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Wasseranalytik Klärschlamm, Wasser und Abwasser schnell und einfach analysieren

| Autor/ Redakteur: Ulf Sengutta* / Dr. Ilka Ottleben

Die Trockensubstanz und deren organischer Anteil, aber auch Lipophile Stoffe, Gesamt-Phosphat, Gesamtstickstoff, CSB und Schwermetallgehalte sind wichtige Parameter der Wasser-, Klärschlamm-, Abwasser- und Biomasseanalytik. Mikrowellen-Labortechnik macht diese Analytik nun schneller und einfacher.

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1 Im Rahmen des Klärwerksbetriebs sind regelmäßige TS-Bestimmungen notwendig.
1 Im Rahmen des Klärwerksbetriebs sind regelmäßige TS-Bestimmungen notwendig.
(Bild: © Kristan - Fotolia)

Klärschlamm ist laut der im Bundesgesetzblatt veröffentlichten Klärschlammverordnung „der bei der Behandlung von Abwasser ... anfallende Schlamm, auch entwässert oder getrocknet...“. Die Trockensubstanz des zunächst noch wasserhaltigen Schlammes besteht zu 50 bis 70 % aus organischer Masse. Hiermit sind die zwei wesentlichen Parameter zur Kennzeichnung der Klärschlammbeschaffenheit die Trockensubstanz (TS) und der organische Anteil der Trockensubstanz (oTS) [1]. Beim Klärwerksbetrieb sind regelmäßig TS-Bestimmungen notwendig. Schließlich lassen sich die Massenströme aus Primär-, Sekundär- und eventuell Tertiärschlamm nur sinnvoll verfolgen, wenn man neben dem Volumen auch den Anteil an Feststoff kennt. Bei der Schlammstabilisierung, gleichgültig ob aerob oder anaerob, ist die kennzeichnende Größe der oTS-Gehalt.

Da Klärschlamm zunächst sehr dünnflüssig ist (nur 3 % TS), sind viele Verfahren zu dessen Eindickung gebräuchlich, z.B. Zentrifugen, Filterpressen oder Schwerkrafteindicker. In der Regel werden diese Anlagen unter Zuhilfenahme anorganischer und organischer Fällungs- und Flockungsmittel betrieben. Sinnvollerweise dosiert man die Hilfsmittel nicht mengen-, sondern frachtproportional, also entsprechend der Schlammmenge und deren TS- sowie oTS-Gehalte. Auch die Schlammbeseitigung z.B. mittels Verbrennung bedarf der Kontrolle des TS-Gehaltes. Die Schlammverbrennung ist eine kostenintensive Angelegenheit. Die Anlagen werden unter Anwendung einer ausgeklügelten Technik für eine festgelegte Durchsatzleistung bezüglich TS- und oTS-Gehalten getrimmt. Somit gibt es vielfachen Steuerungsbedarf in Abhängigkeit des TS- und oTS-Gehaltes der Klärschlammproben. Die Analysen sollten somit auch einfach und schnell durchzuführen sein [1].

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Die Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwasser- und Schlammuntersuchung beschreiben die Analyse zur Trocknung und Bestimmung des TS-Rückstands so:

  • Trocknen der Probenschale,
  • Abkühlen der Schale im Exsikkator,
  • Einwiegen der Probe in die Schale und Trocknen im Trockenschrank bis zur Gewichtskonstanz,
  • Entnahme der Schale und Abkühlen im Exsikkator und
  • Rückwiegen der Probe.

Die Bestimmung des oTS-Gehaltes erfolgt analog, jedoch findet statt der Trocknung im Trockenschrank nun ein Glühen im Muffelofen statt.

Sowohl die Bestimmung des TS-Gehaltes im Trockenschrank sowie die Bestimmung des oTS-Gehaltes im konventionellen Muffelofen sind zeit- und arbeitsaufwändige Prozeduren. Häufig werden mehrere Stunden zur Trocknung sowie zur Veraschung im Muffelofen benötigt. Dazu kommen die langen Abkühlzeiten im Exsikkator, die bei der oTS-Bestimmung ebenfalls bis zu einer Stunde dauern. Die Resultate liegen somit häufig erst am nächsten Arbeitstag vor und können nicht zur zeitnahen Steuerung von technischen Anlagen benutzt werden.

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