Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Ziel des Projektes war die Entwicklung eines quasi online Messger\u00e4tes zur Bestimmung der Konzentration an gel\u00f6stem Stickstoff in Abwasser. Mit Hilfe dieses Messger\u00e4tes sollte es erm\u00f6glicht werden, den Denitrifikationsprozess zu kontrollieren und den internen Rezirkulationskreislauf bei der vorgeschalteten Denitrifikation zu regeln. Weiterhin sollte der Einfluss der Stickstoffkonzentration auf die Schwimmschlammbildung auf der Nach-kl\u00e4rung erkennbar und durch geeignete Verfahren beeinflussbar werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenEine Messzelle sollte die M\u00f6glichkeit er\u00f6ffnen, aus einer Messung der Sauerstoffkonzentration der Fl\u00fcssigphase und der Bestim-mung des Gesamtgasdruckes der Gasphase die Stickstoffkonzentration in einer Abwasserprobe zu berechnen. Zun\u00e4chst erfolgte die Konstruktion der Messzelle zum Einsatz im Bypass-Strom, welche mit einer Sauerstoffelektrode, einem Temperaturf\u00fchler und einem Manometer ausgestattet war. Um ein optimales Gasstripping aus der w\u00e4ssrigen Phase (Abwasserprobe) der Messzelle zu erreichen, musste die Art des Gaseintrags nach dem Einsatz verschiedener Systeme festgelegt werden. Hiernach erfolgte eine Optimierung der Volumina f\u00fcr das Verh\u00e4ltnis Fl\u00fcssigkeits- zu Gasphase. Der letzte Schritt galt der Entfernung von Fremd- und St\u00f6rgasen. Die Kontrolle der Messergebnisse\/ Berechnungen wurde \u00fcber eine Vergleichsmessung durch Einsatz eines Gaschromatographen vorgenommen.
\nNach Abkl\u00e4rung der Querempfindlichkeiten erfolgten Untersuchungen zur Praxistauglichkeit des Messger\u00e4tes. Zu diesem Zweck sollt die Leistungsf\u00e4higkeit vor Ort auf Kl\u00e4ranlagen mit unterschiedlicher Verfahrensf\u00fchrung untersucht werden.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Zum Projekt liegt der Bericht von Juli 1999 vor.
\nIm Projekt konnte eine einsatzf\u00e4hige Stickstoff-Sonde entwickelt werden.
\nDie Sonde besteht im Wesentlichen aus einem gaspermeablen Messschlauch, einem Druckaufnehmer und einer Sauerstoffelektrode. Das Messprinzip basiert auf der Subtraktionsmethode von den vorkommenden Einzelgaspartialdr\u00fccken vom Gesamtgasdruck. Die Einzelgaspartialdr\u00fccke wurden dabei mit der integrierten Sauerstoffsonde gemessen bzw. g\u00e4ngigen Tabellen entnommen, oder – in Einzelf\u00e4llen – \u00fcber zus\u00e4tzliche Analysen bestimmt. Der Gesamtgasdruck wurde im Projekt mit dem Druckaufnehmer im Gasschlauch ermittelt. Dabei war sichergestellt, dass der Schlauch dem hydrostatischen Druck standhielt und dieser nicht gemessen wurde.
\nDie Funktionsf\u00e4higkeit und die Messqualit\u00e4t wurden in speziellen Laboruntersuchungen hinterfragt. Zur Beurteilung der Praxistauglichkeit wurde die Sonde auf verschiedenen Kl\u00e4ranlagen eingesetzt.
\nResultierend aus den Laboruntersuchungen konnten nach den Ausf\u00fchrungen der Firma Delphin mit der Sonde gute Messergebnisse erzielt werden, wenn die Kalibrierung sorgf\u00e4ltig durchgef\u00fchrt wurde. Hierbei musste ein besonderer Augenmerk auf eine eventuelle Differenz zwischen Mess- und Kalibriertemperatur gerichtet werden: die Temperaturdifferenz musste
\n< 20 K betragen. Des Weiteren be-n\u00f6tigte das Messsystem eine Einstellzeit von mindestens 10 Minuten, vorher durfte kein Messergebnis abgelesen werden.\nDie auf den Kl\u00e4rwerken durchgef\u00fchrten Messungen best\u00e4tigten die Einsatzf\u00e4higkeit der Sonde. Zwischen Beckentiefe und Stickstoffkonzentration bestand eine starke Korrelation.\nBislang ist die Stickstoffmessung noch mit einem gewissen zeitlichen Aufwand verbunden, der haupts\u00e4chlich in der Ermittlung der Nebengr\u00f6\u00dfen, speziell des Kohlendioxidpartialdruckes liegt. M\u00f6glicherweise lie\u00dfe sich dieser Arbeitsaufwand mit Eingabe noch zu ermittelnder Korrekturfaktoren verringern.\n\n\n\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation\n\nKontaktadresse:\nFirma Delphin Umwelttechnik GmbH, 21079 Hamburg, Nartenstra\u00dfe 4a, Ansprechpartner: Herr Dr. Pla\u00df, Tel. 040 \/ 766 21 - 435, Fax -434. \nDas Entwicklungsprojekt wurde im Rahmen einer Fortbildungsveranstaltung der Technischen Universit\u00e4t Hamburg-Harburg vorgestellt. Auf der 11. Fachtagung Weitergehende Abwasserreinigung als Beitrag zum Schutz von Nord- und Ostsee in Travem\u00fcnde wurde \u00fcber die Entwicklung der Stickstoffsonde berichtet.\nAuf der IFAT\u00b499 wurde die Sonde auf dem Stand der Delphin Umwelttechnik GmbH \u00f6ffentlich dem Fachpublikum vorgestellt. Zur Fortf\u00fchrung des Projektes und Weiterentwicklung des Verfahrens reichte die Firma Delphin im Mai 1999 den Antrag Az 16662 Untersuchungen zur Stickstoffgas\u00fcbers\u00e4ttigung bei druckbel\u00fcfteten Belebungsanlagen bei der Umweltstiftung ein.\n\n\nFazit\n\nAuf Basis der im Projekt Az 12092 entwickelten N2-Sonde, mit der nach An-sicht der Firma Delphin die Stickstoffgaskonzentration prozesssicher gemessen werden kann, sollte mit dem Projekt AZ 16662 ein Zusammenhang zwischen Stickstoffgaskonzentration und Schlammvolumenindex (ISV) nachge-wiesen werden und es sollte ermittelt werden, ab welcher Belebungsbeckentiefe nachfolgend mit einer Entspannung des stickstoff-\u00fcbers\u00e4ttigten Wassers zu rechnen sei. Insofern sollten die Zusammenh\u00e4nge zwi-schen Schlammvolumenindizes und der Stickstoffs\u00e4ttigung, sowie den Beckentiefen und Schwimmschlamm auf der Nachkl\u00e4rung n\u00e4her betrachtet und aus diesen Erkenntnissen L\u00f6sungsvorschl\u00e4ge f\u00fcr die gesicherte Schlammabtrennung im Nachkl\u00e4rbecken bzw. in einer nachgeschalteten Flotation erarbeitet werden.\nDie Untersuchungen sollten an einer halbtechnischen Versuchsanlage (15 m tiefe Anlage, Bel\u00fcftung mit Luft bzw. Reinsauerstoff \u00fcber feinblasige Tellerbel\u00fcfter) mit Wasser und Abwasser realisiert werden. Im weiteren waren Umfragen und stichprobenartige Messungen der Stickstoffgas\u00fcbers\u00e4tti-gung in Abh\u00e4ngigkeit von Beckentiefe, Bel\u00fcftungseintragssystem und Turbulenz auf 19 ausgew\u00e4hlten Kl\u00e4ranlagen vorgesehen. Einige Gutachter hielten jedoch wesentliche Fragen f\u00fcr ungekl\u00e4rt bzw. das Verfahren als sol-ches zur Einstellung der Stickstoffgaskonzentration in Belebungsbecken f\u00fcr nicht geeignet, so dass die Weiterf\u00fchrung des Projektes tendenziell als eher nicht f\u00f6rderf\u00e4hig erachtet wurde. Das Vorhaben AZ 16662 wurde daraufhin von der Firma Delphin zur\u00fcckgezogen. Die Firma ist jedoch vom Erfolg des Verfahrens sehr \u00fcberzeugt und verfolgt die Technik weiter. Zu bemerken ist, dass die Abwassertechnische Vereinigung e. V. gerade einen weiteren Arbeitskreis ins Leben gerufen hat, der sich ausschlie\u00dflich mit dem Themenkomplex der Stickstoffgaskonzentration befasst. Herr Dr. Pla\u00df von der Firma Delphin ist selbst Mitglied in diesem neuen Arbeitskreis. Insofern hat das Projekt AZ 12092 einen wesentlichen Beitrag zur wichtigen Diskussion der Zusammenh\u00e4nge zwi-schen Schlammvolumenindizes und der Stick-stoffs\u00e4ttigung, sowie den Belebungsbe-ckentiefen und der Schwimmschlammproblematik bei der Nach-kl\u00e4rung liefern k\u00f6nnen.\n<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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