Untersuchung der Strömung in Belebungsbecken

Abbildung 1 zeigt die Geometrie des Belebungsbeckens mit einer Größe von ca. 25.000 Einwohnergleichwerten. Ziel der Untersuchungen war die Ermittlung der Strömung in den Becken, die Ermittlung möglicher Ablagerungsbereiche für Belebtschlamm sowie die Verbesserung der Anordnung der Rührwerke in den Becken. Es wurden Strömungsmessungen in den Belebungsbecken und CFD-Simulationen jeweils für ein Nitrifikations- und ein Dentrifikationsbecken durchgeführt. In Abbildung 2 sind die Schnittebenen der Strömungsmessung dargestellt. Die Messsonde misst an einem Punkt die Fließgeschwindigkeit in 3 Raumrichtungen. In Abbildung 4 ist die Messebene „H“ aus Abbildung 3 zu sehen. Es sind 4 Messpunkte als schwarze Kreise und die mittleren Strömungsgeschwindigkeiten über den Messzeitraum dargestellt. Da die Sonde bei hohem Luftblasenanteil keine sinnvollen Messwerte ermittelt, wurde zwischen den Belüftungselementen gemessen. Hierbei, wie auch bei anderen Messungen zeigt sich, dass die Ergebnisse aus Experiment und Simulation oft gut übereinstimmen. In den Abbildungen 4a und 4b sind beispielhaft zwei Schnitte mit Strömungsgeschwindigkeiten dargestellt. Das linke Bild (4a) zeigt die Strömungsgeschwindigkeit auf Höhe der Rührwerke, das rechte Bild (4b) die sohlnahe Geschwindigkeitsverteilung.

Im zweiten Beispiel wurde die Strömungsverteilung in den drei Straßen der Flockungs- und Fällungsstufe der Kläranlage Herford (250.000 Einwohnergleichwerte) ermittelt und Verbesserungsmöglichkeiten bei der Strömungsverteilung abgeleitet. Abbildung 5 zeigt die Geometrie des CFD-Modells mit den zuführenden und abführenden Kanälen sowie 6 simulierten Rührwerken. In Abbildung 6 sind die Rührwerke im Detail zu sehen.