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Spezifische Grenzfläche

Die spezifische Grenzfläche a [1/m] ist definiert als Summe aller Grenzflächen A [m2] in einem Wasservolumen V [m3] (z.B. einem Belebungsbecken) bezogen auf das Volumen (a = A/V). Sie beeinflusst linear den Belüftungskoeffezienten kLa, [1/h] da dieser das Produkt aus dem spezifischen Stoffaustauschkoeffizienten kL [m/s] und der spezifischen Grenzfläche a [1/m] darstellt (kLa = kL·a).

Ist in einem Belebungsbecken die charakteristische Blasengrößenverteilung (s. PÖPEL, 1994) bekannt, kann die spezifische Grenzfläche berechnet werden. Unter der Annahme von ni kugelförmigen Luftblasen mit einem Durchmesser von dB,i ergibt sich:

a = 6 · ε · n i · d B,e,i 2 n i · d B,e,i 2 [l/m]

ε: spezifischer Luftgehalt [-]
n: Anzahl der Luftblasen [-]
dB,e,i: mittlerer Luftblasendurchmesser [m]

Literatur

Wagner, M. (1991):

Einfluß oberflächenaktiver Substanzen auf Stoffaustauschmechanismen und Sauerstoffeintrag. Hrsg.: Verein zur Förderung des Instituts WAR, Wasserversorgung, Abwassertechnik, Abfalltechnik, Umwelt- und Raumplanung der Technischen Universität Darmstadt e.V., WAR- Schriftenreihe, Band 53.

Pöpel, H.J. und Martin Wagner (1994):

Prediction of Oxygen Transfer Rates from Simple Measurements of Bubble Characteristics. Water, Science and Technology, Vol. 30, No. 4, S. 71 - 80.

Wagner, M. (1997):

Sauerstoffeintrag und Sauerstoffertrag von Belüftungssystemen und deren Bestimmung mit modernen Messmethoden. Hrsg.: Verein zur Förderung des Instituts WAR, Wasserversorgung, Abwassertechnik, Abfalltechnik, Umwelt- und Raumplanung der Technischen Universität Darmstadt e.V., WAR-Schriftenreihe, Band 100.