Belegungsdichte von Belüftungselementen

Wie wird die optimale Belegungsdichte für eine gleichmäßige Sauerstoffverteilung berechnet?

Die Belegungsdichte ist das Verhältnis der gesamten wirksamen Abgasungsfläche aller Belüftungselemente zur Beckenbodenfläche und wird so beschrieben:

Eine „optimale“ Belegungsdichte ergibt sich nicht aus einem festen Richtwert, sondern aus der verfahrenstechnischen Auslegung des jeweiligen Beckens.

In der Praxis wird sie iterativ bestimmt: Zuerst werden Sauerstoffbedarf, Beckengeometrie, Eintauchtiefe und Lastfälle festgelegt. Anschließend wird die Zahl und Anordnung der Belüfter so gewählt, dass bei minimalem, mittlerem und maximalem Sauerstoffbedarf sowohl ein gleichmäßiges Abgasen als auch eine ausreichende Durchmischung ohne Totzonen oder Schlammablagerungen erreicht werden. Zu geringe Belegungsdichten führen zu hoher Belüfterbeaufschlagung und geringer Effizienz. Zu hohe Belegungsdichten können die Durchmischung negativ beeinflussen. Maßgebend ist deshalb die Kombination aus Belegungsdichte, Luftbeaufschlagung, Belüfterabstand und Beckendurchmischung.

Quellen:

  • Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V. (DWA), 2021, DWA-M 229-1: Systeme zur Belüftung und Durchmischung von Belebungsanlagen – Teil 1: Planung, Ausschreibung und Ausführung, korrigierte Fassung, Hennef/DWA
  • DIN, 2002, DIN EN 12255-6: Kläranlagen – Teil 6: Belebungsverfahren, Berlin/Beuth
  • Wagner, M.; Pöpel, H. J., 1995, Belüftungssysteme für Belebtschlammanlagen — Wirtschaftliche Wertung und Betrieb, in: Voigtländer, G. (Hrsg.), Abwassertechnik, Wiesbaden/Vieweg+Teubner Verlag
  • Frey, W. P., 2023, Dimensionierung von Belüftungssystemen – Zusammenhang zwischen energieeffizientem Sauerstoffeintrag und Durchmischung, Darmstadt/IWAR Infotag