Schmidt, Christian (2011)

Thema

Erarbeitung einer Modifikation des Regelungssystems einer SBR-Kläranlage am Beispiel von Döbeln-MasteN

Aufgabenstellung

Kläranlagen im Aufstaubetrieb (SBR-Anlagen) sind mit einem komplexen Regelungssystem ausgestattet, um die Schwankungen des Zulaufs im Tages- bzw. Jahresverlauf sowie bei Trockenwetter und Mischwasser entsprechend bearbeiten zu können. Dafür steht meist eine umfangreiche Messtechnik zur Integration in die Prozessregelung zur Verfügung, wobei die praktische Realisierung oft nur auf wenige vorhandene Echtzeitinformationen zurückgreift.

Im Rahmen dieser Diplomarbeit ist das aktuell auf der Kläranlage Döbeln-Masten eingesetzte Regelungssystem hinsichtlich seiner Wirkung einzuschätzen. Ausgehend von einer Anlagen- und Betriebsdatenanalyse - sind Vorschläge zu erarbeiten, um das Regelungskonzept hinsichtlich Energieverbrauch und Flexibilität zu optimieren.

Autorenreferat

Die vorliegende Arbeit beschreibt den Betrieb und die Regelungsstrategie einer kommunalen SBR – Kläranlage im Mischsystem. Ausgehend von einer Anlagen- und Betriebsdatenanalyse konnte der Kläranlagenbetrieb unter wechselnden Zulaufbedingungen charakterisiert werden. Mit der Erstellung einer Bilanz für die Parameter Phosphor, CSB und Stickstoff wurden die wesentlichen Stoffströme des Belebtschlammsystems aufgezeigt. Die durchgeführte Grob- und Feinanalyse aller Energieverbraucher lieferte ein theoretisches Einsparpotential von 30.000 kWh/a. Ein darauffolgender Vergleich der SBR - Kläranlage mit konventionellen Kläranlagen führte zu einem sehr geringen einwohnerspezifischen Energieverbrauch im Bereich von Idealwerten. Das Potential der Einführung eines Lastmanagements wurde anhand der Priorität einzelner Aggregate für die Stabilität des Reinigungsprozesses beurteilt. Es wird aufgezeigt, dass aufgrund der schwankenden Zulaufbedingungen die derzeitige Regelung des Betriebes sowohl in Schwachlast- als auch in Spitzenlastsituationen ein Modifikationspotential aufweist. Die Leistungsfähigkeit der Regelung wird anhand von Untersuchungsergebnissen bewertet. Es werden Möglichkeiten und deren Umsetzung diskutiert wie eine flexiblere Regelung des Betriebes erreicht werden kann. Mit der Integration zusätzlicher Messwerte kann eine höhere Betriebsstabilität erreicht werden, die unter Umständen zu einer Reduzierung des Energiebedarfs führen kann.

Betreuung