Donnerstag, 02. Dezember 2004

Dynamische Simulation für optimierte Betriebsführung von Kläranlagen

Für die Sicherstellung des ordnungsgemäßen Betriebs einer Kläranlage werden die Vorgänge im Klärwerk unter anderem durch online-prozessanalytische Messeinrichtungen ständig überwacht.
Eine neue vollautomatische Online-Simulation von Bayer Technology Services für eine Bayer Kläranlage erlaubt eine effizientere und kostensparendere Prozessführung. Im Rahmen der Simulation wird das Modell der Kläranlage mit Online-Analysen aus dem Bereich des Zu- und Abflusses der biologischen Klärstufen sowie Messwerten für Temperaturen und Volumenströme versorgt. Dabei wird der simulierte Anlagenzustand mit den verfügbaren Messergebnissen verglichen.

Abgleich zwischen Simulation und Realität unterstützt Prognosegenauigkeit
Eine Nachführkomponente realisiert den kontinuierlichen Abgleich des Modells mit der Realität. Dies wiederum ermöglicht, mit Hilfe einer Prognosesimulation zu berechnen, wie sich die Anlage bei einer anzunehmenden zukünftigen Belastung und Betriebsweise verhalten wird. Die Simulation macht außerdem Aussagen über die Aktivität der Mikroorganismen, Zehrungsraten usw. Sie liefert virtuelle Messinformationen an jedem beliebigen Messort im Kläranlagenmodell. Damit können auch kostenintensive und schwer direkt messbare Größen mit Hilfe der Simulation abgeschätzt werden. Ein Beispiel hierfür ist die Bestimmung der aktiven Nitrifikantenkonzentration.

Historische Daten unterstützen Ursachenforschung
Schon seit 1999 wird das Modell offline eingesetzt, um Betriebszustände der Anlage zu simulieren und zu analysieren sowie verschiedene Betriebsweisen zu vergleichen. Damit kann die Ursachenforschung bei Störsituationen durch die Simulation unter Verwendung historischer Daten unterstützt werden.
Eine solche Bewertung von Eingriffsmöglichkeiten zur Stabilisierung der biologischen Abbauprozesse führt dazu, dass das Verständnis der komplexen Prozesszusammenhänge kontinuierlich verbessert wird. Zusätzlich ist es möglich, mit Hilfe von dynamischen Simulationsmodellen das Verhalten der Kläranlage systematisch zu analysieren und darauf aufbauend verschiedene Varianten der Prozessführung unter gleichen, definierten Randbedingungen zu untersuchen.