Methode zur Auswahl von Rührwerken für klärtechnische Mischbecken

Zur Lösung der auf klärtechnischen Anlagen in großer Zahl anfallenden Misch- beziehungsweise Rühraufgaben kommen verbreitet horizontal aufgestellte Tauchmotorrührwerke zum Einsatz. Dabei erweist sich die Auswahl des erforderlichen Rührwerksschubs insbesondere im Prozessabschnitt der Schlammbehandlung als schwierig, da die dort auftretenden hochviskosen Schlämme die Strömungsvorgänge beträchtlich beeinflussen. Zusätzlich führt die organische Struktur der Schlämme zu einem stark strukturviskosen Fließverhalten, das die Auslegung solcher Großbecken weiter kompliziert.

Im Rahmen dieser Arbeit werden die Zusammenhänge von Schlammrheologie und Mischergebnis klärtechnischer Mischbecken in experimenteller Form untersucht. Zum Verständnis der Strömungsvorgänge ist zunächst die genaue Kenntnis der Schlammrheologie erforderlich. Die für diese Arbeit durchgeführten rotationsviskometrischen Messungen weisen für Klärschlamm ein strukturviskoses Fließverhalten aus, das mit dem mathematischen Ansatz nach OSTWALD-DE-WAELE beschrieben werden kann. Die Rheologie des Fördermediums wirkt sich zum Einen auf die betrieblichen Kenngrößen des Rührwerks selbst und zum Anderen auf die vom Rührwerksstrahl angefachte Beckenströmung aus. Erstere können mittels eines klassischen Rührversuchs ermittelt werden, der um die Messgröße Axialschub als maßgeblichen Auslegungsparameter erweitert wird. Der vorgestellte Messaufbau ermöglicht so die Aufzeichnung von Leistungs- und Schubcharakteristiken und erlaubt daraus folgend nach dem RIEGER-NOVAK-Verfahren auch die rheologische Analyse unbekannter Fördermedien.