gesponsertFüllstand- und Druckmesstechnik Robuste und unkomplizierte Füllstand- und Drucksensoren für die Abwasserbehandlung

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VEGA Grieshaber KG

Flächenmäßig ist Wallonisch-Brabant die kleinste, bevölkerungsmäßig die zweitkleinste Provinz Belgiens; zudem ist das Gebiet stark zersiedelt. Dies erfordert ein angepasstes Abwasserkonzept. Lesen Sie, welche besondere Rolle Füllstand- und Drucksensoren dabei spielen. Eines haben sie alle gemeinsam: Sie arbeiten genau, robust und vor allem unkompliziert.

Seit Ende der 1990er-Jahre hat Wallonisch-Brabant verstärkt in die Abwasserbehandlung investiert, sei es in das Sammelsystem, die Kläranlagen oder das Kanalnetz. Heute verfügt die Provinz über 36 Kläranlagen mit einer Gesamtkapazität von 628.000 Einwohnergleichwerten. Um die Abwasserentsorgung der 27 Gemeinden kümmert sich Intercommunale du Brabant Wallon (InBW) im Auftrag der Société Publique de Gestion de l'EauI (SPGE).

In mehreren dieser Kläranlagen sind Füllstand- und Drucksensoren von Vega zu finden, die dort an unterschiedlichen Stellen zum Einsatz kommen. Unabhängig davon, ob die Sensoren im Becken, in offenen Gerinnen, am Filter oder Rechen zum Einsatz kommen – immer müssen sie genau, robust und unkompliziert arbeiten. Schließlich werden über sie viele Prozesse in den Abwasseranlagen automatisch gesteuert. Die Sensoren müssen sich daher nicht nur einfach montieren lassen, sondern sich anschließend im Betrieb weder von Vibration, Kondensat, Staub, Schmutz, Schlamm oder Faulgasen beeindrucken lassen.

Kompakter Sensor im Praxiseinsatz

Der Abwasserspezialist InBW arbeitet seit zehn Jahren mit Vega zusammen. Bis vor drei Jahren setzte man bei der Füllstandmessung häufig auf das Ultraschallmessprinzip, war aber immer auf der Suche nach einer besseren Lösung. Zum einen sind Ultraschallsensoren von der Temperatur abhängig, da sich die Schalllaufzeit mit der Temperatur ändert. Zum anderen beeinflussen starker Nebel, Wind oder Regen die Ultraschallmessung ebenso wie Anhaftungen oder Verschmutzungen. Selbst Spinnweben können für ungenaue Messwerte sorgen, da diese die Zuverlässigkeit des Messsignals stören und die Blockdistanz erhöhen.

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Mit dem kompakten Radarfüllstandsensor Vegapuls C 21 fand man erstmals einen Sensor, der die Anforderungen hinsichtlich Leistung und Einfachheit bei der Anwendung erfüllte und vor allem auch kostenmäßig interessant war. Der Radar-Füllstandsensor misst zuverlässig den Füllstand in Anwendungen, in denen eine hohe Schutzart erforderlich ist. Neben ihrer Unabhängigkeit von Temperaturschwankungen und weiteren Umwelteinflüssen sind Radarsensoren unempfindlich gegenüber Verschmutzungen – alles Faktoren, die bei Ultraschallfüllstandmessgeräten häufig zu Störungen führen. Der kompakte Vegapuls C 21 ist damit ideal für Anwendungen in der Abwassertechnik und liefert seit seiner Markteinführung vor zwei Jahren in Pumpstationen, Regenüberlaufbecken oder für die Pegelüberwachung zuverlässige Messwerte.

Saubere Trennung von Mess- und Störsignal

Die Vegapuls-Serie C 11, C 21 und C 22 misst mit der Frequenz 80 GHz und besitzt dadurch eine sehr gute Signalfokussierung. Damit lassen sich Mess- und Störsignale besser trennen – die Messung wird um ein Vielfaches einfacher und genauer als bei anderen Messverfahren. Herzstück der neuen Sensorserie ist dabei ein eigen entwickelter Radar-Mikrochip, der speziell für die Anforderungen in der Füllstandmessung optimiert wurde. Dank seiner kleinen Bauform sind nun sehr kompakte Sensoren möglich – mit festem Kabelanschluss und in Schutzart IP66/IP68. Anwender schätzen vor allem die direkte Anbindung z.B. an eine SPS, da es Ultraschallgeräte oft nur in Verbindung mit großen Steuergeräten gibt.

Viele Verantwortliche aus der Abwassertechnik sind zudem von der Effizienz, der Einfachheit und Vielseitigkeit des Sensors angetan, so auch die Betreiber von InBW. Mittlerweile kommen die Sensoren in den Gemeinden Bomal, Nivelles und Tubize zum Einsatz. Bomal ist typisch für das Szenario der Abwasseranlagen in Wallonisch-Brabant. Die Station befindet sich am Einlauf in den Grand Gette, einem Fluss in einem Einzugsgebiet mit sehr ländlichem Charakter. Das Schmutzwasser aus dem kommunalen öffentlichen Kanalisationsnetz mündet zunächst zusammen mit dem Regenwasser in einen sieben Kilometer langen Sammler entlang der Grande Gette. Die Schmutzwassermenge ist dabei höchst unterschiedlich: An trockenen Tagen liegt die Wassermenge bei 92,5 Kubikmeter pro Stunde, bei Gewitter kann dieseaber auch schon einmal über 200 Kubikmeter betragen. Anschließend gelangt das Abwasser über eine Druckstation in die Anlage. Mithilfe von drei frequenzgesteuerten Unterwasserpumpen wird dieses in die Vorbehandlungsrinne gehoben.

Einsatz in Rechenanlagen

In der mechanischen Vorreinigung werden Schwimmstoffe mit Rechen oder Sieben entfernt. Die nachfolgenden Verfahrensstufen werden so vor Ablagerung, Verstopfung oder Abrasion geschützt. Im Grobrechen werden Feststoffe mit einem Durchmesser von mehr als 25 mm ausgesiebt, in der Rechengutpresse komprimiert und anschließend entsorgt. Der Feinrechen entfernt die kleineren Reststoffe aus dem Wasser. Der Radarsensor Vegapuls C 21 zeigt die Differenz des Wasserpegels vor und hinter dem Rechen an. Über die Differenzmessung des Wasserpegels vor und hinter dem Rechen wird der Verschmutzungsgrad ermittelt und die Reinigung des Rechens initiiert. Da der Sensor verschleiß- und wartungsfrei arbeitet, kann sich der Anwender auch über Jahre auf das Ergebnis verlassen. Danach gelangen die Abwässer in Reinigungsbecken. Nach der biologischen Behandlung fließt das gereinigte Wasser in die Grande Gette.

Ein anderer Einsatzort: Bevor der Klärschlamm in den Verarbeitungsprozess geschickt wird, wird er in großen Tanks oder Becken entwässert und eingedickt. Dadurch reduziert sich die zu behandelnde Schlammmenge, und der Gehalt an Trockensubstanz wird erhöht. Die Schlammmenge im Vorlagenbehälter wird mit einer kontinuierlichen Füllstandmessung permanent überwacht, um eine optimale Zufuhr sicherzustellen. Mittlerweile messen zwölf Vegapuls C 21 die Schlammhöhen in verschiedenen Behältern. Der behandelte und verwertete Schlamm wird per Lkw abtransportiert, um in der Landwirtschaft wiederverwertet zu werden. Auf diese Weise entstehen quasi keine Verluste, und das Recycling wird wirkungsvoll unterstützt.

Zuverlässige Anzeige im Feld

Über das Vegadis 82 im Feldgehäuse, das speziell für raue Umgebungen konzipiert wurde, lassen sich alle Messwerte sicher anzeigen. Das Steuergerät und Anzeigeinstrument Vegascan 693 erlaubt die Datenaufzeichnung von bis zu 200.000 Messwerten bei Geräten mit digitaler Schnittstelle. Damit lassen sich Messergebnisse aus Füllstand-, Pegel- und Prozessdruckmessungen auf einfache Weise zusammenführen und für Steuerungen, Visualisierungen oder die Datenfernübertragung via E-Mail und SMS verwenden.

Neue Back-up- & Restore-Lösung ­sichert Sensor-Daten

Wenn ein Füllstand- oder Drucksensor ausgetauscht werden muss, dann nimmt er unzählige wichtige Sensordaten mit in den Ruhestand. Verloren sind die Einstellungen und Messwerte aber nicht, denn ein innovatives Vega-Software-Tool rettet alles, worauf es ankommt. Mit der Vega Tools-App lassen sich Vega-Sensoren via Smartphone oder Tablet direkt ansteuern und bedienen. Neu ist hier unter Gerätebedienung die Funktion „Back-up- & Restore“. Hinter den Seriennummern, die beim Anklicken aufgelistet erscheinen, lassen sich die verfügbaren Back-up-Daten aufrufen und – nach Wahl – erneut installieren. Die Anzahl der Back-ups ist dabei nicht limitiert. Mit dem neuen Software-Tool „Back-up- & Restore“ löst Vega zudem das Problem vieler Unternehmen, genügend Speicherplatz für immer größere Mengen an Daten bereit zu halten. In regelmäßigen Abständen lassen sich alle Parameter sicher in der Vega-Cloud speichern. Vega-Kunden können die Cloud-Lösung dauerhaft kostenlos nutzen.

Darüber hinaus kommt noch der hydrostatische Druckmessumformer mit keramischer Messzelle Vegawell 52 zum Einsatz, um kontinuierlich den Füllstand in den Absetzbecken zu erfassen. Im Sandfang wird der Grenzschalter Vegavib 62 eingesetzt. Sein Vorteil: Die glatte Oberfläche des Schwingstabes, ohne Ecken und Kanten, verhindert ein Festsetzen oder Verklemmen von Schüttgut und ist optimal zu reinigen.

Für den Betreiber InBW war angesichts der weiten Entfernungen zwischen den Anlagen entscheidend, dass die Sensoren sehr lange und zuverlässig funktionieren und – falls sie doch mal ausfallen sollten – schnell ausgetauscht werden können. Nur mit robusten und langlebigen Sensoren, die Wind und Wetter trotzen, ist dies möglich. Und da viele der Messstellen im Abwasserbereich sehr schlecht zugänglich sind, schätzt man die Möglichkeit, die Geräte über Bluetooth einzustellen oder den Sensor zu kalibrieren, außerordentlich. Alles in allem eine belgische Erfolgstory mit guter Botschaft für Klärwerker & Co.

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