Einfluss des hydraulischen Transportes auf die Konstitution, Erosion und Populationsdynamik aerober granularer Belebtschlammflocken

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Antonio Delgado
• Fachliche Zuordnung: Hydrogeologie, Hydrologie, Limnologie, Siedlungswasserwirtschaft, Wasserchemie, Integrierte Wasserressourcen-Bewirtschaftung
• Förderung: Förderung von 2001 bis 2008
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5335062

Das vorliegende Projekt befaßt sich mit Dehneffekten in einem Festbett-Biofilmreaktor. In einem ersten Schwerpunkt werden die aus Dehnung folgenden mechanischen Belastungen auf den Biofilmaufwuchs und auf Belebtschlammflocken analysiert. Diese Fragestellung ist durch die Tatsache motiviert, dass Dehnvorgänge zu einer bedeutend höheren Belastung der Biomaterie führen als reine Scherung. Aus anderen Fachgebieten ist bekannt, dass Mischvorgänge in Strömungen mit höheren Dehnanteilen eine größere Effektivität aufweisen als beim Vorliegen eines reinen Scherfeldes. Ein weiterer Schwerpunkt des Vorhabens besteht daher in der Analyse des Einflusses der Dehnanteile auf die Mischungs- und Transportvorgänge in Biofilmreaktoren. Daten aus numerischer Strömungssimulation dienen der Ermittlung der Dehnanteile in der Strömung durch einen Festbett-Biofilmreaktor. Diese Informationen bilden die Basis zur Auslegung von konvergenten/divergenten Strömungskanälen, welche die entsprechende Dehnbelastung simulieren. Mit PIV werden die so realisierten Strömungsfelder vermessen und die tatsächlichen Dehnraten in unmittelbarer Nähe des Biofilms und unter Anwesenheit von Belebtschlamm ermittelt. Durch optische Verfolgung von Belebtschlammflocken bis hin zu ihrer Desintegration sollen Aussagen über die erfahrene Dehnbelastung sowie die Belastungsgrenze bei einer Desintegration gemacht werden. Weiterhin erfolgt die Bestimmung von Mischungsgüten und deren Konsequenz auf den Transport von Nährstoffen und Kolloiden mittels der Entfärbetechnik und der Anwendung von Poincaré-Verfahren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr.-Ing. Wojciech Grzegorz Kowalczyk