Kapazitätsnachweis einer Kläranlage für CSB und Stickstoffverbindungen mit dem Programmpaket STOAT

Aufgabe

Die Kläranlage der BASF Schwarzheide GmbH wurde in den Jahren 2011/12 umgebaut. Von Seiten der Behörde wurde die Auflage erteilt, für die nach dem Umbau vorhandene Anlagenkonfiguration einen Kapazitätsnachweis bezüglich CSB und Stickstoffverbindungen zu führen. Nach der Aufgabenstellung der BASF Schwarzheide GmbH sollte die Ingenieurgesellschaft Prof. Dr. Sieker mbH diesen Kapazitätsnachweis für alle Betriebsweisen durchführen, die nach erfolgtem Umbau der Anlage möglich sind.

Konzept

Zu diesem Zweck wurden verschiedene Betriebsweisen im Wege der dynamischen Simulation mit dem Programmpaket STOAT (Sewage Treatment Operation and Analysis over Time) vom Water Research centre plc, Swindon/Großbritannien, durchgeführt. Für das kalibrierte Anlagenmodell wurden unterschiedliche, praxisrelevante Szenarien definiert, die sich in der Anzahl der Belebungs- und Nachklärbecken und Größe der belüfteten Zone der Belebungsbecken unterschieden. Insgesamt wurden acht Anlagenkonfigurationen untersucht und in unterschiedlichen Lastfällen mit hohen Ammonium- oder CSB-Frachten beschickt. Die Frachten wurden schrittweise erhöht, bis entweder die Betriebsziele oder Überwachungswerte im Ablauf der Kläranlage überschritten wurden. Die höchsten Frachten, die keine Überschreitung verursachten, zeigten die Kläranlagenkapazität auf.
Bei der anschließenden Evaluation wurden außerdem Schwachpunkte hinsichtlich der Kläranlageneffizienz aufgezeigt und Vorschläge für eine optimierte Betriebsführung dargestellt.

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