Optimierung der Flockungsstufe
des Wasserwerks Langenau durch hydrodynamische numerische Modellrechnungen (CFD)

Das Wasserwerk in Langenau hat mit bis zu 800 l/s Durchsatz eine der größten Flockungsstufen Europas. Hier wird Donauwasser aufbereitet und für den Nordosten Baden-Württembergs von Stuttgart bis Ulm bereit gestellt. Die Flockung findet u.a. in einem Vormischer und einem großen Becken, dem sogenannten „Accelator“ statt.

Der Accelator (ca. 30m Durchmesser) mit der Schlammkonzentration [g/l] im Schnitt
Der Accelator (ca. 30m Durchmesser) mit der Schlammkonzentration [g/l] im Schnitt

Projektleitung: Prof. Dipl.-Ing. Dr. nat. techn. W. Urban, Dr.-Ing. A. Sonnenburg, (IB Dr. Sonnenburg)

Projektpartner: IB Dr. Sonnenburg

Projektbearbeiter: Dipl.-Ing. Marian Brenda, Onat Eren M.Sc.

Projektlaufzeit: 2007 – 2011

Förderung: Zweckverband Landeswasserversorgung

Das Besondere an diesem Accelator ist, dass Aufbereitungsprozesse wie Flockung und Sedimentation in ein und demselben Becken durchgeführt werden. Zusammen mit dem Ingenieurbüro Dr. Sonnenburg sollten durch das Institut IWAR (Fachgebiet Wasserversorgung und Grundwasserschutz) Vorschläge zur Optimierung der Flockungsstufe mit Hilfe numerischer Simulation erarbeitet werden.

Dabei wurde zunächst der Ist-Zustand des Vormischers mit numerischer Simulation modelliert. Hierbei wurde die Durchmischung mit einem statischen Mischer verglichen. Der Einbau eines statischen Mischers wurde hierbei empfohlen.

Anschließend wurde der Accelator im Ist-Zustand sowie einigen Varianten mit verschiedenen Einbauten simuliert. Hierbei zeigte sich, dass der Einbau von Lamellen das größte Potential zur Leistungssteigerung der Flockungsstufe hat. Verschiedene Einbauvarianten des Lamellenabscheiders wurden simuliert.

Innerhalb des Projekts wurden Untersuchungen zum hydrodynamischen Verhalten von Flockungsschlamm durchgeführt und ein eigenes Schlammmodell in das kommerzielle Softwarepaket Ansys FLUENT integriert.

Veröffentlichungen zu diesem Projekt:

Brenda, M.; Sonnenburg, A.; Urban, W.: Nachweis des Einflusses der Schlammkonzentration und –viskosität auf das Flockenabsetzverhalten in einer Wasseraufbereitungsanlage mit Hilfe von CFD-Simulationen. In: gwf Wasser Abwasser, 5/2009, S.348-354

Brenda, M.: Optimierung einer Flockungssedimentationsstufe mit numerischer Simulation (FLUENT); Ansys Conference & 27th CADFEM Users' Meeting 2009, 18-20.11.2009, Congress Center Leipzig, presentation (wird in neuem Tab geöffnet)

Brenda, M.: Optimization of a flocculation-sedimentation treatment plant with lamellas (FLUENT); Ansys Multiphase Flows Workshop, 08-10.06.2011, Helmholtz Zentrum Dresden Rossendorf, presentation (wird in neuem Tab geöffnet)

Poster (wird in neuem Tab geöffnet)