Diplomarbeit "Datenbank Bodenfilterbecken"

Optimierung des Datenmanagements für die betriebsbegleitende Qualitätskontrolle von Bodenfilterbecken

Dipl.-Ing. Sebastian Wörmann

Kurzbericht_Filteraufbau

Retentionsbodenfilterbecken sind Anlagen zur Regenwasserbehandlung in Misch- und Trennsystemen und in der Straßenentwässerung. Verunreinigungen treten im Beschickungswasser in Form von gelösten, partikulären und partikulär gebundenen Stoffen auf. Während das Beschickungswasser den Filterkörper durchsickert, wird es durch physikalische, chemische und biologische Prozesse gereinigt. Jeder dieser Prozesse verursacht auf seine Art eine Kolmation (Selbstdichtung) des Filters, die die Funktionsfähigkeit beeinträchtigen kann. Der Aufbau eines Beckens ist (Bild 1) dargestellt. 

Kurzbericht_Versuche

Um die physikalische und biologische Kolmation zu untersuchen, sind Durchströmungsversuche durchgeführt worden (Bild 2). In der ersten Versuchsreihe wurde der Filter mit einer Suspension durchströmt. Der größte Teil der Schwebstoffe wurde trotz der groben Körnung des Filters an der Oberfläche des Filterkörpers herausgefiltert. Hier kann sich somit ein gering durchlässiger Filterkuchen ausbilden. Die zweite Versuchsreihe hat gezeigt, dass Mikroorganismen im Korngerüst in weit größerem Maße die Durchlässigkeit des Filtersandes beeinträchtigen. Die durch den biologischen Abbau entstehenden Gase besetzen den Porenraum, sodass der frei durchströmbare Porenanteil verringert wird.

Kurzbericht_Startseite

Zur Qualitätskontrolle von Bodenfilterbecken werden nach einer Erstuntersuchung alle fünf Jahre die bodenmechanischen Kennwerte Durchlässigkeit, Kornverteilung, pH-Wert, Glühverlust, Kalkgehalt und Carbonatreaktivität in Laborversuchen ermittelt. Um diese Datenmenge übersichtlich speichern und aufrufen zu können, ist eine SQL-Datenbank entwickelt worden. Diese Datenbank ist auf einem Server abgelegt, sodass die Datensätze online eingetragen und abgefragt werden können (Bild 3).

Kurzbericht_Abfrage

Die Datenabfrage bietet wegen ihrer Variabilität große Möglichkeiten. Die Filterbecken können untereinander verglichen und Veränderungen und Entwicklungen bezüglich der Eigenschaften des Filtermaterials festgestellt werden. Mithilfe einer Kriteriumsabfrage (Bild 4) ist es möglich, Daten nach ihrem Wert geordnet herauszusuchen. Somit kann sich der Anwender aus allen Datensätzen exakt die Daten anzeigen lassen, die von Interesse sind. Einen weiteren Vorteil bietet die PHP-Skriptsprache, mit der die Datenbank angesprochen wird. Hiermit kann das Sondierdiagramm oder die Kornverteilung dynamisch, direkt aus den Tabellen heraus, erzeugt werden.