Das Projekt "Pilotanwendung eines Online-Biosensors und von Fuzzy-Technologien zur Ueberwachung, Steuerung und Modellierung von aerob-biologischen Abwasserreinigungsanlagen der Zellstoff- und Papierindustrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Papiertechnische Stiftung durchgeführt. Ausgangssituation: Steigende Anforderungen an die Leistungsfaehigkeit biologischer Klaeranlagen haben in den letzten Jahren zur Entwicklung von Messverfahren und -geraeten gefuehrt, die in kurzer Zeit und meist quasi-kontinuierlich die Bestimmung von Parametern erlauben, die mit den bekannten Werten BSB5 bzw. TS-Gehalt korrelieren bzw. zusaetzliche Informationen zum Prozess liefern. Der in diesem Vorhaben verwendete neuartige mikrobielle Sensor hat gegenueber den meisten dieser Messgeraeten den Vorteil, dass wegen der Nutzung von Mikroorganismen aus der Klaeranlage als Indikatororganismen keine langwierigen Einarbeitungsphasen noetig sind und ein konkreter Bezug zu den jeweiligen Prozessbedingungen existiert. Die bisherigen Untersuchungen konnten zeigen, dass der mittels des Online-Biosensors ermittelte Kurzzeit-BSB mit dem DIN-BSB5 bei der Bestimmung von biologisch abbaubaren Substanzen in einem Prozessmedium korreliert. Desweiteren bietet der Online-Biosensor die Moeglichkeit, neben dem Kurzzeit-BSB auch Daten zur physiologischen Aktivitaet der Biomasse im untersuchten System zu erfassen und damit eine umfassende Charakterisierung des Gesamtprozesses vorzunehmen. Dank der Anwendung von Fuzzy-Technologien ist es moeglich, mit dem Biosensor erfasste Daten zusammen mit anderen Prozessdaten zu systematisieren und als Basiswissen fuer eine Modellbildung und Fuzzy-Control zu nutzen. Der Online-Biosensor bietet eine gute Voraussetzung im Hinblick auf einen Einsatz zur Optimierung der Naehrstoffversorgung, da neben der schnellen Ermittlung des Leitparameters BSB durch die Kombination mit fuzzy-basierender Steuerung und Modellierung eine komplexe Beurteilung der Gesamtsituation und eine systemangepasste Steuerung moeglich erscheint. Forschungsziel: Mit der Pilotanwendung im Bereich der Zellstoff- und Papierindustrie soll ein Einsatzfeld des Biosensors im industriellen Bereich erschlossen werden. Es wird angestrebt, die frachtproportionale Dosierung von Naehrstoffen (N- und P-Verbindungen) durch die vorhandene Integration von Biosensorik und Fuzzy-Steuerung zu loesen. Desweiteren sollen Prozessmodelle erarbeitet werden, die dem Betreiber das komplexe Anlagenverhalten und den Einfluss wichtiger Prozessparameter transparent machen, eine Prognose des Anlagenverhaltens ermoeglichen und so zur Sicherung der Prozessstabilitaet und damit zur Einhaltung der Grenzwerte auch bei zukuenftig steigenden Anforderungen beitragen.