Integrierte Hydraulikplanung für Kläranlagen

Die Planung von Kläranlagen ist ein komplexer, mehrstufiger Prozess: Dimensionierung der Verfahrenstechnik, bautechnische Planung und Planung der Hydraulik der Kläranlage (Kombination aus Freispiegelabfluss und Rohrleitungshydraulik) und Planung der Maschinentechnik, Elektrotechnik und Automatisierung. Mit dem geplanten Projekt soll der noch fehlende Aspekt der Hydraulikplanung in SIMBA integriert werden. Die Module der geplanten Modellbibliothek sollen insbesondere für Kläranlagen typische Freispiegel-Hydraulik-Modelle wie Rechen, Sandfang, Wehre (direkt angeströmt/seitlich angeströmt, unvollständiger Überfall, Trapez-, und Zackenwehre etc.), Kanäle, Längsbecken und Gerinne (Profile: Rechteck, Trapez, usw..), Strömungsverluste durch Fenster und Düker betrachtet werden. Neben der Strömung in offenen Gerinnen wird Abwasser in Kläranlagen auch durch Druckrohleitungsnetze transportiert. Die Rohrleitungshydraulik soll unter Nutzung des EPAnet-Rechenkerns integriert werden. Die wichtigsten Elemente von Rohrsystemen werden als Module in SIMBA implementiert. Dazu gehören Knoten, Leitungen, Pumpen und Ventile. Zunächst soll die Beschreibung von kontinuierlichen Druckverlusten durch Reibung in vereinfachter Form in Abhängigkeit vom Rohrdurchmesser, -länge und Durchflussmenge berücksichtigt werden. In den nächsten Schritten werden die Module Leitungen, Pumpen und Ventile um komplexere Gleichungen zur Beschreibung von Verlusthöhen ergänzt.

Integrated hydraulic planning for wastewater treatment plants

The planning of wastewater treatment plants is a complex, multi-stage process: dimensioning of the process, civil engineering planning and planning of the hydraulics of the wastewater treatment plant (combination of gravity flow and pipe hydraulics) and planning of the mechanical engineering, electrical engineering and automation. With the planned project, the still missing aspect of hydraulic planning is to be integrated into SIMBA. The modules of the planned model library are to consider in particular open channel hydraulic models typical for wastewater treatment plants, such as screens, grit chambers, weirs (direct flow/side flow, trapezoidal, etc.), channels, longitudinal basins and flumes (profiles: rectangular, trapezoidal, etc.), flow losses through windows and culverts. In addition to flow in open channels, wastewater in wastewater treatment plants is also transported through pipe networks. Pipeline hydraulics will be integrated using the EPAnet computational kernel. The most important elements of pipe systems will be implemented as modules in SIMBA. These include nodes, pipes, pumps, and valves. First, the description of continuous pressure losses due to friction will be considered in a simplified form depending on pipe diameter, length and flow rate.