine Möglichkeit zur Analyse, die in den letzten Jahren mehr Beachtung gewinnt, besteht über die Nutzung von künstliche Intelligenz (KI), die durch tausende Rechenoperationen pro Sekunde Muster aufdecken kann. Über die Auswertung historischer Daten kann mit Nutzung der KI ein mathematischer Zusammenhang hergestellt werden. Dieser Zusammenhang soll für die Erstellung zukünftiger Prognosemodelle verwendet werden. Das zum Einsatz kommende Prognosemodell beruht dabei auf einem Digitalen Zwilling der Kläranlage, welcher, verbunden über die Sensoren der Kläranlage, diese virtuell abbildet und in Echtzeit mit seinem wirklichen Vorbild vernetzt ist. Diesem Vorgehen liegt der pragmatische Annahme zugrunde, dass der genaue Einfluss eines bestimmten Parameters zunächst nicht bekannt sein muss, sofern er mathematisch beschrieben werden kann. Das erstellte Modell kann dann beliebig auf Zielparameter eingestellt werden. Im Zuge des Forschungsvorhabens soll dieser Ansatz für die Anwendbarkeit einer möglichen Prognose der Absetzbarkeit des Belebtschlamms vorgenommen werden, explizit der Schlammindexvorhersage (ISV) im Belebtschlammverfahren.

Verringerung der bei der Zuckerfabrikation anfallenden Abwaesser durch Rueckfuehrung und mechanische und biologische Aufbereitung

Biologischer Abbau des bei der Fabrikation anfallenden Abwassers auf Werte kleiner als 50 Milligramm BSB5 pro Liter.

Wirkung von Ozon auf organische Wasserschadstoffe

Identifizierung und quantitative Bestimmung der bei der Ozonierung von Wasser aus den darin enthaltenen organischen Stoffen entstehenden Produkten in Abhaengigkeit von Reaktionszeit und der Ozondosis. Untersuchung der Moeglichkeit zur biologischen Nachreinigung ozonierter Abwaesser.

Leistungen hoeherer Pflanzen als zweite oder dritte Reinigungsstufe oder als alleiniges Klaersystem

Bei entsprechender Pflanzenauswahl und Aufenthaltszeit koennen z.B. alle Abwaesser eines Campingplatzes gemaess der Erfahrung voellig gereinigt werden.

Automation biologischer Klaeranlagen

Mit dem Instrumentarium der Systemanalyse werden die Moeglichkeiten zur Automation des Belebtschlammverfahrens untersucht. Es werden mathematische Modelle fuer das Belebungsbecken und das Nachklaerbecken entwickelt und an Messwerten geeicht. Auf der Basis dieser Modelle werden Strategien zur automatischen Steuerung berechnet und auf der Klaeranlage Donaueschingen erprobt.

Einwirkung von Pflanzen, besonders von deren Wurzeln, auf Krankheitskeime und Wurmeier in Gewaessern, Abwaessern, Schlaemmen

Mit besonderem know-how lassen sich die Wurzelausscheidungen hoeherer Pflanzen zur Elimination von pathogenen Keimen, Wurmeiern usw. verwenden.

Mineralisation von organischen und anorganischen Schlaemmen aus den Klaerwerken mit Hilfe hoeherer Pflanzen und einer besonderen Anlage

Das Schadlosmachen der Schlaemme, gleich welcher Herkunft, ist noch schwieriger und teurer als das Abwasserproblem; eingebrachte Flockungsmittel erschweren es noch mehr; Schlaemme aus der Ernaehrungsindustrie, aus Faekalabwaessern und aus verschiedenen Eisenindustrien koennen durch die Wirkung von Pflanzen bei bestimmtem Aufbau voellig vererdet und frei von pathogenen Keimen gemacht werden; Patent erteilt.

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