English China

Belüftungssteuerung Automatisierter Abgleich von Onlinemesswerten mit Labormessungen

Autor / Redakteur: Dirk Desinger, Andreas Schroers* / Manja Wühr

Um die biologischen Stufe der Abwasserbehandlung am Optimum zu fahren, wird häufig die ionenselektive Messsonde eingesetzt. Dabei muss man einen zeitaufwändigen, regelmäßigen Laborabgleich sowie mögliche Übertragungsfehler in Kauf nehmen. Lösung verspricht nun eine neue Software zum automatisierten Abgleich der Onlinemesswerte mit Labormessungen.

Firmen zum Thema

Datenverbindung zwischen Laborphotometer und Controller via Bluetooth
Datenverbindung zwischen Laborphotometer und Controller via Bluetooth
(Bild: Hach)

Ammonium- und Nitratmessungen werden auf zahlreichen Kläranlagen zur Überprüfung und Regelung des biologischen Abbauprozesses eingesetzt. Darüber hinaus kann mithilfe einer Ammoniummessung im Zulauf zur biologischen Stufe eine belastungsabhängige Belüftungsregelung realisiert werden. Hierdurch ist es möglich, den Sollwert für Sauerstoff so einzustellen, dass ein optimaler Stickstoffabbau zu jeder Zeit gewährleistet ist, während gleichzeitig eine übermäßige, energieintensive Belüftung vermieden wird.

Für die Messung von Nitrat- und Ammoniumstickstoff werden hierbei häufig ionenselektive Messsonden (ISE) eingesetzt, bei denen ähnlich zu einer pH-Messung eine ionenselektive Membran als Kernbestandteil des Sensors zum Einsatz kommt. Nachteil dabei ist die dem Messprinzip geschuldete Drift und die daraus entstehende Notwendigkeit eines regelmäßigen Laborabgleichs.

ISE im Praxiseinsatz

Auf der Versuchskläranlage des Technikums der Abteilung 23-AW von Emschergenossenschaft und Lippeverband wird eine ionense­lektive Kombi-Messsonde vom Typ AN-ISE sc der Firma Hach für die Ablaufüberwachung eingesetzt. In den meisten Fällen wird dabei auch direkt eine Sondenanpassung durchgeführt. Zur Kon­trolle der Messwerte (Punkte 1-3) oder für eine Sondenanpassung (Punkte 1-4) müssen folgende Arbeitsschritte durchgeführt werden:

  • Auslösen der Sondenanpassung und speichern der aktuellen Werte im Controller
  • Probenahme am Messort
  • Bestimmung der Messwerte im Betriebslabor
  • Eingabe der Laborwerte in den Controller am Messort.

Um den Zeitaufwand und mögliche Übertragungsfehler bei der Kalibrierung der Messsonden zu reduzieren, hat die Firma Hach eine Softwareunterstützung zwischen Laborphotometer und Mess­controller mit integriertem Datenaustausch entwickelt. Das Link2SC-Verfahren ist bei Verwendung einer entsprechenden Sonde und dem DR3900 direkt verfügbar und kostenfrei. Es bietet einen sicheren Datenaustausch zwischen Prozess-Sonden und dem Laborphotometer mithilfe eines lokalen Netzwerks (LAN). Messergebnisse und Labor-Referenzwerte können nun direkt im Labor am Photometer miteinander verglichen werden.

Da der Datenaustausch über Ethernet in beide Richtungen erfolgt, kann die Prozess-Sonde direkt im Labor angepasst werden. Die erfolgreiche Anpassung der Sonde wird vom Controller bestätigt und mit einem grünen Haken auf dem Display des Photometers dargestellt. Optional kann die Datenübertragung innerhalb einer Kläranlage über eine abgesicherte Bluetoothverbindung erfolgen. Für entfernte Außenanlagen kann die Übertragung mithilfe eines im Controller nachrüstbaren GPRS-Modems und Mobilfunkverbindung erfolgen. Die Absicherung erfolgt über einen sicheren VPN-Tunnel.

Ergebnisse

Auf dem Technikum wurde die Softwarefunktion Link 2SC über einen Zeitraum von sechs Monaten getestet. Da im Betriebslabor ein DR3900 Spektralphotometer der Firma Hach im Einsatz ist, waren die Voraussetzungen für Link 2SC schon gegeben. Bauseits musste noch eine Verbindung zwischen Photometer und Controller hergestellt werden. Der Arbeitsablauf für einen Matrixabgleich konnte dadurch auf folgende Schritte reduziert werden:

  • Auslösen der Sondenanpassung und Versenden des Datenpacket an das Photometer
  • Probenahme am Messort
  • Bestimmung der Messwerte im Betriebslabor und Übertragung der Messwerte per Knopfdruck an den Controller.

Die Eingabe der neuen Messwerte vor Ort bzw. der vierte Arbeitsschritt konnte eingespart werden. Da die Sondenbezeichnung im DR3900-Display angezeigt wird und jedem Anpassungsdatenpacket eine eigene ID-Nummer zugeordnet wird, sind Verwechselungen der einzugebenden Daten auch bei mehreren Messsonden nahezu ausgeschlossen.

* D. Desinger, Geschäftsbereich Technische Services, von der Emscher Genossenschaft/Lippe Verband und A. Schroers, Vertical Market Manager bei Hach Lange, Düsseldorf.

(ID:43950986)