Übung Belüftung am 05.01.2016

Vorlesung "Verfahrenstechnik der Wasser- und Abwasserbehandlung"
WS2015/16
Übung Belüftung am 05.01.2016
1. Dimensionieren Sie die Druckbelüftung für ein Belebungsbecken.
Bestimmen Sie die erforderliche Sauerstoffzufuhr αOC. Der Bemessungszulauf
QZ zur Kläranlage beträgt 7.200 m³/d, wobei das Abwasser eine Aufenthaltszeit im
Belebungsbecken tA,BB von 10 h besitzt. Der zur Berechnung nötige
Sauerstoffverbrauch OVR [g O2/(m³∙h)] muss dabei aus unten abgebildeter
Zehrungskurve ermittelt werden.
Gegeben sind:
Standarddruck
Mittler Luftdruck auf Kläranlage
Sauerstoffsättigung für Bemessungstemperatur = 20°C
Einblastiefe der Druckbelüfter
Bemessungs-Sauerstoffkonzentration im Belebungsbecken
Erforderliche Sauerstoffzufuhr:
p0
p
cSS
hE
c
1013
1000
9,1
6
2
hPa
hPa
mg/L
m
mg/L
α
Sauerstoffsättigung bei Druckbelüftung:
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2. kLa-Wert
a) Zur Ermittlung kLa-Wert eines Druckbelüfters wird ein Absorptionsversuch im
Reinwasser bei einer Temperatur von 10°C durchgeführt. Die Versuchsergebnisse werden grafisch dargestellt. Ermitteln Sie anhand der Versuchsergebnisse den kLa-Wert des getesteten Druckbelüfters.
Die Sättigungskonzentration von Sauerstoff Cs = 10,8 mg/L
Die Sauerstoffkonzentration zum Beginn des Versuchs im Reinwasser
C0 = 0 mg/L.
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CS -Ct [mg/L]
8
4
2
1
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
0,5
Zeit [min]
b) Wie hoch ist der reale Sauerstoffaustauschsrate KLa dieses Belüfters im
kommunalen Abwasser, wenn der -Wert für das kommunale Abwasser bei 0,6
liegt?
c) Wie hoch ist die volumenspezifische Leistung OCR,10 [kg O2 / m³*h] dieses
Belüfters bei der Reinigung von Abwasser?
d) Wie hoch ist die Leistung OC10 [kg O2 / h] dieses Belüfters bei der Reinigung von
Abwasser wenn das Belebungsbecken ein Volumen von 2.500m³ hat?
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3. Welche Unterschiede gibt es bei der Auslegung einer Oberflächenbelüftung im
Vergleich zu einer Druckbelüftung?
Druckbelüftung
Oberflächenbelüftung
3,2-3,4 kg O2/kWh /
3,7-4,5 kg O2/kWh
1,6-1,8 kg O2/kWh /
1,8-2,0 kg O2/kWh


Bauarten
Eintragseffizienz
(mittlere/günstige
Verhältnisse)
Positiver Einfluss auf
Sauerstoffzufuhr


Zulässige Beckentiefe
Einfluss
 grenzflächenaktive
Stoffe
 Salz
Zunehmende Einblastiefe
(dann höherer
Energieverbrauch)
Feinere Blasen
Längere Aufenthaltszeit
der Luftblasen


Zunehmende
Eintauchtiefe
Höhere Motordrehzahl
Geringere
Fließgeschwindigkeit
15-20 m
Ca. 4 m (max. 6 m)

Hoch (-Wert 0,4-0,85)

Gering (-Wert 0,9-0,95)

Hoch

Gering
Vorteile
Nachteile
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4. Freiwillige Zusatzaufgabe (Anwendung Boyle-Mariotte)
Sie befüllen einen Luftballon bis zu einem Volumen von V1 = 1,3 dm³ bei einem
Luftdruck von p = 1.013 mbar. Danach lassen Sie den Luftballon aufsteigen. Wie
hoch wird der Ballon aufsteigen, bis er platzt?
Hinweis: Die Gummihülle ist bis zu 1,78 dm³ dehnbar.
p1  v1 p2  v2

T1
T2
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