TOC-Prozessanalytik zum Schutz von Kläranlagen

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Veolia Water Technologies Deutschland GmbH

Die Software des Analysators ermöglicht zudem eine Umrechnung des TOC-Werts in eine CSB-Konzentration. Dazu kann der Anwender den für sein Abwasser typischen Umrechnungsfaktor verwenden. Der Analysator kann dann den TOC, aber auch den CSB (oder beide Werte wie in der Grafik) an die Leitwarte ausgeben.

Schnelle Reaktion im Alarmfall

Kommunales Abwasser hat im Gegensatz zu industriellem Abwasser meist eine relativ konstante Zusammensetzung. Ändert sich die Zusammensetzung bzw. die Konzentration an organischen Verbindungen, wird diese Veränderung im Summenparameter TOC sehr schnell sichtbar. Die Mitarbeiter der Kläranlage können darauf schnell reagieren und das Abwasser beispielsweise umleiten. Der Analysator selbst kann bei Grenzwertüberschreitungen, die individuell gesetzt werden können, auch tätig werden. Neben Alarmzeichen kann z.B. der Einlauf mit einem Schieber verschlossen werden, um schädliches Abwasser zunächst nicht in die Kläranlage zu leiten.

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Moderne Online-Prozessanalysatoren wie der TOC-4200 von Shimadzu überwachen stetig den Abwasserstrom. Neben dem TOC-Wert lässt sich auch der gesamt
gebundene Stickstoff (TNb) bestimmen.

Der Trendgraph zeigt die TOC- (blau) und die CSB- (rot) Konzentration einer kommunalen Kläranlage im Einlauf von einer Woche. Hier wurde etwa alle sieben Minuten eine Messung durchgeführt (in einer Woche 1350 Analysen).

Um die Klärwirkung und somit den Zustand und den Wirkungsgrad der Anlage zu überwachen, kann man den Kläranlagen-Auslauf beaufsichtigen. Werden die organischen Substanzen in geringerem Maße als gewohnt abgebaut, wird sich dies auch in dem gemessenen Summenparameter TOC widerspiegeln.

Neben dem TOC lässt sich mit dem gleichen Analysator zudem der gesamte gebundene Stickstoff (TNb) bestimmen. Denn bei der Verbrennung der Wasserprobe entsteht nicht nur CO₂ aus den organischen Verbindungen, sondern Stickstoffverbindungen werden zu Stickstoffmonoxid umgesetzt. Wird dem Messgas Ozon zugeführt, wird das NO zu NO₂ oxidiert. Bei dieser Reaktion werden Lichtquanten emittiert, die von einem in Reihe geschalteten Chemilumineszenz-Detektor erfasst werden. Da in Kläranlagen auch der mikrobiologische Abbau von Stickstoffverbindungen stattfindet (Denitrifikation), ist die Bestimmung des TN_b in Kläranlagen ebenso von Interesse wie die Ermittlung des TOC.

* Der Autor ist Produktspezialist TOC/Summenparameter, Shimadzu Deutschland GmbH, Duisburg.

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