Wie sich mit TOC/TN-Online-Messung Kläranlagen steuern lassen

Anbieter zum Thema

Shimadzu Deutschland GmbH

Mettler-Toledo GmbH

Elementar Analysensysteme GmbH

Um den TOC bestimmen zu können, wird die Probe in der Regel vorher angesäuert, sodass sich die anorganischen Kohlenstoffkomponenten, wie Carbonate und Hydrogencarbonate, entfernen lassen. Da die Konzentration des IC (Inorganic Carbon) in diesem Fallbeispiel bezüglich des gesamten Kohlenstoffgehalts vernachlässigbar gering ist, wird auf die Entfernung verzichtet und eine „Worst Case“-Betrachtung vorgenommen (TC = TOC). In der chemischen Industrie sind solche Betrachtungen gängige Praxis.

Zwei auf einen Streich

Eine Probennahme-Einheit im Einlauf der Kläranlange bringt einen Teilfluss des Probenstroms zum Prozess-Analysator. Der TOC-4200 entnimmt ein Aliquot des Kläranlagen-Einlaufs und injiziert diese auf einen 720 °C heißen Platinkatalysator. Dabei werden die Kohlenstoffkomponenten zu Kohlendioxid oxidiert und die Stickstoffkomponenten zu Stickstoff­monoxid umgesetzt. Ein Trägergas transportiert das Messgas zu einem NDIR-Detektor, der die Menge des entstandenen CO₂ misst. Auf einem in Reihe geschalteten Chemilumineszenz-Detektor (CLM-Detektor) wird das Messgas anschließend mit Ozon zusammengeführt. Das Ozon oxidiert das Stickstoffmonoxid zu Stickstoffdioxid. Bei dieser Reaktion werden Lichtquanten freigesetzt (Chemilumineszenz), die von dem CLM-Detektor erfasst werden. Der Vorteil dieser Methode ist die simultane Bestimmung zweier Parameter in einer Injektion.

TOC-Analytik

Was ist bei der TOC-Analyse zu beachten?

Der TOC-4200 sendet die Messwerte direkt zur Leitwarte, von der die Kläranlage gesteuert wird. Zudem ist der TOC-Analysator direkt mit der Steuerung eines Wehrs verbunden, der den Einlauf der Kläranlage unterbrechen kann. So schließt der TOC-4200 zum Schutz der Kläranlage bei einer Grenzwert­überschreitung (max. 1000 mg/l TC) den Schieber des Einlaufs in die Kläranlage und leitet das Wasser zurück in das Einlaufbecken.

Die kontinuierliche Überwachung des Kläranlagen-Einlaufs erfolgt hier im Takt von sechs Minuten. So wird die eingehende Stickstofffracht penibel im Auge behalten, um den Stickstoffabbau in der Anlage zu steuern und den Betrieb der Anlage weiter zu optimieren. Zudem wird die Biologie der Kläranlage durch die Überwachung des TOC-Werts vor dem Einleiten von zu hohen Kohlenstoff-Konzentrationen geschützt.

* S. Hupach ist Produktspezialist TOC/Summenparameter, Shimadzu Deutschland GmbH, Duisburg; A. Kurzeja Mitarbeiter der Du Pont de Nemours (Deutschland) GmbH, Uentrop.

(ID:43656682)