Modellierung der Abwasserreinigungsleistung eines bewachsenen Sandfilters mit vorgeschaltetem SBR

Abstract

Vorgestellt werden die Ergebnisse eines Abwasserreinigungskonzeptes aus Sequencing Batch Reaktor (SBR) und vertikal durchflossenem Sandfilter. Hierbei wurde der SBR vorwiegend für die Denitrifikation und zur Sedimentation partikulärer Stoffe, der bewachsene Sandfilter zur kostengünstigen Nitrifikation eingesetzt. Das System erzielte sowohl für die Stickstoff- und Kohlenstoffelimination gute Abbauleistungen. Im Sandfilter wurden kurzfristige Spitzenabbauleistungen von 10 gNH4-N/(m2 · d) gemessen. Zur Optimierung des Betriebs wurde für den bewachsenen Sandfilter ein mathematisches Modell entwickelt. Das zweidimensionale dynamische Modell beschreibt das Biofilmwachstum sowie die Inaktivierung heterotropher und autotropher Biomasse im Bodenkörper. Es kann die Kolmation des Bodenkörpers durch wachsende Biomasse bzw. schwer abbaubare Reste des biologischen Abbaus beschreiben und wurde zunächst kalibriert. Anschließend wurde das Modell zur Berechnung von sieben verschiedenen Lastfallszenarien eingesetzt, mit denen maximale Stickstoffabbauleistungen errechnet wurden. Die Szenarienrechnungen zeigten, dass auch Spitzenabbauleistungen von 12 gNH4-N/(m2 · d) mit dem System zu erreichen sind, wenn der CSB-Anteil gegenüber dem von kommunalem Abwasser verringert ist.