Forschungsprojekt
Computermodell zum Verhalten von Schlammsammler bei Regenereignisse
Im Strassenabwasser sind diverse Schadstoffe enthalten, die von den Fahrzeugen und dem Strassenbelag stammen. Das Strassenabwasser fliesst durch einen Gully-Gitter in einen Schlammsammler, der sich unter der Strasse befindet. Dort sedimentieren die Partikel und das überstehende Wasser fliesst durch ein Tauchrohr in Kläranlagen oder direkt in Oberflächengewässer. Bei stärkeren Regenereignissen werden sedimentierte Partikel aufgewirbelt und ausgetragen. Ist keine Behandlung nachgeschaltet, gelangen die Schadstoffe in die Oberflächengewässer.
In einem aktuellen Projekt in Zusammenarbeit mit KMN (Jean-Marc Stoll und Nina Hoffmeister) wurde mittels eines Computermodells das Verhalten von Sediment und einströmenden Partikel während eines Regenereignisses in einem Schlammsammler simuliert. Da es sich um eine mehrphasige Strömung (Luft, Wasser, verschiedene Sedimente) handelt, wurde für die Modellierung der Phasen die Euler-Euler-Methode verwendet. Die Ergebnisse dieser Simulationen lieferten wichtige Hinweise, die die Entscheidung des Industriepartners unterstützten, die Schlammsammler nachzurüsten, um ihre Retentionsfähigkeit zu erhöhen.
Abbildung: Die Abbildung zeigt zwei Gullys nach 350 s Simulation mit Sedimentzufluss (transparent weiss). Der Gully mit abgerundetem Boden funktioniert besser, da die schwebenden Sedimente (in rot) vom Abfluss weggeschoben werden.
Projektteam:
Dr. Juan Pablo Carbajal
IET Institut für EnergietechnikWissenschaftlicher Mitarbeiter
+41 58 257 42 64juanpablo.carbajal@ost.ch
Prof. Dr. Jean-Marc Stoll
KMN Kompetenzzentrum für Mathematik und NaturwissenschaftenProfessor, Fachbereichsleiter Angewandte Chemie
+41 58 257 43 11jeanmarc.stoll@ost.ch
Nina Hoffmeister
KMN Kompetenzzentrum für Mathematik und NaturwissenschaftenWissenschaftliche Mitarbeiterin
+41 58 257 18 34nina.hoffmeister@ost.ch