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Auszug Schlussbericht: Prüfverfahren für Anlagen zur dezentralen Niederschlagswasserbehandlung im Trennverfahren
Für die zwei Anlagenvarianten wurden drei ausgewählte Parameter zur Charakterisierung
der Verweilzeitverteilung in Abhängigkeit vom Durchfluss ermittelt.
Das 10%-Perzentil der Verweilzeitverteilung
10
, dargestellt in Abbildung 3-2, ist ein Indikator
für Kurzschlussströmungen. Die Verweilzeitverteilungen zeigen, dass bereits bei geringer
hydraulischer Belastung nach 0,4 der durchflussgewichteten Zeit ein Teil des Tracers die An-
lagen durchquert und den Ablauf erreicht. Alle Anlagen zeigen bei anwachsender hydrauli-
scher Belastung eine leicht abnehmende Tendenz zur Kurzschlussströmung, wobei das Hyd-
rosystem 400 ein etwas besseres Durchströmungsverhalten aufweist. Grund für das günsti-
gere Durchströmungsverhalten könnte der tangentiale Zulauf dieser Anlage sein. Bei der
größeren Variante wird der Zulauf mittels einer Leitwand erst in der Anlage umgelenkt. Zu
vermuten ist, dass aufgrund der Leitwand die Strömung in der Anlage ungünstig beeinflusst
wird.
Durch die Visualisierung der Strömung am Hydrosystem 1000 konnte die aufsteigende Front
der Tracerwolken aus den vier getrennten Substratelementen beobachtet werden. Dabei
zeigte das direkt nach dem Zulauf angeordnete Element einen früheren und farblich intensi-
veren Austritt des Tracers auf. Die Beobachtungen sind ein Indiz dafür, dass eine Kurz-
schlussströmung vorliegt und grundsätzlich nicht von einer gleichmäßigen Durchströmung
der Substratelemente ausgegangen werden kann.
Das 50%-Perzentil der Verweilzeitverteilung
50
in Abbildung 3-3 beschreibt die mittleren
Strömungsverhältnisse Die Untersuchungsergebnisse der Anlagen zeigen eine gute Nutzung
des Anlagevolumens bei hohen Durchflüssen. Die Anlage Hydrosystem 400 zeigt wiederrum
ein etwas günstigeres Verhalten auf. Die gleichmäßige Ausnutzung des Anlagenvolumens
lässt bei geringer hydraulischer Belastung der Anlagen nach. Der Verlauf lässt aber vermu-
ten, dass bei Durchflüssen unterhalb des hier untersuchten Bereiches die Werte weiter ab-
nehmen. Durch das sorptive Filtermaterial sind Messungen in diesem hydraulischen Belas-
tungsbereich jedoch nur eingeschränkt möglich.
Dispersionsprozesse verursachen eine Spreizung der Verweilzeitverteilung und führen zu ei-
ner Vergleichmäßigung der Konzentration. Als Indikator ist in Abbildung 3-4 die Differenz des
75%- und 25%-Perzentils der Verweilzeitverteilung dargestellt. Die zwei Hydrosystem-
Anlagen zeigen im gesamten hydraulischen Belastungsbereich ein vergleichbares System-
verhalten auf.
Prüfungen
Fachhochschule
Münster
Prof. Dr. Uhl