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Auszug Schlussbericht: Prüfverfahren für Anlagen zur dezentralen Niederschlagswasserbehandlung im Trennverfahren
2.4 Auswerteverfahren und Berechnungsgrößen
2.4.1 Verweilzeitverteilung
Messtechnik
Das Durchströmungsverhalten der Anlage wird mit Hilfe von Tracerversuchen analysiert.
Eingesetzt wird der Fluoreszenztracer Uranin. Bei Versuchsbeginn wird dazu eine definierte
Tracermasse impulsartig in den Zulauf der zu untersuchenden Anlage gegeben. Im Ablauf
sowie zur Kontrolle im Zulauf wird die Konzentration des Tracers kontinuierlich mit einem
Lichtleiterfluorometer (Typ MKT-2, Sommer Mess-Systemtechnik, Koblach/Österreich) in situ
gemessen. Das Lichtleiterfluorometer ist mit Anregungs- und Emissionsfiltern für die Uranin-
detektion ausgestattet und verfügt über zwei faseroptische Sonden, die jeweils über ein
Lichtleiterkabel mit dem Gerät verbunden sind.
Methodik der Verweilzeitverteilung
Tracerganglinien können für stationäre und instationäre Verhältnisse mit Hilfe der Methodik
der Verweilzeitverteilung ausgewertet werden (WERNER/KADLEC [1995]). Um die Verweil-
zeitverteilungen unterschiedlich großer Anlagenvolumina und hydraulischer Belastungen
vergleichbar gegenüberzustellen, ist eine dimensionslose Darstellung der Konzentration und
der Zeit erforderlich. Die normierte Konzentration C´ wird wie folgt berechnet:
R
VM
C ´C
mit
C´
normierte Konzentration [-]
C
gemessene Konzentration des Tracers im Ablauf [mg/l]
M
Einspeisemasse Tracer [mg]
V
R
Reaktorvolumen [l]
In begründeten Fällen wird statt der Einspeisemasse M die wiedergefundene Tracermasse
im Ablauf verwendet. Dies ist der Fall beim Hydrosystem, da aufgrund der sorptiven Eigen-
schaften des Substrats ein Teil des Tracers dauerhaft zurückgehalten wird. Ausgewertet
werden Versuche, die eine Wiederfindungsrate von über 70% der zugefügten Tracermasse
aufweisen. Bei sehr kleinen Durchflüssen, die eine lange Kontaktzeit des Tracers mit dem
Substrat ermöglichen, sinkt die Wiederfindungsrate unter 70%. Diese Versuche werden bei
der späteren Auswertung nicht berücksichtigt.
Die Zeit wird als durchflussgewichtete Zeit dargestellt. Diese normierte Darstellung der Zeit
entspricht der aktuellen theoretischen Austauschrate des Reaktorvolumens unter Annahme
einer idealen Pfropfenströmung. Zuerst wird dazu das Volumen V
Aus
, das seit dem Beginn
der Tracereinspeisung die Anlage verlassen hat unter Berücksichtigung des Durchflusses Q
berechnet.
Prüfungen
Fachhochschule
Münster
Prof. Dr. Uhl