Aufrufe
vor 3 Jahren

03| 2016

  • Text
  • Umweltmagazin
  • Unternehmen
  • Energie
  • Wasser
  • Einsatz
  • Anlagen
  • Umwelt
  • Deutlich
  • Messtechnik
  • Betrieb

Special Messtechnik &

Special Messtechnik & Analyse Hydrostatische Füllstandmessung: Mit den von außen leicht zugänglichen Differenzdruckmessumformern Sitrans P lässt sich der Füllstand im Fermenter kontinuierlich messen. Überwachung des Fermenter-Feeds: Die gravimetrische Füllstandsüberwachung mit Siwarex Wägezellen plus Elektronik liefert Messgenauigkeit, arbeitet ohne Materialberührung und ist unabhängig von der Behältergeometrie. tet. Ihre Jahreskapazität liegt bei 60 000 m3 Abwasser und 200 t Festabfällen. Hierbei wurde das Reinigungskonzept mit einem Prozess zur Biogaserzeugung kombiniert. Als Substrat für den anaeroben Abbau im Fermenter dienen die kohlehydrat- und fetthaltigen Abfälle aus den Stationsschreddern. Nach der Trennung von Feststoffen und Flüssigkeiten erfolgt zunächst die Hydrolyse: Hier werden Makromoleküle, zum Beispiel aus dem Bioplastik, durch Enzyme in lösliche Bestandteile zerlegt. Die Hydrolyse ist ein entscheidender Faktor bei der Biogaserzeugung: Je mehr Fettsäuren in der Versäuerung gebildet werden, umso höher sind der Abbaugrad und die Biogasbildung. Das dickflüssige Substrat wird dem Fermenter zugeführt, in dem bei Bilder: Siemens knapp 60 °C die mikrobielle Umwandlung der Biomasse in Methan, Kohlendioxid und diverse andere Gase erfolgt. Die komplexen Prozesse im Fermenter erfordern jeweils optimale Umgebungsbedingungen. Eine kontinuierliche Prozesskontrolle mit maßgeschneiderter Messund Analysentechnik spielt bei der Biogasproduktion eine entscheidende Rolle. Stimmen wichtige Parameter wie Säuregehalt oder Temperatur nicht, kippt der Prozess, was einen Totalausfall der Anlage bedeuten kann. In Delft vertraut man daher auf zuverlässige Prozessinstrumentierung und Analytik aus Deutschland: Siemens lieferte für die Anlage neben der Automatisierungstechnik auch die entsprechenden Mess- und Analysengeräte sowie das messtechnische Konzept. Drei-Stufen-Plan für sauberes Wasser Die flüssige Fraktion des Abwassers durchläuft mehrere Reinigungsstufen. Zentrales Element ist dabei der Membranbioreaktor oder Membranbelebungsreaktor (MBR). Im Gegensatz zu herkömmlichen Anlagen wird die Biomasse nicht im Nachklärbecken abgetrennt, sondern durch Membranmodule. Diese Membranen bestehen aus speziellen Hohlfasern, die gegen Säuren unempfindlich sind und eine Porengröße von 0,01 bis 0,05 µm aufweisen. Durch Ultrafiltration werden sämtliche Schlammstrukturen und kolloidalen Stoffe aus dem Wasser entfernt. Das Filtrat ist nun schon relativ klar, enthält aber noch immer hohe Anteile von Arzneimittelwirkstoffen, Schwermetallen und Hormonen. In der zweiten Reinigungsstufe wird daher hochkonzentriertes Ozon eingeblasen, das durch sein großes Oxidationspotenzial pathogene Keime und Medikamentenrückstände eliminiert. Im letzten Schritt werden die verbliebenen Arzneimittelrückstände und hormonverändernden Spurenstoffe durch den Einsatz von Aktivkohlefiltern aus dem Wasser entfernt. Der gesamte Reinigungsprozess ist sehr effektiv. Das aufbereitete Wasser weist einen geringen Phosphat- und Nitratgehalt auf, die durchschnittliche Säuberungssrate bei Arzneimitteln, Röntgenkontrastmitteln und hormonverändernden Substanzen beträgt mindestens 98 %. Damit liegen die Werte weit unter den gesetzlichen Vorschriften, teilweise sogar unterhalb der Nachweisgrenze. So kann das Wasser entweder in Oberflächengewässer eingeleitet oder zur Bewässerung von Grünflächen eingesetzt werden. Messtechnik für mehr Qualität Das Pharmafilter-Konzept kombiniert moderne Verfahren mit Hightech auf kleinstem Raum – gerade einmal 380 m2 Platz benötigt die gesamte Anlage für das Krankenhaus in Delft. Es kann je nach Anforderung verfahrenstechnisch angepasst werden, ist mittlerweile praxiserprobt und lässt sich beliebig skalieren. Weltweit herrscht großes Interesse am Einsatz dieser Technologie. Die Kombination aus spezieller Abwasseraufbereitung und Biogaserzeugung bringt eine Vielzahl von Herausforderungen mit sich – auch und gerade für 20 UmweltMagazin März 2016

RessourceneffizMesstechnik & AnalysenSpecial die Messtechnik. Für beide Hauptprozesse werden fortlaufend Informationen über Temperatur, Durchfluss, Füllstand oder Druck benötigt. Bereits in der Testphase überzeugte hier das Siemens-Portfolio für Prozessinstrumentierung und -analytik. Als Temperaturmessgeräte, etwa für die Überwachung des Fermenters, der nur in einem kleinen Temperaturfenster von ± 2 °C optimal arbeitet, sind die hochpräzisen Sitrans TH-Kopfmessumformer im Einsatz. An anderen Stellen sorgen einige Sitrans Probe LU-Kompaktmessumformer für die kontinuierliche Füllstandmessung per Ultraschall, zum Beispiel im Zulauf zum Membranbelebungsreaktor oder bei den Aktivkohlefilter-Modulen. Bei den Zulauf-, Ablauf- und Rückspülvorgängen in der Filtration setzen die Projektingenieure auf mehrere magnetisch-induktive Durchflussmesser vom Typ Sitrans FM MAG 5100, die mit getaktetem Gleichstrom-Magnetfeld den Volumenstrom messen. Für das Monitoring der MBR-Aktivität wird der Sitrans P DS III eingesetzt. Der Druckmessumformer gibt Auskunft über die Filterwirkung der Membranen. Und er leistet auch in der Biogasproduktion wichtige Arbeit, indem er den Gasdruck im Fermenter präzise ermittelt. Für die Verfahrenssteuerung in der Biogaserzeugung sorgt der Mehrkomponenten-Gasanalysator Ultramat 23. Er misst vier Gaskomponenten gleichzeitig: Methan, Kohlendioxid, Sauerstoff und Schwefelwasserstoff. Damit sind alle wichtigen Gase kontinuierlich ermittelbar. Der Gasanalysator ermöglicht sowohl die Überwachung des Gärprozesses im Fermenter als auch die Qualitätskontrolle des erzeugten Biogases. Auch Siwarex-Wägezellen sind auf der Anlage im Einsatz: Sie sind für die exakte Erfassung des eingesetzten Substrats im Fermenter zuständig. Mit ihrer Hilfe wird ermittelt, wann wie viel organische Feststoffe zugeführt beziehungsweise abgezogen werden müssen, um eine optimale Reaktionsumgebung für den Abbauprozess zu gewährleisten. Fazit Das umweltbewusste Konzept überzeugt auf der ganzen Linie. Die Abfallmenge hat sich um mehr als die Hälfte reduziert, das Abwasser ist nahezu frei von Schadstoffen, dank der Einwegprodukte ist der Hygienestandard gestiegen und der logistische Aufwand gesunken. Einen großen Einfluss auf die Effizienz und Ausfallsicherheit der Anlage hat die zuverlässige und langlebige Technologie. Die Innovationskraft von Idee und technischer Umsetzung spiegelt sich auch in zahlreichen internationalen Auszeichnungen wider: Das Projekt wurde unter anderem mit dem Aquatech Innovation Award, dem European Environmental Press Award und mehreren niederländischen Innovationspreisen ausgezeichnet. Hans-Jürgen Huber, Siemens AG, Industry Sector, Karlsruhe, www.siemens.de/chemie alles unter Kontrolle MIETEN SIE 100% öLfREIE DRucKLufT. AERZEN RENTAL ist der Spezialist für die Vermietung von 100% ölfreien, elektrisch betriebenen Gebläsen und Kompressoren. Engagement, Kompetenz und Schnelligkeit zeichnet unseren Service aus. Ein Anruf bei der Hotline 24/7 genügt, um für Sie einen Notfallplan zu entwickeln und auszuführen. AERZEN RENTAL bietet Komplettlösungen auch für Ihren Prozess – inklusive der notwendigen Peripherie wie Verrohrung, elektrischen Anschlüssen und der Druckluftaufbereitung. Auch individuelle Lösungen zur Einbindung der Maschinen in Ihr Leitsystem sind möglich. Das gewährt Kontinuität und Betriebssicherheit z.B. bei Revisionen, Installationen oder Prozessversuchen. Aerzen Rental Division, 24h-Hotline +31 26 44 64 723 info@aerzenrental.com, www.aerzenrental.com rental division

Ausgabenübersicht