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10-11 | 2016

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Messtechnik Reduziertes

Messtechnik Reduziertes Schlamm-Wasser-Gemisch durch genaue Messergebnisse Im Gruppenklärwerk Gaggenau wird das Schmutzwasser von rund 30 000 Einwohnern aufbereitet. Am Vorklärbecken wird seit zwei Jahren eine Mikrowellen- Messsonde der proMtec Theisen GmbH aus Ettlingen eingesetzt. Die exakten Mess ergebnisse im Hinblick auf die Dichte und die Konzentration des Schmutzwassers haben es ermöglicht, die Masse des zu transportierenden Schlamm- Wasser-Gemisches zu reduzieren. Bild: Gruppenklärwerk Gaggenau Die Mikrowellen-Messsonde wurde über einen Flansch direkt am Abzug des Vorklärbeckens angebracht. Die Auswerteeinheit ist über zwei Mikrowellenkabel mit den eingebauten Sonden verbunden. Das Kompaktgerät µ-ICC 2.45 ist als Einkanal-Messsystem speziell für Einzelanwendungen konzipiert. Es wird direkt neben der Messstelle angebracht und misst dort inline das jeweilige Medium. Bevor er die Messsonde von proMtec installierte, maß Klärmeister Uwe Veith die Dichte und Konzentration der eingesetzten Materialien optisch. Mit dieser Methode kann der gelöste Sauerstoff im Wasser bestimmt werden. Die Technologie beruht dabei auf gepulstem blauen Licht, das lange Standzeiten, einen minimalen Wartungsaufwand und hohe Präzision ermöglicht. „Wir mussten das Verfahren jedoch zu oft eichen, als dass es uns langfristig von großem Nutzen gewesen wäre“, sagt Veith. Der fetthaltige Schlamm erschwerte zudem eine optische Messung. Da das Vorklärbecken mit einer geringen Geschwindigkeit durchströmt wird, kann sich bereits dort Schlamm mit einem hohen spezifischen Gewicht absetzen. Der ist jedoch pumpfähig und wird zusammen mit dem Fett aus dem Fettfang der weiteren Schlammbehandlung zugeführt. Mikrowellenmessung am Vorklärbecken Auf der Suche nach einer besseren und präziseren Lösung stieß der Klärmeister im Internet auf die Mikrowellen-Transmissions-Messtechnik von proMtec Theisen, mit deren Hilfe der Schlammtransport optimiert werden konnte. Ausschlaggebend war neben dem geeigneten Produkt auch die Nähe der Firma mit Sitz in Ettlingen. Seit zwei Jahren ist direkt am Abzug des Vorklärbeckens zur Messung der Dichte des Primärschlamms das Mikrowellenmessgerät µ-ICC 2.45 Compact angebracht. Es ist als Einkanal-Messsystem speziell für Einzelanwendungen konzipiert. Es wird direkt an den Leitungen angebracht und misst dort inline das jeweilige Medium. 32 UmweltMagazin Oktober - November 2016

Messtechnik Um ein genaues Ergebnis zu gewährleisten, wird ein Mikrowellenoszillator, der elektromagnetische Wellen mit einer Frequenz von 2,45 GHz erzeugt, verwendet. Dieses Signal wird über einen Sensor in der Rohrleitung durch den Klärschlamm geführt. Da die Mikrowelle von den im Schlamm eingelagerten freien Wassermolekülen absorbiert wird, verringert sich zum einen ihre Ausbreitungsgeschwindigkeit und zum anderen wird sie proportional zum Wassergehalt gedämpft. Mikrowellen- Phasenverschiebung und Dämpfung werden gemessen, bewertet und daraus die Feststoffkonzentration berechnet, sobald die Welle den Empfangssensor auf der gegenüberliegenden Seite der Messgeometrie erreicht hat. „Die Mikrowelle reagiert sehr sensitiv auf den Wassergehalt des zu erfassenden Schlamms, dadurch wird eine exakte Erfassung der Trockenmasse des Mediums möglich“, sagt Karl-Heinz Theisen, Geschäftsführer des Messgeräteherstellers. Gerade bei der Klärschlammaufbereitung spielt Wasser eine wichtige Rolle. Da die Mikrowellen durch das hohe dielektrische Verhalten von Wasser stark absorbiert werden, kann die Trockenmasse unabhängig von mechanischer Verschmutzung, optischer Durchlässigkeit und Partikelgrößen der eingebetteten Trockenmassenanteile genau erfasst werden. Genaue Messdaten helfen, das zu transportierende Schlamm-Wasser-Gemisch zu reduzieren. Schneller Einbau, einfache Wartung „Die Messeinheit besteht aus Serienkomponenten, die zusammen mit dem an die Gegebenheiten angepassten Rohrleitungsabschnitt eine auf den Kunden zugeschnittene Lösung ergeben“, so Theisen. Zur Auslegung eines Messsystems muss der Anwender Angaben zur Rohrleitungsdimension, zum Produkt, zur Temperatur, dem gewünschten Messbereich und der vorgesehenen Messgenauigkeit mitteilen. Da in Gaggenau bereits eine bestehende Anlage mit funktionierenden Rohrleitungen und Anschlüssen vorhanden war, dauerte die Installation der Messeinheit nur zwei Stunden. Der Einbau erfolgte über eine Flanschverbindung, so dass die Fettablagerungen jederzeit problemlos bei einem Ausbau entfernt werden können. „Über ein halbes Jahr haben wir die Sonde in einem Test laufen lassen“, so Veith. „Die Ergebnisse haben uns sofort überzeugt: Es ist deutlich weniger Abgleich nötig als vorher, so dass keine Vergleichsmessungen mehr durchgeführt werden müssen. Zudem lässt sich die Sonde leicht ausschrauben und reinigen, das bei uns aufgrund der Fettablagerungen regelmäßig nötig ist.“ Der größte Vorteil für das Klärwerk besteht jedoch darin, dass inzwischen 20 % weniger Schlamm-Wasser-Gemisch in das 10 km entfernte Klärbecken nach Rastatt transportiert werden muss, wo der Schlamm beider Klärwerke gemeinsam weiterbehandelt wird. „Wenn die Sonde richtig funktioniert, wird kaum Wasser, sondern hauptsächlich Schlamm auf den Lkw verladen. Das bedeutet für uns weniger und dafür produktivere Fahrten auf der Straße“, sagt Veith. Das von seiner Schmutzfracht befreite Wasser kann bereits vorher in die Murg abgeleitet werden. Karl-Heinz Theisen, proMtec Theisen GmbH, Ettlingen, info@pro-m-tec.de Gas-/Wasserinstallationen prüfen? Professionelle Prüfsets von AFRISO! Bereits TÜVgeprüft nach G5952 Messgeräte www.afriso.de/dpk-60-7 Bilder: proMtec Theisen UmweltMagazin Oktober - November 2016

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