EmiCo. | Der Analysator von Treibhausgasen

Echtzeit Messung von Lachgas (N2O) und Methan (CH4) aus der Gas- und Flüssigphase zur Optimierung von direkten Emissionen in Belebungsbecken von Kläranlagen

Variolytics Emission Control System (EmiCo) ist weltweit das erste Analyse-System, welches Treibhausgase, die bei der Abwasseraufbereitung entstehen, direkt messen kann. Damit liefert es eine nie dagewesene Datengrundlage direkter Emissionen in den Belebungsbecken, um die Abwasserreinigung hinsichtlich Treibhausgasen zu optimieren. Mit seiner patentierten Analyse-Methode kann EmiCo die Emissionen in Kläranlagen um bis zu 50% reduzieren!

Simultane Messung aus der Flüssig- und Gasphase

EmiCo ist der erste Analysator für Kläranlagen, der Messwerte simultan aus der Flüssig- und Gasphase messen kann. Unsere Messmethode ermöglicht die Entstehung von Treibhausgasen im Belebungsbecken genau zu überwachen. Um den Prozess richtig zu steuern, ist es für Betreiber wichtig die Entstehung von Lachgas und Methan in der Flüssigphase zu ermitteln. So kann z.B. die Bildung des schädlichen Lachgases in Belebungsbecken gänzlich vermieden und in den Denitrifikationsbecken das Lachgas in unschädlichen molekularen Stickstoff umgewandelt werden. Die Messung aus der Gasphase validiert anschließend, dass keine schädlichen Treibhausgase emittiert werden. Alternativen können nur Gas oder nur Flüssig messen.
EmiCo macht beides und ist damit einmalig am Markt.

Multiplexing – Ein Analysator
viele Messstellen

Schon heute können wir in der Abwasseraufbereitung bis zu 8 Belebungsbecken gleichzeitig analysieren. Die simultane Messung funktioniert durch das Umschalten von Ventilen am Analysator. Die Messungen erfolgen seriell, dabei wird jede Messstelle vom Analysator 2 Minuten lang überwacht. Somit kann bei 8 Messstellen ein Realtime-Faktor von 16 Minuten erreicht werden. Durch die Multiplexing-Methode werden die Kosten für teure Messtechnik und einen hohen Wartungsaufwand reduziert, da nur ein Analysator für mehrere Messstellen benötigt wird.

Empfindliche Messungen

Die Messungen vom EmiCo. System erfolgen über ein Prozess-Massensprektrometer. Die Massenspektrometrie zeichnet sich durch ihre hohe Messempfindlichkeit aus. Somit kann problemlos vom niedrigen ppb- bis in den 100%-Bereich gemessen werden. Für die Überwachung von Emissionen können Empfindlichkeiten aus der Gas- und Flüssigphase von 0,5ppm für Lachgase (N20), 0,9ppm von Methan (CH4) und 0,4ppm von C02 erreicht werden. Betreiber von Kläranlagen haben mit EmiCo die Möglichkeit, Treibhausgase in Ihren Belebungsbecken sehr empfindlich und in Echtzeit zu überwachen.

Messgenauigkeit

Keine Messabweichung

Das EmiCo System hat neben dem Analysator ein Referenzgasbehälter, womit sich das System sich täglich automatisch kalibriert. Das Referenzgas ist ein Gemisch aller messrelevanten Gase. Dies verhindert einen Drift im Messergebnis für Messungen über einen längeren Zeitraum. Für Kunden bedeutet dies eine Ersparnis an Zeit und Geld für aufwendige Kalibrierung der Messtechnik. Die Autokalibrierung des EmiCo Systems garantiert dadurch die Prozesssicherheit. Messwerte von Treibhausgasen sind somit immer genau.

Ihr Weg zur Optimierung

Im ersten Integrationsschritt wird das EmiCo System an Ihrer Kläranlage installiert und sammelt autark Daten über die Entstehung von Lachgas (N20) und Methan (CH4) in den Belebungsbecken. Die Daten werden anschließend in eine Benutzeroberfläche überführt. Die Echtzeitwerte von Lachgas und Methan werden sichtbar gemacht und erlauben Ihnen neue Erkenntnisse über den Zustand der Belebungsstufe zu gewinnen. Im zweiten Integrationsschritt werden die gängigen Prozessparameter an Ihrer Kläranlage mit den Lachgas- und Methan-Werten korreliert. Unsere KI, oder bestehende Optimierungssoftware, kann nun genutzt werden, um Ihnen Handlungsempfehlungen zur Reduzierung der Treibhausgase bereitzustellen.
Das Ergebnis: Signifikante Reduktion von Lachgas und Methan bei gleichzeitiger Energieeinsparung, sowie Reduzierung des Einsatzes von Chemikalien.

  • 50% geringerer CO2e – Ausstoß

  • 20% geringerer Energieverbrauch

  • Verringerung Einsatz von Chemikalien

Patentiertes Einlasssystem

… ermöglicht gleichzeitige Flüssigkeits- und Gasmessungen mit der Massenspektrometrie

In dem Flüssigeinlass befindet sich eine Membran, an deren Grenzfläche spurweise alle flüchtigen Komponenten in einer Flüssigkeit durch die Membran hindurch konstant in ein Vakuum überführt werden. Aus dem Gasstrom im Vakuum wird ein kleiner Anteil an Molekülen in ein Hochvakuum geleitet und auf diesem Weg gemessen. Durch eine Ventilschaltung wechselt sich die massenspektrometrische Messung aus der Flüssig- und Gasphase kontinuierlich ab und ermöglicht so die duale Messung aus der Flüssig- und Gasphase. (Patent: EP3292563A1, DE102015208250A1, US10361072B2, WO2016177810A1, Offenlegungstag 10.11.2016)

Zuverlässige, langlebige Hardware

EmiCo ist mit seinem patentierten Einlasssystem dafür ausgelegt, parallel aus der Flüssig- und Gasphase zu messen. Der Flüssig-Gasanalysator ist die ideale Kombination aus einem klassischen Quadrupol-Massenspektrometer zur Gasanalyse, und einem Membraneinlass-Massenspektrometer (MIMS Technologie) für die Flüssiganalyse. Dadurch kann das EmiCo problemlos in Industrieprozesse eingebunden werden und dauerhaft messen, ohne bestehende Prozesse zu stören. Ein weiteres Plus liegt im technischen Aufbau von EmiCo. Im Gegensatz zu Mikrosensoren befindet sich die Analyseeinheit nicht direkt in der Flüssigkeit. Somit ist der Sensor nicht äußeren, mechanischen Belastungen ausgesetzt. Das macht unsere Sensortechnik langlebig und Wartungsarm.

Systemintegration und Benutzerfreundlichkeit

Die benutzerfreundliche Software-Architektur vereinfacht die Echtzeit-Steuerung des Geräts und visualisiert die Messdaten in derselben Benutzeroberfläche. Ein weiteres Plus ist die unterbrechungsfreie und lückenlose Integration in die Steuerung der Kläranlage. Dazu bietet EmiCo eine Software-Architektur, die sich problemlos über gängige Schnittstellen in Prozessleitsysteme anderer Optimierungssoftware von Drittanbietern integrieren lässt. Ein modernes User Interface und smarte Funktionen erleichtern die Nutzung. EmiCo liefert konstant genaue Messdaten mit geringem Messrauschen (Low Noise) und einer hohen Linearität, wodurch Änderungen der Reaktionen in Echtzeit (ab 25 Millisekunden) verfolgt werden können.

Ihr Klimabeitrag ist wichtig!

EU-Ziel und Bundes-Klimaschutzgesetz

Neueste Studien zeigen, dass Kläranlagen 2% der weltweiten Treibhausgase erzeugen. Das entspricht den Emissionen des
globalen Flugverkehrs. Die EU hat sich zum Ziel gesetzt, bis 2050 Klimaneutralität zu erreichen. In Deutschland ist das Bundes-Klimaschutzgesetz in Kraft. Die Abwasserbehandlung ist dem Sektor 5 (Abfallwirtschaft und Sonstiges) zugeordnet. Dieser Sektor soll seine Emissionen bis 2030 um mindestens 55% reduzieren von aktuell 9 Mio. t auf 4 Mio. t CO2 Äquivalente.

Treibhausgas Reduktion mit bürgerlicher Akzeptanz

Ihr Beitrag zur Erreichung der Klimaziele wirkt unmittelbar, mit gewaltiger messbarer Auswirkung und ist sozial gerecht, denn jeder Bürger zahlt gleichviel für die öffentliche Wasserinfrastruktur. Andere Maßnahmen stoßen hingegen schnell an die Grenzen bürgerlicher Akzeptanz. Beispiele wie; der Ausbau regenerativer Energiegewinnung, der Ausbau der Ladesäulen-Infrastruktur für Elektrofahrzeuge oder die Förderung alternativer Fortbewegung. All diese Maßnahmen bedeuten eine bauliche Veränderung der Kommune und treffen oft auf Widerstand bei einzelnen Gruppen in der Gesellschaft.

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Werden Sie Vorreiter zur Klimawende in der Abwasserindustrie!

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