Konzipierung und Projektierung einer Reinigungsanlage für Abwässer aus Probefahrten von Fährschiffen
- Art: Diplomarbeit
- Autor: Mirko Pakschys
- Abgabedatum: Dezember 2000
- Umfang: 137 Seiten
- Dateigröße: 4,6 MB
- Note: 1,3
- Institution / Hochschule: Fachhochschule Hannover Deutschland
- ISBN (eBook): 978-3-8324-3286-7
-
ISBN (Paperback) :
978-3-8324-3286-7 P - ISBN (CD) :978-3-8324-3286-7 CD
- Sprache: Deutsch
- Prämierung:
- Arbeit zitieren: Pakschys, Mirko Dezember 2000: Konzipierung und Projektierung einer Reinigungsanlage für Abwässer aus Probefahrten von Fährschiffen, Hamburg: Diplomica Verlag
- Schlagworte: Verfahrenstechnik, Projektierung, Anlagenbau, Abwasserreinigung, Abwasser
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Diplomarbeit von Mirko Pakschys
Einleitung:
Es soll eine Abwasserreinigungsanlage konzipiert und projektiert werden für Abwässer aus dem Schiffsbetrieb während der Probefahrt sowie für Abwässer aus der Reinigung des Maschinenraumes nach der Probefahrt.
Auf Neubauten fallen diverse Abwässer an, die sich alle im Bilgetank sowie auch in der Maschinenraumbilge sammeln. Des weiteren fallen bei der Probefahrt und dem Probelauf der Hauptmaschinen Ölschlämme aus der Schwerölaufbereitung an Bord an, die im Sludge (Schlamm-) Tank gesammelt werden. Da die Neubauten jedoch bei der Übergabe an den Käufer meist leere und gereinigte Tanks sowie auch einen gereinigten Maschinenraum aufweisen müssen, ist es notwendig, nach der Probefahrt die entstandenen Ab- und Waschwässer zu entsorgen.
Das in den Tanks und der Maschinenraumbilge gesammelte Gemisch aus Wasser, Öl und Reinigungsmitteln soll zunächst mit einer geeigneten Pumpe von Bord gepumpt werden und anschließend in einer, in der Nähe des Ausrüstungskais stationär aufgestellten, Abwasserreinigungsanlage behandelt werden. Das aufbereitete Wasser soll anschließend in die Kanalisation eingeleitet werden (Indirekteinleitung), wobei Auflagen von Seiten der zuständigen Behörden zu beachten sind.
Bei der Erstellung des Konzepts sollte von vornherein die Wirtschaftlichkeit als eines der Hauptentscheidungskriterien für die spätere Umsetzung beachtet werden.
Inhaltsverzeichnis:
| Anhangverzeichnis | ||
| Abbildungsverzeichnis | ||
| Tabellenverzeichnis | ||
| Verzeichnis der verwendeten Abkürzungen | ||
| 1. | EINFÜHRUNG UND ZIEL DER ARBEIT | 1 |
| 1.1 | FLENSBURGER SCHIFFBAU-GESELLSCHAFT MBH & CO. KG | 1 |
| 1.2 | ZIEL DER ARBEIT | 2 |
| 2. | GESETZLICHE GRUNDLAGEN | 3 |
| 3. | STAND DER TECHNIK ZUR ABWASSERREINIGUNG | 6 |
| 3.1 | VERFAHRENSÜBERSICHT ZUR ABWASSERREINIGUNG | 6 |
| 3.2 | BIOLOGISCHE ABWASSERAUFBEREITUNG | 7 |
| 3.3 | CHEMISCH / PHYSIKALISCHE ABWASSERAUFBEREITUNG | 8 |
| 3.3.1 | Adsorption | 8 |
| 3.3.2 | Fällung / Flockung | 10 |
| 3.3.3 | Elektrochemische Verfahren | 13 |
| 3.3.4 | Ionenaustausch | 13 |
| 3.3.5 | Nassoxidation | 14 |
| 3.4 | MECHANISCHE ABWASSERAUFBEREITUNG | 15 |
| 3.4.1 | Schwerkraftsedimentation | 15 |
| 3.4.2 | Fliehkraftsedimentation | 17 |
| 3.4.3 | Flotation | 18 |
| 3.4.4 | Filtration | 19 |
| 3.4.5 | Membrantrennverfahren | 21 |
| 3.5 | THERMISCHE ABWASSERAUFBEREITUNG | 22 |
| 4. | ABWASSERUNTERSUCHUNG | 24 |
| 4.1 | QUALITATIVE ABWASSERUNTERSUCHUNG | 24 |
| 4.1.1 | Definition und Herkunft der zu behandelnden Abwässer | 24 |
| 4.1.2 | Erläuterungen zu den analysierten Abwässern | 26 |
| 4.1.3 | Analyseergebnisse (vgl. Anhang 10 und 11) | 27 |
| 4.1.4 | Einstufung des Abwassers in Wassergefährdungsklassen nach Anhang 4 der VwVwS / Beurteilung der Genehmigungspflicht nach §33 des LWG | 28 |
| 4.2 | UNTERSUCHUNG DER REINIGUNGSLEISTUNG VERSCHIEDENER FÄLLUNGS- UND FLOCKUNGS- BZW. ADSORPTIONSCHEMIKALIEN | 29 |
| 4.2.1 | Untersuchungsergebnisse der Firma Buderus | 29 |
| 4.2.2 | Untersuchungsergebnisse der bei der Firma Protec behandelten Abwasserprobe | 30 |
| 4.3 | QUANTITATIVE ABWASSERUNTERSUCHUNG | 33 |
| 4.3.1 | Darstellung der angefallenen Abwassermengen der Jahre 1998 bis 2000 | 33 |
| 4.3.2 | Bestimmung der mittleren jährlichen Abwassermenge und der mittleren Gesamtchargengröße | 34 |
| 4.3.3 | Bestimmung der maximalen Chargengröße und des minimal notwendigen Volumens eines Sammel- bzw. Pufferbehälters | 35 |
| 5. | ANLAGENKONZEPT | 37 |
| 5.1 | VARIATIONSMATRIX | 37 |
| 5.2 | GRUNDFLIESSBILD DER REINIGUNGSANLAGE FÜR ABWÄSSER AUS DEM SCHIFFSBETRIEB UND DER SCHIFFSINNENREINIGUNG | 43 |
| 5.3 | VERFAHRENSFLIESSBILD DER ABWASSERREINIGUNGSANLAGE FÜR ABWÄSSER AUS DEM SCHIFFSBETRIEB UND DER SCHIFFSINNENREINIGUNG | 44 |
| 5.4 | AUFSTELLRAUM UND PLATZBEDARF DER ANLAGE | 45 |
| 5.4.1 | Beschreibung des Aufstellraumes | 45 |
| 5.4.2 | Lageplan der Werft mit Aufstellraum der Abwasserreinigungsanlage und schematischer Darstellung der Rohrleitungen | 46 |
| 5.5 | SKIZZE DES AUFSTELLRAUMES MIT AUFSTELLUNGSPLAN DER ANLAGE | 46 |
| 6. | PROJEKTPLANUNG | 48 |
| 7. | AUSLEGUNG UND BERECHNUNG VON ROHRLEITUNGEN, BEHÄLTERN, PUMPEN UND APPARATEN | 49 |
| 7.1 | AUSLEGUNG DER HAUPTROHRLEITUNGEN | 49 |
| 7.2 | BERECHNUNGEN ZUR AUSLEGUNG DER PUMPE P1 | 51 |
| 7.2.1 | Grundlagen für die Berechnung der minimal notwendigen Förderhöhe der Pumpe P1 | 51 |
| 7.2.2 | Berechnung der minimal notwendigen Förderhöhe der Pumpe P1 | 53 |
| 7.2.3 | Spezifikation der Pumpe P1 | 56 |
| 7.3 | AUSLEGUNG UND SPEZIFIKATION DER PUMPE P4 | 57 |
| 7.4 | AUSLEGUNG UND SPEZIFIKATION DER PUMPEN P5 UND P6 | 57 |
| 7.5 | AUSLEGUNG UND SPEZIFIKATION DER DOSIERPUMPEN P2 UND P3 | 59 |
| 7.6 | AUSLEGUNG UND FESTIGKEITSNACHWEIS DES SAMMELBEHÄLTERS B1 | 60 |
| 7.6.1 | Festigkeitsnachweis des Behälters B1 | 60 |
| 7.6.2 | Skizze des Sammelbehälters B1 | 63 |
| 7.7 | AUSLEGUNG UND SPEZIFIKATION DES REAKTIONSBEHÄLTERS B2 | 64 |
| 7.8 | AUSLEGUNG UND SPEZIFIKATION DES TROCKENGUTDOSIERERS H1 | 65 |
| 7.9 | AUSLEGUNG UND SPEZIFIKATION DER FILTERSACKEINHEIT F1 | 66 |
| 7.10 | AUSLEGUNG DES RÜHRWERKS R1 | 67 |
| 7.11 | AUSLEGUNG DES RÜHRWERKS R2 | 68 |
| 7.12 | GRAFISCHE DARSTELLUNG DES ABLAUFS DES CHARGENPROZESSES | 69 |
| 8. | WIRTSCHAFTLICHKEITSBERECHNUNG | 70 |
| 8.1 | ERLÄUTERUNG DER ANGEWENDETEN INVESTITIONSRECHENVERFAHREN | 70 |
| 8.1.1 | Statische Investitionsrechnung / Amortisationsrechnung | 71 |
| 8.1.2 | DynamischeInvestitionsrechnung / Kapitalwert- und Annuitätenmethode | 72 |
| 8.2 | ERMITTLUNG DER BETRIEBS- UND INVESTITIONSKOSTEN UNTERSCHIEDLICHER ABWASSERREINIGUNGSANLAGEN | 73 |
| 8.2.1 | Ermittlung der Investitionskosten für verschiedene Investitionsvarianten | 73 |
| 8.2.2 | Ermittlung der Investitionskosten für die verschiedenen Investitionsvarianten unter Berücksichtigung unterschiedlicher Entsorgungskostenentwicklungen | 75 |
| 8.3 | ERGEBNISSE DER WIRTSCHAFTLICHKEITSBERECHNUNG | 79 |
| 8.3.1 | Ergebnisse der Berechnung der Amortisationszeit möglicher Investitionsvarianten | 79 |
| 8.3.2 | Ergebnisse der Berechnung der Annuität möglicher Investitionsvarianten | 80 |
| 9. | SCHLUSSBETRACHTUNG | 82 |
| 10. | LITERATURVERZEICHNIS | 83 |
| ANHANG |
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Pakschys, Mirko Dezember 2000: Konzipierung und Projektierung einer Reinigungsanlage für Abwässer aus Probefahrten von Fährschiffen, Hamburg: Diplomica Verlag
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Verfahrenstechnik, Projektierung, Anlagenbau, Abwasserreinigung, Abwasser
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