Kombination von modellgestützten und wissensbasierten Verfahren zur Regelung des Nitrifikationsprozesses.

Abstract

Mit Stickstoffverbindungen hochbelastete Abwässer fallen in vielen Industriezweigen wie z.B. in Kokereien, Raffinerien, in der Textil-, Agro- und Lebensmittelindustrie sowie bei der Stahlverarbeitung und Düngemittelherstellung an. Bei einer direkten Einleitung in Gewässer wird das Algenwachstum stimuliert und der Sauerstoffgehalt des Gewässers gesenkt, da die Stickstoffverbindungen durch Mikroorganismen oxidiert werden. Der eintretende Sauerstoffmangel kann dann zu Fischsterben fuhren. Aus diesen Gründen müssen Stickstoffverbindungen aus Abwässern eliminiert werden. Diese Eliminierung kann durch einen zweistufigen biologischen Abwasserreinigungsprozeß realisiert werden. In der ersten Stufe wird Ammonium durch die Bakterien über Nitrit zu Nitrat abgebaut. In der zweiten Denitrifikationsstufe erfolgt die Umwandlung von Nitrat zu molekularem Stickstoff. Da die Wachstumsgeschwindigkeit der Bakterien sehr gering ist, sind hohe "Raum-Zeit-Ausbeuten" nur durch eine angemessene Prozeßführung der ersten Stufe zu erreichen. Ziel der Untersuchung ist es, diese Prozeßführung mathematisch abzuleiten und in ein hybrides dreistufiges Regelungskonzept zu fassen. sg/difu