Eintauchtiefe der Belüftungselemente

Wie verändert die Eintauchtiefe die Energieaufnahme und welche üblichen Wassertiefen werden empfohlen?

Die Eintauchtiefe der Belüftungselemente ist ein zentraler Einflussfaktor für den Sauerstoffeintrag, weil mit zunehmender Tiefe die Luftblasen länger im Wasser verweilen und unter höherem hydrostatischem Druck aufsteigen. Dadurch steigt die Sauerstoffübertragung je eingebrachtem Luftvolumen. Gleichzeitig nimmt mit größerer Eintauchtiefe der vom Gebläse zu überwindende Gegendruck zu, sodass die elektrische Energieaufnahme ansteigt.

Für die praktische Auslegung ist daher der Sauerstoffertrag je eingesetzter elektrischer Energie entscheidend. Größere Eintauchtiefen senken den erforderlichen Luftvolumenstrom und verbessern damit die Energieeffizienz verbessern. Zugleich steigt jedoch die Verdichtungsarbeit. Die wirtschaftlich günstige Tiefe ergibt sich deshalb immer aus dem Zusammenspiel von Sauerstoffbedarf, Durchmischung, Beckengeometrie und notwendigem Systemdruck.

Für kommunale Belebungsanlagen mit feinblasiger Druckbelüftung sind Wassertiefen von etwa 4 bis 6 m üblich und bewährt. Tiefere Becken von etwa 8 bis 12 m sind technisch möglich, werden aber nur bei passender verfahrenstechnischer und wirtschaftlicher Randbedingung empfohlen. Insgesamt liegt der in der Praxis häufige Bereich etwa zwischen 3 und 8 m.

Quellen:

  • DWA-Arbeitsgruppe KA-6.5 „Belüftung und Durchmischung“, 2017, Merkblatt DWA-M 229-1: Systeme zur Belüftung und Durchmischung von Belebungsanlagen – Teil 1: Planung, Ausschreibung und Ausführung, Hennef/DWA
  • Mueller, J. A.; Boyle, W. C.; Pöpel, H. J., 2002, Aeration: Principles and Practice, 1st Edition, Boca Raton/CRC Press
  • Pöpel, H. J.; Wagner, M.; Weidmann, F., 1998, Sauerstoffeintrag und -ertrag in tiefen Belebungsbecken – Theoretische Grundlagen und Versuchsergebnisse, gwf Wasser/Abwasser 139(4), München/Oldenbourg Industrieverlag