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Wastewater Generation Model to Predict Impacts of Urine Separation on Wastewater Treatment Plants
(2023)
Wastewater treatment plants are under increasing pressure to enhance resource efficiency and reduce emissions into water bodies. Separation of urine within the catchment area may be an alternative to mitigate the need for costly expansions of central wastewater treatment plant. While previous investigations assumed a spatially uniform implementation of urine separation across the catchment area, the present study introduces a modelling framework which allows to determine the influence of targeted urine separation on the operation and emissions of central wastewater treatment plants. The framework includes an adapted stochastic wastewater generation model, the Stormwater Management Model, and Activated Sludge Model No. 3 with Bio-P module (SIMBA#). The entire application is embedded in the R programming language. The model is validated by an extensive sampling and measurement campaign. Preliminary results based on observed and simulated wastewater generation and transport for a catchment area of 436 residents indicate the suitability of the model for wastewater generation and transport modelling, but also show further need for calibration.
Im Zuge des Klimawandels wird der landwirtschaftliche Bewässerungsbedarf auch in Deutschland zukünftig steigen. Die EU-Verordnung 2020/741 stellt Mindestanforderungen an die Wiederverwendung weitergehend aufbereiteten kommunalen Abwassers zur landwirtschaftlichen Bewässerung, um die Nutzung natürlicher Wasserressourcen hierfür zu begrenzen. Die EU-Verordnung wird am 26. Juni 2023 Gültigkeit erlangen und soll in Deutschland in das Wasserhaushaltsgesetz eingebettet und um eine neue Bundesverordnung ergänzt werden. Zentrales Element der Wasserwiederverwendung wird der für jeden Einzelfall zu erstellende Risikomanagementplan sein, der der Minimierung möglicher hiermit verbundener Risiken dient. Als Hilfestellung für die praktische Umsetzung von Wasserwiederverwendung wird die DWA die Merkblattreihe M-1200 veröffentlichen.
Bedload transport and hydro-abrasive erosion at steep bedrock rivers and hydraulic structures
(2018)
The water balance of urban areas differs considerably from the landscape water balance. Increased surface runoff, reduced groundwater recharge and evaporation change the hydrological regime, the morphology and ecology of water bodies close to the cities, the groundwater in the urban area and the urban climate. Today's urban drainage systems are designed to prevent, reduce, drain, seep away, evaporate or discharge precipitation into nearby surface waters with considerable delays. In doing so, it follows the principles of the German Water Resources Act (WHG) and the objectives of the relevant technical regulations DWA-A 102 to keep changes in the natural water balance by settlement activities as low as ecologically, technically and economically acceptable. A reference for the "natural" water balance has to be defined as a planning objective in order to quantify the hydrological changes in settlements. As a suitable reference, we propose to use the water balance of the landscape of the associated ecoregion with today's cultural land use without urban developments. This approach is more suitable to define local conditions than the water balance of the enclosed catchment. The presented calculation approach to define reference values of the water balance, uses soil and geological properties, precipitation and climate data and can be implemented and applied uniformly throughout Germany. The water balances in this study are simulated with the water balance model RoGeR. In this study, the developed approach is applied for five locations in Germany.
Im Rahmen einer nachhaltigen Stadtentwicklung wird der Vegetation die
Funktion der Beschattung und Verdunstung zugesprochen. Der Stadthydrologie fehlte hierfür bislang ein geeignetes Simulationsmodell. Der entwickelte Modellbaustein SWMM-UrbanEVA erlaubt die standortgerechte Simulation der Verdunstung von Vegetation im urbanen Raum. Für Freiflächen erfolgt die Prozessmodellierung des Energie- und Wasserhaushaltes des Systems Boden-Pflanze-Atmosphäre. Mit meteorologischen und vegetationskundlichen Kenndaten wird eine raum-zeitlich differenzierte Berechnung ermöglicht.
The in-situ performance of large decentralised stormwater treatment systems is investigated by means of continuous turbidity measurements. Turbidity measurements are used as a surrogate to continuously estimate Total Suspended Solid (TSS) concentrations. TSS event loads are calculated at the inlet and outlet of two stormwater treatment systems, which both are installed at the outlet of catchments with high pollution potential. The event-specific performance is defined as ratio between TSS loads of inflow and outflow. Based on measurement data obtained, the overall TSS load retention efficiency is about 32 %.
Der Behandlung von Niederschlagsabflüssen aus Trennsystemen kommt zur Zielerreichung eines wirksamen Gewässerschutzes eine wesentliche Rolle zu. Konventionelle, zentrale Anlagen behandeln den Abfluss vor der Einleitung in das Gewässer. Zunehmend an Bedeutung gewonnen haben dezentrale Anlagen, die den Abfluss am Entstehungsort behandeln. Unterschiedlich belastete Oberflächenabflüsse können somit den wasserrechtlichen Anforderungen entsprechend gezielt behandelt werden. Voraussetzung zur Anwendung ist der Nachweis der vergleichbaren Reinigungsleistung zu zentralen Anlagen. In-situ Gütemessungen der Zu- und Ablauffrachten einer Behandlungsanlage ermöglichen eine datenbasierte Bewertung der Anlagenwirksamkeit.
BIM Interdisziplinär
(2018)
In-situ-Monitoring der Reinigungsleistung großer dezentraler Niederschlagswasserbehandlungsanlagen
(2018)
Große dezentrale Niederschlagswasserbehandlungsanlagen
werden mittels kontinuierlicher Gütemesstechnik hinsichtlich ihrer
Frachtwirkungsgrade an Standorten mit hohem Stoffaufkommen untersucht.
Die Bilanzierung der Zulauf- und Ablauffrachten basiert auf dem Zusammenhang
zwischen den abfiltrierbaren Stoffen (AFS) und der Trübung.
Erste Ergebnisse der Installation der Messtechnik, des Datenmanagements
und Frachtwirkungsgrade werden vorgestellt.