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TOC-Online-Analyse So überwacht ein TOC-Online-Analysator Kläranlagen

Autor / Redakteur: Sascha Hupach / Dipl.-Ing. (FH) Tobias Hüser

Der TOC (Total Organic Carbon) ist ein Maß für die organische Verunreinigung von Abwasser. Um Prozesse in Kläranlagen zu steuern, kann der Wert als Indikator dienen. Neben der TOC-Analyse im Labor ist der Online-Analysator mehr und mehr gefragt. Hierzu muss er an die jeweilige Anwendung angepasst werden. Lesen Sie hier, welche Bauteile und Module dem Gerät zur Verfügung stehen.

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Damit das biologische System von Kläranlagen nicht umkippt, muss ankommendes Abwasser per Online-Analyse auf zu hohe TOC-Frachten überprüft werden.
Damit das biologische System von Kläranlagen nicht umkippt, muss ankommendes Abwasser per Online-Analyse auf zu hohe TOC-Frachten überprüft werden.
(Bild: IStockphoto)

Der TOC-Gehalt muss nicht immer im Labor analysiert werden. In Kläranlagen kann ein Online-Analysator in unmittelbarer Nähe zum Prozess Probenströme unentwegt untersuchen – von der Probenahme über die Probenvorbereitung bis zum Analysenergebnis, das direkt an die Prozessleitwarte weitergegeben wird. Im Gegensatz zum Labor finden diese Arbeitsschritte voll automatisiert und in kurzer Zeit statt. Je nach Parameter werden die Ergebnisse im Fünf-Minuten-Takt von dem Gerät erzeugt und herausgegeben.

Maßgeschneiderte Lösungen

Da die Prozesse, die Art der Anlagen, aber auch die örtlichen Gegebenheiten sowie die Zusammensetzung des Wassers so außerordentlich verschieden sind, kann der TOC-Analysator nicht „von der Stange“ gekauft werden. Je nach Aufgabenstellung muss er individuell angepasst werden.

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Der TOC-4200 von Shimadzu bringt diese Vielseitigkeit mit sich. Neben dem Hauptgerät gibt es zahlreiche Module, Probennahmestationen und Kits, die den Online-Analysator für das jeweilige Aufgabengebiet einsatzbereit machen.

Die Probennahme ist dabei einer der wichtigsten Faktoren: Wenn das Wasser z.B. Partikel oder Fasern enthält, sorgt ein Homogenisator dafür, dass die Probe homogen zur Verfügung steht. Zudem können bis zu sechs verschiedene Probenströme untersucht werden. Die Anforderung an die Probennahme und den Probenstromwechsler wird umso größer, wenn die verschiedenen Probenströme in ihrer Zusammensetzung unterschiedlich sind. Hier ist es wichtig, die Probennahmeeinheit gut zu spülen, um Querkontaminationen zu vermeiden. Neben verschiedenen Spülfunktionen mit Wasser, hat der Analysator eine Säurespülung, die hartnäckige Verunreinigungen aus der Probeeinheit lösen kann.

Probenvorbereitung

Nach der Probennahme erfolgt die Probenvorbereitung. Hierzu entnimmt die Spritzeneinheit des Analysators eine Teilmenge der homogenen Probe und versetzt sie mit einer Säure. Anschließend wird ein Spülgas durch die Probe geleitet. Bei diesem Vorbereitungsschritt werden die anorganischen Kohlenstoffverbindungen aus der Probe entfernt. Anschließend wird eine Teilmenge der Probe auf einen 680 °C heißen Platinkatalysator injiziert. Dabei oxidieren alle organischen Kohlenstoffverbindungen zu Kohlenstoffdioxid. Das Trägergas transportiert das entstandene CO2 zu einem NDIR-Detektor, der die Menge des Gases erfasst.

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