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Decoding Spurenstoffe - Implementierung einer intelligenten Monitoring- und Steuerungszentrale für eine ressourceneffiziente Spurenstoffelimination aus Abwasser

Laufzeit

01.04.2021 - 01.03.2023

Beschreibung

Das Vorhaben DecS verfolgt die Vision, organische Spurenstoffe, die insbesondere über das kommunale Abwassersystem in die Gewässer eingetragen werden, möglichst zielgerichtet aus Abwasserströmen zu entfernen und den notwendigen Ressourceneinsatz zu entlasten. Stand heute werden die Eliminationsprozesse der installierten Technologien für die weitergehende Abwasserreinigung mit Verfahren der Ozonung oder Aktivkohleadsorption ausschließlich über diskontinuierliche Input-Output-Betrachtungen beurteilt. Die in manchen Fällen eingesetzte Surrogatmessung des spektralen Absorptionskoeffizienten bei einer Wellenlänge von 254 nm kann kontinuierliche Hinweise zur Restorganik liefern. Sie wird aber in der Regel noch nicht für eine gezielte Beeinflussung der dynamischen Prozesse verwendet.

Im Rahmen von DecS sollen kontinuierlich erfasste Messdaten intelligent verarbeitet und mit den weiterzuentwickelnden Modellsystemen vernetzt werden. Das Simulationssystem SIMBA#water dient dabei als Ausgangspunkt für die notwendigen Modellentwicklungen, da im Unterschied zu anderen Systemen mit SIMBA#water auch die Automatisierungstechnik realitätsnah abgebildet werden kann.

Wichtige Fragestellungen beziehen sich im Rahmen von DecS auf die ausstehende Konzipierung einer anwenderorientierten Datenverarbeitung und die angestrebte Vernetzung mit einem digitalen Modellabbild. Ferner erforscht DecS die realen Nachhaltigkeitspotenziale einer digitalisierten Spurenstoffelimination und beantwortet generelle Fragestellungen zur simulationsunterstützten Prozessoptimierung auf wasserwirtschaftlichen Anlagen. Die Machbarkeit der großtechnischen Implementierung wird in digitalen Reallaboren des Lippeverbands (EGLV) erprobt. Die digitalen Reallabore dienen als zeitlich und räumlich begrenzte Testräume. Hier sollen konkrete Erfahrungen im Zusammenspiel der digitalen Instrumente im Sinne eines Proof of Concept gesammelt werden.