Sandfang

Ihre Vorteile durch hydrograv-Simulationen:

Sandfänge dienen vordergründig zur Abscheidung mineralischer Partikel. In belüfteten Sandfängen ist oftmals ein Fettfang zur Abscheidung von Leichtstoffen integriert. Gleichzeitig soll die Abscheidung organischer Substanzen minimal bleiben. Mit hydrograv-Simulationen können alle relevanten Stoffklassen berücksichtigt werden. Dies erlaubt eine multikriterielle Bewertung und Optimierung der Leistungsfähigkeit eines Sandfangs. Darüber hinaus hilft die jahrzehntelange Erfahrung von hydrograv im Abwasserbereich die Ergebnisse fachgerecht interpretieren zu können.

  • Maximierung der Abscheideraten von Sand und Leichtstoffen
  • Minimierung von Baukosten durch Effizienzsteigerung (geringeres Bauvolumen)
  • Minimierung von Betriebskosten durch Optimierung der Belüftung
  • Ermittlung dynamischer Kräfte auf Einbauten 

Abbildung: Vergleich simulierter Abscheideraten von Sand mit einem Korndurchmesser von 0,2 mm zwischen Bestand und optimierter Vorzugsvariante verschiedener Sandfänge.

 

Kalibrierung und Validierung der Simulationsmodelle

Die Wahl der richtigen Modellansätze bestimmt die Vorhersagegenauigkeit einer Simulation. Aus diesem Grund verbindet hydrograv die Simulation belüfteter Sandfänge mit Geschwindigkeitsmessungen. Die Messung erfolgt mit einem hochauflösenden akustischen Geschwindigkeitsmessgerät.

Abbildung: Vergleich gemessener und simulierter Strömungsgeschwindigkeiten im Sand- und Fettfang eines belüfteten Sandfangs.

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Nachweis von Abscheideraten

Es erfolgt ein Leistungsnachweis durch die Nachbildung von Prüfsand nach Vorschlägen aus DWA (2008): Arbeitsbericht des DWA-Fachausschusses KA-5 „Absetzverfahren“. Sandfänge – Anforderungen, Systeme und Bemessung. Korrespondenz Abwasser, Abfall 5/2008. S. 508 – 518. Zusätzlich werden verschiedene weitere Stoffklassen mit typischen Absetzgeschwindigkeiten untersucht, wie bspw. Leichtstoffe und Organik.

Abbildung: Kornverteilung von Sand. Links: im Zulauf des Sandfangs. Rechts: Vergleich zwischen Zu- und Ablauf des Sandfangs. Maschenweite logarithmisch.

Abbildung: Abscheiderate verschiedener Stoffklassen.

 

Beispiel: Untersuchung baulicher Veränderungen

In diesem Beispiel wird der Einfluss einer Trennwand zwischen Sand- und Fettfang auf die Abscheiderate von Sand- und Leichtstoffen untersucht. Es erfolgt eine deterministische Analyse der Abscheideraten.

Weitere bauliche Veränderungen kann der Einbau einer Prallwand im Zulauf oder eine veränderte Querschnittsgeometrie sein.

 Abbildung: Stromlinien mit aufgeprägten Geschwindigkeiten visualisieren den Weg der Strömung. 

Abbildung: Belüfteter Sandfang mit Lamellen als Trennwand zwischen Sand- und Fettfang.

Abbildung: Belüfteter Sandfang ohne Lamellen als Trennwand zwischen Sand- und Fettfang.

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Beispiel: Nachweis dynamischer Kräfte

hydrograv-Simulationen ermöglichen die Ermittlung des hydrodynamischen Drucks aufgrund der Strömungsgeschwindigkeit auf Einbauten, bspw. auf die Trennwandstäbe zwischen Sand- und Fettfang und daraus Bestimmung der wirkenden Kraft

Abbildung: Kräfte auf Trennwandstäbe zwischen Sand- und Fettfang.