«Processes toolbox»
STOAT bietet mit der «Processes toolbox» alle wichtigen “Bausteine” zur Abbildung der Abwasser- und Schlammbehandlung. Die «Processes toolbox» scheint bei Programmstart automatisch auf. Über die Befehlsfolge → «Window» → «Processes toolbox» kann sie aber auch aufgerufen werden, wenn sie programmbedingt ausgeblendet wurde. Abb. 1 zeigt die Gruppen von “Bausteinen”. Nach Anklicken der Gruppe bzw. des vorangestellten «+» kann auf die zur jeweiligen Gruppe gehörigen Modellbausteine zugegriffen werden. Jeder Modellbaustein ist ein grafischer Repräsentant für einen Prozess oder für eine Anlage, die bestimmte Veränderungen am modellmäßig “zufließenden” Abwasser vornimmt. Viele “Bausteine” erfordern vor ihrem Wirksamwerden im Modell eine weitergehende Spezifizierung, z.B. die Auswahl eines bestimmten Modells aus einer Liste insgesamt verfügbarer Modelle Beispiel Auswahl «Activated Sludge Modell».
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Abb. 1
«Processes toolbox»,
ungeöffneter Zustand |
Einige für Industriekläranlagen besonders wichtige Bausteine werden im folgenden kurz vorgestellt.
«Influents»
| Icon, klassische Darstellung |
Icon, moderne Darstellung |
Bezeichnung |
Beschreibung/Bemerkungen |
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«Industrial influent» |
Diese beiden Repräsentanten für den “Zulauf” bilden i.d.R. den Ausgangspunkt des Modells. |
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«Wastewater influent» |
«Suspended growth processes»
| Icon, klassische Darstellung |
Icon, moderne Darstellung |
Bezeichnung |
Beschreibung/Bemerkungen |
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«Activated sludge aeration tank» |
Mit den Bausteinen «Activated sludge aeration tank» und «Secondary settling tank» können unter STOAT alle wichtigen Konfigurationen von Belebungsanlagen wie z.B.
- Vorgeschaltete Denitrifikation
- Kaskadendenitrifikation
- Nachgeschaltete Denitrifikation
abgebildet werden. |
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«Secondary settling tank» |
«Control functions»
| Icon, klassische Darstellung |
Icon, moderne Darstellung |
Bezeichnung |
Beschreibung/Bemerkungen |
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«PID-Controller» |
«PID-Controller» und «Programmable Logic Controller» (PLC) sind universell einsetzbare Steuerbausteine. Ihre Wirkung im Modell ist vollständig identisch mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS), dementsprechend werden sie in der Simulation mit STOAT eingesetzt.
Der «Parameter setter» ist ebenfalls universell einsetzbar. Er dient dazu, einem bestimmten Prozess innerhalb des Modells bis zu 10 Vorgaben zu dessen Einstellung gleichzeitig zu übergeben (z.B. entsprechend der Messwerte oder der im Prozessleitsystem registrierten Einstellungen).
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«Programmable Logic Controller» |
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«Parameter setter» |
«Other treatment processes»
| Icon, klassische Darstellung |
Icon, moderne Darstellung |
Bezeichnung |
Beschreibung/Bemerkungen |
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«Balancing tank» |
Mit dem Baustein «Balancing Tank» stellt STOAT alle erforderlichen Mittel bereit, um die Auswirkungen von Stapelbehältern auf die Fracht an maßgeblichen Punkten im Abwassersystem zu untersuchen. |
«Effluents»
| Icon, klassische Darstellung |
Icon, moderne Darstellung |
Bezeichnung |
Beschreibung/Bemerkungen |
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«Liquid effluent» |
Während der «Liquid effluent» i.d.R. den Ablauf des gereinigten Abwassers abbildet, kommt «Sludge» als Repräsentant des Primär- oder Überschussschlamms zum Einsatz. Insoweit bilden beide “Bausteine” Endpunkte des jeweiligen Modells. |
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«Sludge» |
Mit den oben aufgeführten “Bausteinen” und einigen «Mixern» und «Splittern» lassen sich schon sehr viele praktische Anforderungen abdecken.
Entwurf eines Modells
Zunächst werden die benötigten Icons aus der «Processes toolbox» auf dem Bildschirm platziert (Betätigen der rechten Maustaste im enstprechenden Feld der «Processes toolbox», dann Maus ohne zu drücken zum Zielort bewegen und dort durch Drücken der linken Maustaste das gewünschte Icon setzen).
D.h., es werden jene Anlagen und Prozesse, die im Modell abgebildet werden sollen, zusammengestellt. STOAT schlägt standardmäßig Namen mit fortlaufenden Nummern für die Modellbausteine vor (z.B. «Secondary settlement tank 1»). Diese können selbstverständlich durch entsprechend sinnvolle Bezeichnungen ersetzt werden. Der Zugriff auf den hierfür vorgesehenen Dialog wird mittels Mausklick mit der rechten Taste über dem Icon des Prozesses geöffnet.
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Abb. 2
Menüfolge zum Aufruf der
«Name and dimension»
beim Modellentwurf
(Beispiel Belebungsbecken) |
Je nach Art des “Bausteins” enthält der Dialog auch Felder zur Geometrie (z.B. Reaktorvolumina) der Anlagen. Ein Beispiel hierfür gibt die folgende Abbildung.
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Abb. 3
Eingabe von «Name and dimensions»,
(Beispiel Nachklärbecken) |
Außerdem sind auf der Modellebene die mathematischen Prozesse auszuwählen, die “hinter” den grafischen Repräsentanten der verschiedenen Verfahrensstufen zur Verfügung stehen
(z.B. «Generic» oben oder Auswahl eines Modells zur Abbildung des Belebungsverfahrens).
Anschließend werden die “Leitungen verlegt”, das heißt, die Icons werden entsprechend verbunden. Die Icons weisen kleine “Stummel” auf, an denen Verbindungen andocken. Fährt man mit der Maus über ein noch nicht verbundenes Icon, verwandelt sich der Mauszeiger in ein Fadenkreuz, sobald man einen “Stummel” berührt, der einen Startpunkt oder Ablauf darstellt. Dieser wird mit dem aufnehmenden “Flansch” des Ziel-Icons verbunden. Wird dabei die Maus zwischendurch abgesetzt, können in der Verbindung Bögen und Winkel angeordnet werden.
Icons für «Control functions» haben im Unterschied zu anderen, z.B. zum «Activated sludge aeration tank», keine Andockpunkte für Verbindungen. Sie werden nicht im Fließweg des Abwassers angeordnet, sondern den jeweils zu steuernden Anlagen oder Prozessen “beigestellt”. Deshalb können sie auf der “Zeichenoberfläche” beliebig angeordnet werden (vgl. Beispiel eines Modells mit Parameter settern und PLC). Ihre Verbindung zu dem zu regelnden Prozess wird im «Run level» über die «Connectivity» hergestellt.
Um sicherzustellen, dass STOAT alle erforderlichen Inputs zum Modell findet, empfiehlt sich eine Kontrolle. Diese läßt sich über → «Options» → «Diagnostics» veranlassen. Ist das Modell komplett, gibt STOAT folgende Meldung aus:
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Abb. 4
“OK” vom STOAT
Diagnose tool |
Nunmehr kann der erste Rechnerlauf in Angriff genommen werden.
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