Monitoring von Kläranlagen

In der biologischen Reinigungsstufe in Kläranlagen ist ein erheblicher Energieeinsatz notwendig, um ein einwandfreies Ergebnis zu erzielen. Eine zu geringe Begasung bei der biologischen Abwasserreinigung führt zur Steigerung der direkten Emission von Treibhausgasen, wie Lachgas und Methan, aus den Belebungsbecken. Dies führt dazu, dass für die Begasung mehr Energie aufgewendet wird als nötig. Die Optimierung der Begasungsleistung birgt daher ein großes Potential, Energiekosten und damit auch indirekte CO2 Emissionen einzusparen. Variolytics setzt bei dieser Optimierungsproblematik mit einer verlässlichen Abwassermonitoring-Technik an. Variolytics Technologie zur Optimierung der Prozesse in Kläranlagen hilft Betreibern, Energiekosten sowie Chemikalien einzusparen und die Entstehung von Klimagasen in den Belebungsbecken zu reduzieren.

Kommunale Kläranlagen

Die Europäische Union möchte bis 2050 Treibhausgasneutralität erreichen. Deutschland will das Klimaziel bereits bis 2045 schaffen. Das Klimagesetz sieht vor, dass bei sämtlichen Aktivitäten Treibhausgasemissionen auf ein Minimum reduziert werden und kein weiterer Anstieg der Treibhausgas-Konzentration erfolgen darf. Der Sektor Abfallwirtschaft und Sonstiges, zu dem auch die Abwasserbehandlung gehört, muss seine Emissionen demnach bereits bis 2030 auf 5 Millionen t CO2-Äquivalente senken.

Mit dem Abwassermonitoring Modul von Variolytics kalkulieren Sie vorausschauend die gesetzlich vorgeschriebenen Emissionsvorschriften mit ein und beschreiten jetzt den Weg in Richtung Klimaneutralität. Mit unserer Monitoring Lösung für kommunale Kläranlagen reduzieren Sie schädliche Treibhausgasemissionen, die durch Ihren Reinigungsprozess entstehen. Gleichzeitig sparen Sie mit Hilfe von gezielter Prozesssteuerung Stromkosten.

Vorteile für kommunale Kläranlagen

Emissionen reduzieren

Strom sparen

ökonomischer Betrieb durch gezielte Prozesssteuerung

Zu den Messungen

Industrielle Kläranlagen

Wasser ist in den meisten Produktionsprozessen ein wesentlicher Bestandteil. Dabei wird das Prozesswasser häufig verunreinigt, weshalb es notwendig ist industrielle Abwässer in einer Kläranlage zu reinigen. Aufgrund der diversen Chemikalien, die im Prozess eingesetzt werden, ist die Prozessanalytik besonders wichtig. Zu hohe Konzentrationen toxischer Chemikalien kann zu einem Sterben der Biologie in Belebungsbecken führen und die Kläranlage stilllegen. Hierbei entstehen hohe Kosten für das Unternehmen, da das Abwasser aufgefangen und zwischengelagert werden muss, bis die industrielle Kläranlage wieder funktionsfähig ist. Damit es erst gar nicht zu diesen Komplikationen und Verlusten kommt, greift die Variolytics Messtechnik für industrielle Kläranlagen frühzeitig ein.

Durch Abwassermonitoring in Echtzeit und im Dauerbetrieb im Zulauf der biologischen Reinigungsstufe gewährleistet das Variolytics-System die richtige Zusammensetzung zwischen Biologie und Chemie. Die Kläranlage wird dabei den spezifischen Anforderungen durch das Aufkommen unterschiedlichster Zusammensetzungen von flüchtigen organischen Verbindungen, Ammoniak und Gelöstgaskonzentrationen gerecht. Gleichzeitig werden die Prozesse der industriellen Kläranlage optimiert und Energiekosten, sowie der Chemikalieneinsatz bei der Reinigung des Abwassers, deutlich reduziert.

Vorteile für industrielle Kläranlagen

Qualitätssicherung

Kosten sparen (Energiekosten & Chemikalienverbrauch)

Schadstoff Monitoring (bsp. Chloroform)

Beispielmessungen

Im folgenden Abschnitt werden Messungen gezeigt, die bereits mit unserem Flüssig-Analysator Vario one. im Labor durchgeführt wurden. Durch den Flüssigeinlass des Membran-Einlass-Massenspektrometers können die Stoffe direkt und online aus der Flüssigkeit gemessen werden. Es wird eine Standardmembran verwendet. Wählen Sie den Stoff, von dem Sie die Messung einsehen wollen. Dann wird das zugehörige Experiment mit allen Ergebnissen und Daten angezeigt. Klicken Sie sich durch die interaktiven Graphen, um einzelne Messpunkte zu betrachten.

Messungen von Treibhausgasen

Bei der Abwasserbehandlung in Kläranlagen entstehen umweltschädliche Treibhausgase. Die Gase Kohlenstoffdioxid, Methan und Lachgas gehören zu den relevanten Emissionen von Kläranlagen. Dabei hat Lachgas einen fast 300-mal so starken Treibhausgaseffekt als CO2. Für das Jahr 2018 wurde die Menge der direkten Emissionen aus der kommunalen Abwasserbehandlung auf fast 1 Million t CO2-Äquivalente geschätzt; knapp die Hälfte davon kann den Lachgasemissionen zugeordnet werden. Mit dem Monitoring Gerät von Variolytics können diese relevanten Treibhausgasemissionen dauerhaft online aus der Flüssig- und Gasphase gemessen und ihre jeweilige Konzentration bestimmt werden. Hier finden Sie die Messungen von Lachgas (N2O), Methan (CH4) und Kohlenstoffdioxid (CO2). Klicken Sie sich gerne durch die gemessenen Gase und unsere zugehörigen interaktiven Graphen.

Messung

Lachgas

Branche

Industrielle/Kommunale Kläranlage

Kennzahlen

Nachweisgrenze: < 1177 µg/L
Sensitivität: < 392 µg/L

Messaufgabe

Lachgas entsteht als Nebenprodukt beim bakteriellen Stoffwechsel. Dabei gelten eine schlechte Sauerstoffversorgung und hohe Nitratgehalte im Abwasser als wesentliche Hauptfaktoren bei der Lachgasentstehung. Das Membraneinlass-Massenspektrometer zeichnet die Lachgas Konzentration in Echtzeit auf.

Ergebnis

Fazit

Anhand der Echtzeit-Messung wird ein Anstieg der Lachgas-Konzentration bei Begasung in der flüssigen Phase zwischen 0 und 1.102 mg/L beobachtet. Dabei liegt die Sensitivität bei mehr als 392 µg/L und die Nachweisgrenze bei mehr als 1177 µg/L.

Messung

Methan

Branche

Industrielle/Kommunale Kläranlage

Kennzahlen

Nachweisgrenze: < 200 µg/L
Sensitivität: < 67 µg/L

Messaufgabe

Methan entsteht z.B. in Kläranlagen beim anaeroben Abbau von organischem Material. Da dieser Stoff zu den Treibhausgasen zählt, ist es notwendig den Methangehalt so niedrig wie möglich zu halten. Durch die Messungen von Methan, können ebenfalls Aussagen über die Sauerstoffzufuhr in der Kläranlage gemacht werden.

Ergebnis

Fazit

Anhand der Echtzeit-Messung wird ein Anstieg der Methan-Konzentration bei Begasung in der flüssigen Phase zwischen 0 und 24 mg/L beobachtet. Dabei liegt die Sensitivität bei mindestens 200 µg/L und die Nachweisgrenze bei mindestens 67 µg/L.

Messung

Kohlenstoffdioxid

Branche

Industrielle/Kommunale Kläranlage

Kennzahlen

Nachweisgrenze: < 892 µg/L
Sensitivität: < 297 µg/L

Messaufgabe

CO₂ entsteht indirekt durch die Erzeugung der benötigten elektrischen Energie und Wärmeenergie für den Betrieb der Kläranlage und direkt durch die biologischen Umsetzungsprozesse. Eine Messung des Stoffes ist deshalb zwingend erforderlich zur Reduktion der Treibhausgase.

Ergebnis

Fazit

Durch die Echtzeit-Messung kann CO₂ in der flüssigen Phase nachgewiesen werden. Anhand der Echtzeit-Messung wird ein Anstieg der Kohlenstoffdioxid-Konzentration bei Begasung in der flüssigen Phase zwischen 0 und 1.845 mg/L beobachtet. Dabei liegt die Sensitivität bei mindestens 892 µg/L und die Nachweisgrenze bei mindestens 297 µg/L.