Abwasser

Kommunale Kläranlage

Um Abwasser wieder verwenden bzw. in die Umwelt ableiten zu können muss es zunächst in Kläranlagen in einem mehrstufigen Prozess gereinigt werden. Die Reinigungsstufen einer Kläranlage befinden sich zwischen Zu- und Auslauf der Anlage und lassen sich in drei größere Bereiche unterteilen: die mechanische, die biologische und die chemische Reinigung. Eine zusätzliche Komponente bildet die Aufbereitung des während der Reinigung anfallenden Schlamms. In allen Bereichen bedarf es der Kontrolle der ablaufenden Prozesse, um im Zweifelsfall korrigierend eingreifen zu können. Dieses Monitoring kann durch die Erfassung entsprechender Parameter gewährleistet werden. Entscheidend für die Überwachung sind dabei die Messpositionen für die einzelnen Parameter.
  • Zulauf
    Was wird im Kläranlagenzulauf überwacht?

    So ist im Bereich des Zulaufs inklusive der mechanischen Reinigungsstufe (Rechen, Sandfang, Ölfilter, etc.) eine Untersuchung des eingehenden Abwassers notwendig, um anfängliche Gehalte an Nährstoffen, organische Belastung, oder Salzfrachten zu ermitteln. Dazu können mit Hilfe von optischen Sonden Summenparameter (z.B. SAK, CSB, BSB), oder mit spezifischen Sensoren einzelne Parameter (z.B. pH, LF) gemessen werden. Die Optimierung des Schlammabzugs im Vorklärbecken, das die mechanische Stufe abschließt, kann durch die Schlammspiegelmessung erreicht werden.

     Die integrierte Ultraschallreinhaltung bei Spektralsensoren reduziert Ihren Wartungsaufwand (Video bei YouTube ansehen)

     pH-Kalibrieren im Labor: Die intelligente SensoLyt® 700 IQ und das SACIQ-Kabel machen es möglich (Video bei YouTube ansehen)  Der IFL Schlammspiegelsensor: Montieren, einstellen, messen (Video bei YouTube ansehen)

  • Biologie
    Wie funktionert die biologische Reinigung?

    Die Eliminierung des hauptsächlich in Ammonium gebundenen Stickstoffs findet durch biochemische Reaktionen statt. Unter aeroben Bedingungen wird Ammonium durch Nitrifikation über Nitrit zu Nitrat oxidiert. Nach der Rückführung des Abwassers in das anaerobe Becken wird das Nitrat durch Denitrifikation zu elementarem Stickstoff reduziert. Der beschriebene Prozess findet also oftmals umgekehrt zur baulichen Anordnung der Becken statt, wodurch Teile des Abwassers den Prozess zweimal durchlaufen. Dieses als Belebtschlammverfahren bezeichnete Vorgehen erfordert also die Rückführung des anfallenden Nitrats aus dem aeroben Becken in das anaerobe Becken. Die Prozessüberwachung konzentriert sich hier also auf die Erfassung von Ammonium (NH4), Nitrat (NO3) und Sauerstoff (O2). Dazu bieten sich unser stabiler ISE Sensor und der kalibrierfreie Sauerstoffsensor an. Die zusätzliche Kontrolle der Trockensubstanz (TS) im Belebtschlamm ist hilfreich, da ein optimaler Anteil von Trockensubstanz zu erhöhter Nitrifikation, Denitrifikation und Phosphat-Elimination führt. Einsetzbar sind hier neben unserem Feststoffsensor auch der Trübungssensor . Beide Sensoren überzeugen durch ihre integrierte automatische Ultraschallreinigung. Für die gleichzeitige Erfassung von NO3, TS und Kohlenstoffparametern wie CSB, bieten sich unsere optischen Spektralsensoren an.

    Reinigung von ISE-Elektroden schnell und einfach (Video bei YouTube ansehen)

    Einfacher und schneller Kappenwechsel beim Sauerstoffsensor FDO® (Video bei YouTube ansehen)

    Die integrierte Ultraschallreinhaltung des Feststoff-/Trübungssensors reduziert Wartungsaufwand (Video bei YouTube ansehen

    Druckluftreinigung für ISE-Sensoren: Automatisch, effektiv, sichtbar (Video bei YouTube ansehen)

  • Bio-P
    Was ist Bio-P?

    Bei einer gegebenenfalls biologischen Eliminierung des Phosphors befindet sich vor der biologischen Reinigung ein sogenanntes Bio-P Becken. Unter anaeroben Bedingungen wird der Phosphoranteil in Form von Phosphat zunächst erhöht, da die vorhandenen Bakterien unter Stress stehen und ihr gespeichertes Phosphat an die Umgebung abgeben. Nach der Überführung in das sauerstoffhaltige Becken nehmen die Bakterien mehr Phosphat auf als sie zuvor abgegeben haben. Dieses Verhalten wird als „luxury uptake“ bezeichnet. Entscheidend für diesen Prozess ist neben der Sauerstoffarmut auch die Nitratarmut und die Verfügbarkeit von leicht abbaubarem organischem Substrat.
    Da für den gesamten Prozess der biologischen Reinigung die jeweiligen Sauerstoffkonzentrationen von entscheidender Bedeutung sind, ist die Erfassung dieses Parameters mittels eines Sauerstoffsensors unverzichtbar. Im abschließenden Nachklärbecken kann der Schlammabzug erneut mit Hilfe einer Schlammspiegelmessung gesteuert werden.

    Schräge FDO®-Kappe: keine Überbefunde, keine zusätzliches Montagematerial (Video bei YouTube ansehen)

    Kontaktloser Abstreifer des IFL Schlammspiegelsensors verhindert Fehlmessungen (Video bei YouTube ansehen)

  • Chem. P-Elimination
    Wie funktioniert die chemische Phosphat-Eliminierung?

    Die chemische Reinigung beruht auf der Zugabe von Fällmitteln. Um die Dosierung z.B. der Aluminium- oder Eisen-Kationen regeln zu können, ist die Ermittlung des nach der biologischen Stufe noch zu fällenden Ortho-Phosphats mit Hilfe eines PO4-Anaylsastors empfehlenswert. Selbst bei einem sehr gut funktionierenden Bio-P-Becken (siehe oben) ist dieses chemische Verfahren meist anzutreffen, da das Ortho-Phosphat nicht vollständig durch Bio-P abgebaut werden kann.

    Anleitung zur Filterreingung des Phosphatanalyzers P700 (Video bei YouTube ansehen)

  • Schlamm
    Wie misst man den Schlammspiegel?

    Die Aufbereitung des anfallenden Schlamms erfolgt in einer gesonderten Prozesskette. Dabei wird jeglicher Rohschlamm, der nicht in die biologische Reinigungsstufe zurückgeführt wird durch Eindickung, Zersetzung in Faultürmen und Entwässerung in behandelten Klärschlamm überführt. Um Massenströme des Schlamms und die Reinigungsleistung der Anlage nachverfolgen zu können, ist die Messung von Trockensubstanz und Trübung in all diesen Prozessschritten notwendig. Hierfür geeignete Sensoren sind Trübungs- bzw. Feststoffsensoren. Da im Klärprozess der Reinigung der Sensoren eine besondere Rolle zukommt, bieten sich selbstreinigende Sensoren an.

    Die integrierte Ultraschallreinhaltung des Feststoff-/Trübungssensors reduziert Wartungsaufwand (Video bei YouTube ansehen)

  • Auslauf
    Was wird im Kläranlagenauslauf überwacht?

    Das gereinigte Wasser wird aus der Kläranlage in ein oberirdisches Gewässer – auch Vorfluter genannt ausgeleitet. Dazu ist neben einer behördlichen Erlaubnis auch die Einhaltung verschiedener Konzentrationen erforderlich. Trotz regionaler oder länderspezifischer Unterschiede gehören hierzu in der Regel CSB, BSB5, NH4-N, Nges (NH4-N + NO2-N + NO3-N) und Pges. Zur Bestimmung dieser Konzentrationen sind neben der Messstelle und der Probennahmeart auch die Probenvorbehandlung und das Analyseverfahren festgelegt.

    Die integrierte Ultraschallreinhaltung bei Spektralsensoren reduziert Ihren Wartungsaufwand (Video bei YouTube ansehen)

IQ SENSOR NET Systeme

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2020, 282/284, 181 und Modul. Siehe unten für eine Auswahlhilfe für das IQ Sensor Net System 

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IQ SENSOR NET Sensor für O<sub>2</sub>

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