Die optimale Steuerung von Prozessen, die bei der Abwasserreinigung in Belebtschlammbecken ablaufen, ist entscheidend für den Erfolg des Reinigungsvorganges. In dieser Arbeit werden Modelle für Verfahren zur biologischen Abwasserreinigung vom mathematischen Standpunkt aus betrachtet und analysiert. Dazu werden reduzierte Versionen dieser Systeme nichtlinearer Differentialgleichungen untersucht, in denen die wichtigsten Prozesse (Nitrifikation und Denitrifikation) berücksichtigt werden. Methoden aus der Theorie nichtlinearer dynamischer Systeme und der Theorie des Chemostaten dienen zur Bestimmung des Langzeitverhaltens und der Stabilitätseigenschaften der Systeme. Exakte Bedingungen für das innere Gleichgewicht können ermittelt werden. Schliesslich werden, unterstützt von empirischen Untersuchungen, mathematische Aussagen bezüglich des Ablaufs der Prozesse in einem Belebtschlammbecken formuliert und bewiesen.     «

Die optimale Steuerung von Prozessen, die bei der Abwasserreinigung in Belebtschlammbecken ablaufen, ist entscheidend für den Erfolg des Reinigungsvorganges. In dieser Arbeit werden Modelle für Verfahren zur biologischen Abwasserreinigung vom mathematischen Standpunkt aus betrachtet und analysiert. Dazu werden reduzierte Versionen dieser Systeme nichtlinearer Differentialgleichungen untersucht, in denen die wichtigsten Prozesse (Nitrifikation und Denitrifikation) berücksichtigt werden. Methoden...     »

In the present work we analyse from a mathematical point of view, models describing biological wastewater treatment. We consider simplified versions of high-dimensional systems of nonlinear differential equations like the ASM 1. These simplified systems only take the two basic processes of nitrification and denitrification into account and are based on some simplifying assumptions. We determined the dynamics of the simplified system completely, showing that every solution starting in the open positive orthant converges to the unique locally asymptotically stable stationary point. This result we could also generalize for the case of general monotone uptake functions instead of the specific Monod functions used in the original Activated Sludge Model No. 1.     «

In the present work we analyse from a mathematical point of view, models describing biological wastewater treatment. We consider simplified versions of high-dimensional systems of nonlinear differential equations like the ASM 1. These simplified systems only take the two basic processes of nitrification and denitrification into account and are based on some simplifying assumptions. We determined the dynamics of the simplified system completely, showing that every solution starting in the open po...     »