Das Projekt "Grosstechnische Untersuchung am Klaerwerk Werne zur Anwendung eines Steuerungskonzeptes fuer die Stickstoffelimination durch Kaskadendenitrifikation und zu sich ergebenden Moeglichkeiten zur Reduktion von Investitions- und Betriebskosten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Fakultät XII für Bauingenieurwesen, Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Umwelttechnik durchgeführt. Aufgrund der Weiterentwicklung moderner Onlinemesstechnik wurde es moeglich, ein Mess-, Steuer- und Regelkonzept im grosstechnischen Massstab umzusetzen. Die Untersuchung des MSR-Konzeptes wird auf einem Klaerwerk mit dreistufiger Kaskadendenitrifikation durchgefuehrt. Die beiden letzten Stufen sind zweistrassig ausgelegt, wobei eine Strasse gesteuert/geregelt und die andere Strasse konventionell betrieben wird. Somit stehen Referenzwerte zur Beurteilung der gesteuert/geregelten Strasse zur Verfuegung. Den Input fuer das auf Stickstoffmassenbilanzen basierende MSR-Konzept, welches in ein Prozessleitsystem impliziert ist, liefern die online ermittelten Parameter Ammonium, Nitrat, Sauerstoff und Zulaufvolumenstroeme. Mit dieser Betriebsweise besteht die Moeglichkeit, bestehende Klaeranlagen besser auszulasten, die Prozessstabilitaet hochbelasteter Anlagen zu steigern, schneller auf Belastungsstoesse zu reagieren, Investitions- und Betriebskosten zu senken und bestehende Anlagen flexibler zu betreiben.
Das Projekt "Kontakt-Hydrolyseverfahren zur Stickstoffelimination" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Essen, Fachbereich 10 Bauwesen, Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft durchgeführt. Die Entfernung des partikulaeren und kolloidalen Anteils der Schmutzfracht in der hochbelasteten Stufe einer zweistufigen Belebungsanlage reduziert deutlich die Schlammproduktion in der Stickstoffeliminationsstufe. Die verringerte Schlammproduktion ermoeglicht dann eine hoehere Biomassekonzentration der Nitrifikanten in dieser Stufe durch Erhoehung des Schlammalters und damit eine hoehere Nitrifikationsrate Ae g NH4 N/(m3xh) Ue. Das bedeutet, dass in diesem Fall die Verweilzeit des Abwassers in der Nitrifikationszone niedriger als bei einstufigen Belebtschlammverfahren gehalten werden kann. Die hochbelastete erste Stufe dient auch als Pufferstufe bei Stossbelastungen. Aufgrund der Vorentfernung der mit der partikulaeren und kolloidalen Schmutzfracht verbundenen Kohlenstoffe durch Adsorption an der Bakterienoberflaeche und Vernetzung zwischen den Schlammflocken in der ersten Stufe werden haeufig die C:N-Verhaeltnisse im Zulauf der Stickstoffeliminationsstufe bei unguenstiger Abwasserzusammensetzung bezueglich der Kohlenstofffraktionen verringert. Diese Abnahme hat ein Absinken der Denitrifikationskapazitaet der Anlage zur Folge. Die Verbesserung der Denitrifikationskapazitaet der zweiten Stufe ohne Minderung der hohen Nitrifikationsleistung der Anlage soll eine Optimierung der Stickstoffelimination bei diesen zweistufigen Klaeranlagen bewirken. Hierzu wurde das Kontakt-Hydrolyseverfahren im Rahmen eines Forschungsprojektes entwickelt. Bei diesem Verfahren wird die Verbesserung der Denitrifikationskapazitaet mit der Einhaltung der hohen Nitrifikationsraten ohne Dosierung externer C-Quellen erreicht. Die erste Stufe ist zur Entfernung des ungeloesten Anteiles der Schmutzfracht, der den Grossteil der Schlammproduktion in einstufigen Belebungsanlagen ausmacht, geeignet. Die zweite Stufe ist zur Stickstoffelimination vorgesehen.
Das Projekt "Entwicklung eines hybriden Steuerungssystems zur rechnergestützten Prozessführung von Abwasserreinigungsanlagen (Projektphase II)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Systemtechnik und Innovationsforschung durchgeführt. In der zweiten Projektphase soll das in der ersten Phase entwickelte hybride Steuerungssystem in zwei großtechnischen Kläranlagen eingesetzt und erprobt werden. Diese beiden Anlagen arbeiten nach unterschiedlichen Verfahrenskonzepten: Einerseits eine einstufige Belebungsanlage mit vorgeschalteter Denitrifikation (Halle-Nord), andererseits eine Belebungsanlage mit Kaskadendenitrifikation (Hamm-West). Die Realisierung des Konzepts wird durch starke fachliche und finanzielle Beteiligung der beiden Anlagenbetreiber ermöglicht. Das neue Steuerungssystem besteht aus einem adaptiven Mehrgrößenregler, der die wechselseitige Beeinflussung der unterschiedlichen Teilprozesse in einer Kläranlage berücksichtigt, und einem damit gekoppelten Expertensystem. Mit dem adaptiven Regler sollen die vorhandenen, dezentralen Einzelregler ersetzt und damit die Sicherheit bei der Einhaltung von Grenzwerten erhöht und gleichzeitig Betriebskosten eingespart werden.