Vorgestellt wird das berührungslose, laserbasierte Messgerät iFloc für Flockungsmittel zur Reinigung von industriellen Abwässern und zum Einsatz in Kläranlagen. Es ermittelt in kurzen und regelmäßigen Abständen mehrere relevante Parameter wie Dichte, Schlammvolumen und Sinkgeschwindigkeit der Flocken. Über die speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) kann das Gerät darüber hinaus mit der Gesamtanlage verknüpft werden, sodass sich die Zugabe des Flockungsmittels vollständig automatisieren lässt. So wird nicht nur die Prozesssicherheit erhöht, es sind darüber hinaus auch Flockungsmitteleinsparungen von bis zu 50 Prozent möglich.
„Werden Flockungsmittel konstant und unabhängig von der vorhandenen Feststofffracht zugegeben oder lediglich optisch überprüft, kann es schnell zu Fehldosierungen kommen“, erklärt James Babbé, Geschäftsführer der Aquachem GmbH. „Wenn zu wenig Flockungsmittel beigefügt wird, steigt die hydraulische Belastung an den Entwässerungsgeräten, sodass die Leistung abnimmt. Wird andererseits zu viel hinzugegeben, können die Filtertücher verkleistern und die Feststoffe schwimmen auf und gelangen so in Klarwaser. Darüber hinaus fällt durch die schlechtere Filtration eine erhöhte Menge Filterkuchen oder Abfall an, was sich in übermäßigen Transport- und Entsorgungskosten niederschlägt. Viele der derzeit üblichen optischen Messgeräte, die die Dosierung regeln sollen, sind jedoch inakkurat sowie mediumsberührend und deswegen leicht anfällig für Störungen.“
Fünf Parameter für mehr Prozesssicherheit
[1]Foto: Aquachem GmbH
Das Hauptelement des iFlocs ist eine Messzelle, in die in regelmäßigen Abständen geflockte Suspension gepumpt wird. Oberhalb dieses Behälters ist ein Laser angebracht, der senkrecht in das Medium leuchtet. Da er dabei nicht mit dem Fluid in Berührung kommt, besteht kein Risiko, dass er durch heiße, ätzende oder korrosive Stoffe im Abwasser beschädigt oder durch Ablagerungen blind wird. Über das definierte Niveau der Zelle kann mittels Abstandsmessung durch den Laser sowohl die Sinkgeschwindigkeit als auch das Schlammvolumen nach Imhoff bestimmt werden. Außerdem werden die Dichte – mithilfe einer Druckmessung am Boden –, Leitfähigkeit und Temperatur ermittelt.
Dank dieser fünf Parameter lassen sich eindeutige Aussagen über die Flockung treffen, sodass die Zugabe des Flockungsmittels bedarfsabhängig reguliert werden kann. Auf diese Weise werden nicht nur Störungen vermieden, auch die Belastung der Filteranlagen wird geringer. Das hat zur Folge, dass die Zykluszeiten der Filterautomaten insgesamt kürzer ausfallen, wodurch die Belastung der Maschinen geringer wird bei einer gleichzeitigen Zunahme der Standzeiten. „In der Vergangenheit sorgte die unsachgemäße Über- oder Unterdosierung des Flockungsmittels häufig für Probleme bei den nachgeschalteten Entwässungesaggregaten“, berichtet Babbé. „Der Filterautomat kann nur effizient und gut arbeiten, wenn die Dosierung optimal eingestellt ist, sodass der Filterkuchen nicht zu feucht oder klebrig ist. Aus diesem Zusammenhang heraus haben wir mit den Versuchen zur Dosierung des Flockungsmittels begonnen und den iFloc entwickelt.“
Einsparungen des Flockungsmittels
Der iFloc ist bei Temperaturen von bis zu 80 °C einsetzbar. Damit bei höheren Temperaturen die aufsteigenden Dämpfe das Messergebnis nicht beeinträchtigen, wurde am oberen Ende eine Düse angebracht, die mit einem permanenten Luftstrom die aufsteigenden Dämpfe entfernt. Über die SPS lässt sich in Abhängigkeit der Messwerte sowohl die Dosierung des Flockungsmittels automatisiert regeln als auch der Zulauf in die nachgeschalteten Eindicker und Behälter.
„Wenn festgestellt wird, dass die eintreffende Menge von den nachfolgenden Prozessstufen nicht abgefangen werden kann, wird sie reduziert und der Überschuss ausgeschleust oder im Kreis gefahren. Früher mussten in diesen Fällen die Anlagen ausgeschaltet werden; jetzt kann auf solche Situationen präzise reagiert werden“, bestätigt Babbé.
Halle A1, Stand 522, www.aquachem.de [2]
Foto: Aquachem GmbH
(EU-Recycling 05/2018, Seite 33)