Beurteilende(r)| Name: | Ao.Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.rer.nat. Rudolf Braun |
| Herkunftsbetrieb: | |
| Arbeit |
| Typ der Arbeit: | Masterarbeit |
| Sprache der Arbeit: | Deutsch |
| Titel der Arbeit in Originalsprache: | Dimensionierung und Bau einer Pilotanlage zur biologischen Flutwasserreinigung |
| Titel der Arbeit in deutsch: | Dimensionierung und Bau einer Pilotanlage zur biologischen Flutwasserreinigung |
| Titel der Arbeit in englisch: | n.a. |
| Publikationsmonat: | 05.1996 |
| Seitenanzahl: | |
| Online-Katalog der Universitätsbibliothek Bodenkultur |
| AC-Nummer: | AC01502476 |
| Abstract |
| Abstract in Deutsch: | Bei der Erdöl- und Erdgasförderung fallen große Mengen an sogenannten Lagerstätten- bzw. Formationswässern an. Diese Wässer entstehen aus der Zersetzung fossiler Organismen und aus Meerwasser, was sich im hohen Salzgehalt wiederspiegelt. Das gesammelte Formationswasser wird physikalisch aufbereitet. Das gereinigte Flutwasser wird entweder über Schlucksonden in tiefliegende salzwasserführende Schichten gepumpt oder über Flutsonden zurück in die Lagerstätten gepreßt. Durch diese Maßnahme kann der Entölungsgrad der Lagerstätten wesentlich erhöht werden. Bedingt durch die Restverschmutzung des Flutwassers kommt es jedoch zum Wachstum anaeroben Bakterienstämme, die zu Verstopfungen der Rohrleitungen und der Fließwege im Speichergestein führen. Daraus resultiert ein steigender Energieaufwand beim Verpressen des Flutwassers in den Sonden.
Daher versucht man durch eine zusätzliche biologische Reinigung nach dem Belebtschlammverfahren ein Wachstum dieser anaeroben Bakterien zu verhindern. Erste Versuche mit einer zweistufigen Laborbelebungsanlage starteten im Oktober 1994 am Institut für Angewandte Mikrobiologie, Abteilung Umwelttechnologie. Die Überwachung der Abbauleistung der Laboranlage erfolgt durch regelmäßige Messung der wichtigsten abwassertechnischen Parameter, wie Chemischer Sauerstoffbedarf (CSB), Biochemischer Sauerstoffbedarf (BSB5), Stickstoffverwertung, Gehalt an Gesamtkohlenstoff (TOC) und an Kohlenwasserstoffen (KW).
Parallel zum Betrieb der Laboranlage wird mit der Dimensionierung einer Pilotanlage begonnen. Die Pilotanlage stellt den nächsten Schritt im Scale-up der biologischen Flutwasserreinigung dar. Um eine Vergleichsmöglichkeit bei Parameteränderungen zu schaffen, werden zwei parallel betriebene Anlagen errichtet, die jeweils einstufig aufgebaut sind. Jede Anlage besteht aus Belebungsbecken, Entgasungsbecken, Absetzbecken und Kiesfilter. Als Pumpentyp kommen Mohnopumpen zum Einsatz, weil diese Pumpenbauart eine guten Regelbarkeit über einen weiten Arbeitsbereich ermöglicht. Die Belüftung der Belebungsbecken erfolgt über Membran-Tellerbelüfter. Zur Steuerung der Pumpen, Niveauwächter und Magnetventile wurde eine SPS installiert. Die Ergebnisse der Pilotanlage dienen zur Bemessung einer Großanlage.
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| Abstract in Englisch: | Well clogging and fouling by biofilm-formation is a serious problem in oil exploration industry. Sulphate-reducing bacteria are mainly responsible in this biofilm formation, using soluble hydrocarbons as carbon source and sulphate as energy source for cell growth and maintenance. Use of biocides is often required to fast adaption of microorganisms to new substrates. Physical methods of waste water treatment are limited due to the small size of oil-droplets and cannot remove soluble hydrocarbons. For that reasons biological pretreatment of injection water is a possible solution for the purification.
System performance was tested in a two-stage laboratory scale plant. Main issues were high salinity of the injection water (3 %), sludge settleability, adaption of biomass to suspended hydrocarbons, efficiency of the biological system and elimination rate of suspended carbon sources.
To characterize the efficiency of the treatment plant mixed liquor volatile suspended solids (MLVSS), sludge volume index (SVI), sludge and volumetric loading and elimination rate of chemical oxygen demand (COD), biological oxygen demand (BOD), hydrocarbons and total organic carbon (TOC) were estimated. The elimination rate of COD (h=36%), BOD5 (h=86%), TOC (h=57%) and hydrocarbons (h=89%) was satisfactory.
The next step for scale up was the construction of an activated sludge pilot plant. The results of the laboratory plant served for the calculation of the pilot plant. The pilot plant was constructed in two parallel plants, as single-stage reactors. Every plant consists of an aeration tank, a degassing tank, a sedimentation tank and a sand filter. The aeration tanks are equipped with membran-diffusers. To provide a constant rate of flow and a steady sludge recirculation, spiral pumps were used. The whole pilot plant was computer-controlled. The results of the pilot plant should serve for the construction of a large scale plant.
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| Schlagworte |
| Schlagwörter Deutsch: | Kohlenwasserstoffe Flutwasser Belebtschlamm-Verfahren Aerobe Abwasserreinigung |
| Schlagwörter Englisch: | pilot plant sulphate reducing bacteria activated sludge injection water |
| Sonstiges |
| Signatur: | D-7384 |
| Organisationseinheit, auf der die Arbeit eingereicht wird: | H62000 Inst.f. Angewandte Mikrobiologie (IAM) |
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