Untersuchung von Schlämmen aus der Siedlungswasserwirtschaft

Entwicklung eines numerischen Modells mit Hilfe von Experiment, Simulation und Optimierung - unter besonderer Berücksichtigung der rheologischen Eigenschaften

Bei verschiedensten Fragestellungen der Siedlungswasserwirtschaft entstehen im verfahrenstechnischen Prozessablauf Schlämme, die einer weiteren Behandlung unterzogen werden müssen. Die verfahrenstechnische Behandlung ist durch die physikalische und (bio-) chemische Schlammstruktur meist sehr komplex, so dass die Verfahrungsentwicklung zur Behandlung von Schlämmen ebenfalls häufig komplexe Schritte erfordert.

Projektleitung: Prof. Dipl.-Ing. Dr. nat. techn. W. Urban

Projektbearbeiter: Dipl.-Ing. Marian Brenda

Projektlaufzeit: 2011 – 2014

Förderung: Fritz und Margot Faudi Stiftung

Im beantragten Projekt soll ein gekoppeltes experimentell-numerisches Verfahren entwickelt werden, dass verschiedenste Schlämme insbesondere bezüglich ihres strömungsmechanischen Verhaltens im Newton’schen und nicht-Newton’schen Bereich beschreibt, so dass das Schlammverhalten im verfahrenstechnischen Prozess sowohl in der Forschung und Entwicklung als auch in der praktischen Ingenieuranwendung mit Hilfe eines einfachen, hilfreichen und kostengünstigen Instruments berechnet werden kann.

Dazu werden rheologische Messungen mit einem Prozessviskosimeter und Absetzversuche durchgeführt. Anhand dieser Messungen wird ein numerisches Modell zur Beschreibung der hydrodynamischen Schlammeigenschaften erstellt, welches in ein kommerzielles Softwarepaket (Ansys FLUENT) integriert wird. Die Strömungssimulation wird anhand einer halbtechnischen Versuchsanlage validiert.