INNOVATIVE MESSTECHNIK IN DER WASSERWIRTSCHAFT ...

Zusammenfassung und Schlussfolgerungen9.4 MESSSTATION KLÄRANLAGEDas Anforderungsprofil an Sensoren für die kontinuierliche Messung in derAbwasserreinigung ist ein robustes genaues und kostengünstiges Messgerät mitmöglichst geringen Betriebsmitteln und annähernd keinem Wartungsbedarf, welchesMesswerte liefert, die in einer übergeordneten Prozessregelung möglichst nutzbringendverwendbar sind. In den letzten Jahren sind verschiedene Sensoren entwickelt worden,die versuchen diesem Anspruch gerecht zu werden oder zumindest einenEntwicklungsschritt in diese Richtung versuchen zu realisieren.Im gegenständlichen Projekt wurde eine große Bandbreite an in-situ Sensoren für dieAbwassertechnik im praktischen Langzeitbetrieb getestet. Dabei wurde einerseits aufkontinuierlichen Belastungsmonitoring und andererseits auf optimiertes Monitoring imbiologischen Prozess untersucht.Im Zulauf einer kommunalen Kläranlage wurde die CSB-Belastung mittelsSpektrometrie und die NH 4 -N-Belastung mittels ionensensitiver Sonden gemessen.Beide Systeme arbeiteten stabil und waren mit vertretbarem Wartungsaufwandbetreibbar; die relative Abweichung zu den Laborwerten lag im Bereich von etwa 25 %.Bei der Spektrometrie ist das verwendete Kalibriermodell entscheidend für dieerreichbare Messgüte. Allgemein gilt, dass universelle Zusammenhänge zwischen dergemessenen Absorption und einem abgeleiteten Parameter nicht existieren und dasKalibriermodell für jede einzelne Messstelle adaptiert werden muss.Bei den ionensensitiven Sonden (ISE-Sonden) ist im Zulaufbereich das Verhinderneiner Belagsbildung (Fett) auf der Messmembran entscheidend für die Messgüte. Eineautomatische Reinigung mit Druckluft erscheint dafür als das Mittel der Wahl. Bei derEinstellung des Reinigungsintervalls ist die Fettbelastung an der Messstelle und dieLebensdauer der Messmembran zu berücksichtigen. Als Richtwert kann ein 5-minütigesReinigungsintervall mit einer Lebensdauer der Messmembran im Bereich von 2-3Monaten angenommen werden.Im Bereich der Prozessüberwachung der biologischen Stufe ist dasLDO-Sauerstoffmessverfahren als Innovation hervorzuheben. In einem Zeitraum vonmehreren Monaten lieferte der Sensor ohne Nachkalibrieren der Werkskalibrierung undannähernd keinem Wartungsaufwand stabile und genaue Messwerte. Betreffend derSondenverschmutzung empfiehlt sich, wie für klassische Messverfahren, dieAusrüstung des Sensors mit einer automatischen Reinigung.Neu am Markt sind auch Sonden zur kontinuierlichen Messung des Schlammvolumens.Eine dieser Sonden liefert darüber hinaus auch Messwerte für TS, SVI und aus einemUV-VIS-Spektrum ableitbare Parameter (z.B. CSB und NO 3 -N). Die Sonden wurdenüber einen begrenzten Zeitraum getestet und lieferten zuverlässige Messungen mitAbweichungen zu den jeweiligen Vergleichsmessungen im Labor im Bereich von10-15 %.Ionensensitive Sonden können auch in der biologischen Stufe, z.B. für dieAmmoniummessung eingesetzt werden. Je geringer die Ammoniumkonzentration imVerhältnis zu den Schwankungen zur Kaliumkonzentration ist, desto wichtiger wirdjedoch eine effektive Kompensation des Einflusses dieser Störionen. Das paralleleMessen der Kaliumkonzentration erscheint dafür als prinzipiell geeigneter Weg.Allgemein kann angenommen werden, dass sich ISE-Sonden z.B. gut fürfeed-forward-Regelkonzepte eignen (Alex et al., 2002). Eine sinnvolle Einstellung einerNH 4 -N-Alarmgrenze wird bei Kenntnis der anlagenspezifischen Verhältnisse unterEndbericht IMW Seite 171