Basic HTML-Version
www.3ptechnik.de
118
14
Auszug Schlussbericht: Prüfverfahren für Anlagen zur dezentralen Niederschlagswasserbehandlung im Trennverfahren
3 Ergebnisse und Diskussion
3.1.1 Hydraulische Leistungsfähigkeit
Die Hydrosystem-Anlagen erzeugen durch den Filterwiderstand einen deutlichen Druck-
höhenverlust. Der Notüberlauf der Anlage HS 1000 springt bei einem Druckhöhenverlust von
20 cm an, der bei einem Durchfluss von 14 l/s (r = 280 l/(s*ha)) erreicht wird. Die Anlage
HS 400 kann mit maximal 1,5 l/s (r = 150 l/(s*ha)) beschickt werden, bevor die Druckhöhen-
verluste 25 cm übersteigen und der Notüberlauf anspringt. Die Bestimmung der hydrauli-
schen Leistungsfähigkeit erfolgte bei den Anlagen mit feststofffreiem Wasser und
unbelegtem Filter. Sie bezieht sich auf neuwertige Anlagen vor Inbetriebnahme. Durch die
Belegung der Filter können die Druckhöhenverluste im Praxisbetrieb deutlich größer sein.
3.2 Verweilzeitverteilung
Die Verweilzeitverteilungen sind exemplarisch für die Hydrosystem Typ 1000 in Abbildung
3-1 für verschiedene Durchflüsse dargestellt. Es wird ersichtlich, dass die Verweilzeitvertei-
lungen der Anlage über den geprüften hydraulischen Belastungsbereich nicht konstant sind.
Anhand der Lage und Form der Verweilzeitverteilung kann auf das Durchströmungsverhal-
tens der Anlage rückgeschlossen werden.
Die Verweilzeitverteilung des Hydrosystems wird durch den Hydrozyklon und den nachfol-
genden Substratelement geprägt. Aufgrund der integralen Messung der Durchströmung kann
das Systemverhalten der zwei Anlagenkomponenten jedoch nicht getrennt voneinander aus-
gewertet werden.
Die Strömung eines Hydrozyklons weicht von der einer längsdurchströmten Sedimentations-
anlage ab. Die Strömung weist nach SCHUBERT et al. [1979] im Idealfall eine tangentiale
Strömungskomponente aufgrund des tangentialen Einlaufs, eine radiale Komponente durch
die konische Verjüngung sowie eine vertikale Strömungskomponente, die an der Auswand
nach unten und im Innenbereich nach oben gerichtet ist, auf. Eine gute Trennwirkung setzt
eine stabile Wirbelströmung voraus. Aufgrund dieses komplexen Strömungsmusters können
jedoch keine allgemeingültigen Aussagen aus der Verweilzeitverteilung hinsichtlich günstiger
Durchströmungsverhältnisse abgeleitet werden.
Die Durchströmung des Substratelements sollte idealer Weise über den gesamten Quer-
schnitt gleichmäßig erfolgen. Aufgrund der Substrateigenschaften mit unterschiedlichen Po-
rengrößen treten jedoch zwangsläufig Dispersionseffekte auf. Diese Dispersionseffekte
könnten dafür verantwortlich sein, dass die Verweilzeitverteilung ein ausgeprägtes Tailing
aufweist. Die vergleichsweise unveränderte Form der Verweilzeitverteilung bei unterschiedli-
chen Durchflüssen deutet auf ein gleichartiges Durchströmungsverhalten der gesamten An-
lage im untersuchten hydraulischen Belastungsbereich hin. Das Anlagenvolumen wird dabei
unterschiedlich stark durchströmt, worauf der relativ frühe Anstieg der Verweilzeitverteilung
hinweist. Bei der Anlage ist eine leichte Vorverlagerung der Verweilzeitverteilung mit sinken-
dem Durchfluss zu erkennen.