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Abwasserüberwachung Die Farbe macht’s: Abwasserüberwachung großer Industriestandorte

| Autor / Redakteur: Christian Stammel* / Marc Platthaus

Große Chemiestandorte investieren viel Mühe in die Überwachung ihres Abwassers. Neben klassischen analytischen Methoden der Elektrochemie kann auch die Farbmessung zur Abwasserkontrolle eingesetzt werden. Der Vorteil: Schnelle Reaktionen sind möglich.

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Abb.1: Mit dem Colorquest XE werden die Abwassermessungen durchgeführt.
Abb.1: Mit dem Colorquest XE werden die Abwassermessungen durchgeführt.
(Bild: Hunterlab)

Rund drei Kubikmeter Abwasser pro Sekunde, 24 Stunden pro Tag, 356 Tage im Jahr; dies ist eine anspruchsvolle Herausforderung für die Abwasserkontrolle eines der größten Chemiestandorte Deutschlands. Diese Mengen kontinuierlich und zuverlässig zu überwachen, stellt höchste Anforderungen an Mensch und Technik. Während das Überwachen von pH-Werten, Stickstoffgehalt u.a. mittlerweile automatisiert ist und zur Routine gehört, fehlt eine solche Technik für die Beobachtung der Farbe der Abwässer über den gesamten sichtbaren Spektralbereich.

Diese zu identifizieren, ist zum einen wichtig, um der einige Kilometer entfernten Kläranlage unmittelbar mitzuteilen, was auf sie zukommt. Zum anderen kann sie dazu dienen, einen der über 400 Betriebe auf dem Gelände des Chemieparks bei der Feststellung und Behebung von Störfallen zu unterstützen.

Farbmessung ermöglicht schnelle Reaktionen

Gelöst wird diese Herkulesaufgabe unter anderem durch ein Spektralphotometer der Firma Hunterlab (Colorquest XE), welches mit einer Durchflusszelle ausgestattet, im Bypass des Abwasserstroms kontinuierlich die Farbe und Helligkeit des Abwassers aufzeichnet. Beim Überschreiten festgelegter Schwellwerte, werden durch die Integration in das Prozessleitsystem (PLS) des Standortes entsprechende Warn- oder Alarmsignale ausgelöst, die ein unmittelbares Handeln erlauben. Im Gegensatz zur Messung mit einer kontinuierlichen Lichtquelle, dauert die Messung mit dem Licht einer Xenon-Blitzlampe nur wenige Millisekunden, sodass eine Messung im kontinuierlichen Fluss möglich ist.

Die Auswertung im – in der Farbmetrik üblichen – CIE-Lab-Farbraum, macht die Beobachtung der Farbveränderungen hinsichtlich der Farben Rot, Grün, Gelb und Blau sowie der Helligkeit möglich.

Die speziell an die Anforderungen angepasste Software speist die Messwerte in das PL-System des Standorts und erlaubt die gleichzeitige Beobachtung in der Messwarte oder dezentral im Büro. Den Mitarbeitern ist darüber hinaus auch die Kontrolle der Werte über ein Smartphone möglich.

Alle zwei Minuten wird eine Messung durchgeführt

Der Aufbau ist denkbar einfach: Die Durchflusszelle mit einem Volumen von ca. 20 mL wird so vor dem Reflektionsport des Spektralphotometers montiert, das die Fließrichtung senkrecht von unten nach oben zeigt und so eventuell eingebrachte Luftblasen nach oben entweichen können (s. Abb. 2). Eine externe Schlauchpumpe fördert den Abwasserstrom aus dem Bypass mit einer moderaten Geschwindigkeit von rund 2 mL/min. Alle zwei Minuten erfolgt eine Messung, äußerlich nur zu erkennen an einem Lichtblitz. Die gesamte Messdauer beträgt wenige Millisekunden. Alle Messdaten werden übersichtlich visualisiert und können so schnell zur Fehlerbehebung herangezogen werden. Darüber hinaus erleichtern verschiedenste graphische Darstellungen die Kontrolle der unterschiedlichen Parameter.

Im Zusammenspiel mit den etablierten Messmethoden ist die kontinuierliche Farbmessung eine äußerst einfache, kostengünstige und effektive Ergänzung in der Abwasserkontrolle.

* Dr. C. Stammel: FMS Jansen GmbH & Co. KG Hunterlab, 82418 Murnau

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