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Umwelttechnik, Abwasser, Trinkwasser, Wasserkraft

Messgeräte in der Abwassertechnik

In der Abwassertechnik müssen verschiedene Messungen durchgeführt werden, um das Abwasser entsprechend den Richtlinien überprüfen zu können. Dabei kommen die verschiedensten Geräte, wie die Durchflussmesser, die Dichtemessgeräte, die Leitfähigkeitsmessgeräte und viele andere zum Einsatz. Ein Durchflussmesser beispielsweise sorgt für das Messen des Massenstroms oder des Volumenstroms. Bei der elektrischen Leitfähigkeit kommt das Leitfähigkeitsmessgerät zum Einsatz, welches darüber Aufschluss geben soll, wie gut das Wasser Elektrizität leiten kann. Außerdem werden der Wasserdruck und der Sauerstoffgehalt mit speziellen Geräten gemessen, hierbei kommen verschiedene Druckmessgeräte zum Einsatz.

Dichtemessgerät

Ein Dichtemessgerät, beispielsweise der Aräometer, misst die Dichte und das spezifische Gewicht von Flüssigkeiten. Dabei wird das archimedische Prinzip angewendet. Dieses besagt, dass ein Körper nur so tief in eine Flüssigkeit eintaucht, bis die verdrängte Gewichtskraft dem Gewicht des eingetauchten Körpers entspricht.

Dadurch ergibt sich, dass ein Körper weiter in die Flüssigkeit eintauchen kann, wenn diese nur eine geringe Dichte aufweist. In der Abwassertechnik wird so gemessen, wie hoch die Dichte des Abwassers an sich ist. Heute verwendet man Aräometer, die aus Glas bestehen und mit einem Auftriebskörper aus Bleischrot gefüllt sind.

Durchflussmessgerät

Das Durchflussmessgerät besteht aus zwei unterschiedlichen Teilen, dem Messaufnehmer, der häufig auch als Durchmess-Sensor bezeichnet wird und dem Transmitter, bekannt ebenfalls als Messumformer. Dabei dient letzterer vor allen Dingen der Auswertung.

Das Durchflussmessgerät bietet die Möglichkeit, eine der wichtigsten Größen neben Temperatur, Kraft und Druck zu messen. Dabei kommen verschiedene Messverfahren zum Einsatz, zum einen die mechanisch-volumetrischen Verfahren, zum anderen thermische, optische, akustische oder magnetisch-induktive Verfahren. Weiterhin können gyroskopische Verfahren und das Wirkdruck-Stau-Verfahren angewendet werden. Mit dem Durchflussmessgerät können unter anderem der Volumenstrom und -durchfluss gemessen werden.

Füllstandmessgerät

Das Füllstandsmessgerät wird in der Abwassertechnik als eine kostengünstige Möglichkeit eingesetzt, um die Füllstände in Tanks und anderen Behältern durchzuführen. Dabei erfolgt die Füllstandsmessung kontinuierlich, da das Füllstandsmessgerät sich direkt in den Tanks befindet. Wichtig ist, dass die Füllstandsmessgeräte sehr genau abweichen, Toleranzen von mehr als 10 mm dürfen dabei nicht auftreten. Mittlerweile unterscheidet man zwischen den Füllstandsmessgeräten, die mit Ultraschall arbeiten und den herkömmlichen Modellen. Letztere sind jedoch regelmäßig mit einer Infrarotfernbedienung ausgestattet, so dass die Bedienung hier ebenfalls sehr einfach erfolgen kann. Beide Varianten des Füllstandsmessgerätes sind auch bei sehr geringen Füllhöhen einzusetzen und liefern genaue Ergebnisse.

Strömungsmessgerät

Das Strömungsmessgerät dient heute nicht mehr nur der Messung von Fließgeschwindigkeiten. Vielmehr wird hierbei ebenfalls eine Punktmessung durchgeführt, die auch unter dem Begriff Lotrechtenverfahren bekannt ist. Insbesondere in offenen Bächen und Gerinnen werden die abfließenden Wassermengen mit dem Strömungsmessgerät gemessen. Außerdem können so stationäre Durchflussmengenmessgeräte und temporär installierte Durchflussmesser überprüft werden. In diesem Zusammenhang steht ebenfalls die Kalibrierung dieser Geräte, welche genauso mit dem Strömungsmessgerät durchgeführt werden kann. Hauptanliegen ist aber nach wie vor die Messung der Strömungsstärke des Abwassers. Diese ist insofern wichtig, als dass man dadurch herausfindet, wie schnell das Wasser abfließt.

Gasmessgerät

Das Gasmessgerät wird insbesondere in Kläranlagen eingesetzt. Es dient zur Bestimmung von Verunreinigungen des Abwassers mit verschiedensten Gasen, insbesondere Ammoniak. Wird zu viel solcher Gase entdeckt oder ist das Wasser mit diesen verunreinigt, kann es nicht nur zu Umweltschäden kommen, genauso können die Betriebsanlagen beschädigt werden und nicht zuletzt stellt ein zu hoher Gaswert auch eine Gefahr für den Menschen dar.

Die permanente Überwachung mit einem Gasmessgerät ist deshalb unabdingbar. Idealerweise werden die Gasmessgeräte direkt in den Anlagen eingesetzt und die Daten werden über einen Server geprüft.

Kohlenstoffmessgerät

Auch der Anteil an Kohlenstoff im Abwasser spielt eine wichtige Rolle bei dessen Überwachung. Deshalb kommen hier verschiedene Kohlenstoffmessgeräte zum Einsatz, die in der Regel stationär installiert werden. Dabei ist es wichtig, dass die Kohlenstoffmessgeräte auch aus der Ferne bedient werden können, die Übertragung der Daten zur Auswertung an einen Server ist ebenso selbstverständlich wie die möglichst genaue Messung. Außerdem sollte ein Kohlenstoffmessgerät stets vor einem zu hohen Kohlenstoffanteil im Abwasser warnen, damit entsprechend reagiert werden kann. Das Kohlenstoffmessgerät zählt dabei zur Gruppe der Gasmessgeräte und arbeitet häufig mit Hilfe des Durchflusses an Gasen.

Messstationen und Kontrollstationen

Die Messstationen und Kontrollstationen nehmen in der Abwassertechnik eine wichtige Funktion ein, die Ihresgleichen sucht. Sie messen dauernd und lang anhaltend sämtliche wichtigen Werte. Eine solche Messstation besteht aus mehreren Einzelkomponenten, die perfekt aufeinander abgestimmt werden müssen. Die Mess- und Kontrollstationen können dabei unterschiedliche Werte ermitteln, wie etwa den Druck, thermische Werte oder auch enthaltene Gase im Abwasser. Durch die Kontrollstationen werden Anomalien und Auffälligkeiten unverzüglich an die jeweils Verantwortlichen weiter geleitet, damit sie entsprechend reagieren können. Die Versorgung erfolgt in der Regel über das normale Stromnetz, einige wenige Mess- und Kontrollstationen können auch mit Solarkollektoren ausgestattet sein.

Leitfähigkeitsmessgerät

Die elektrische Leitfähigkeit beim Abwasser ist ebenfalls eine wichtige Größe, die bestimmt werden muss. Hierbei kommen oftmals Geräte zum Einsatz, deren Grundlage die Konduktometrie ist. Diese Leitfähigkeitstitration basiert auf der Annahme, dass einer Flüssigkeit Ionen mit sehr hohem Leitvermögen zugesetzt werden. Danach folgen Ionen, die in entgegengesetzter Richtung geladen sind und erstere neutralisieren. Durch die Titration oder Konduktometrie kann man also herausfinden, wie hoch die elektrische Leitfähigkeit des Abwassers ist. Hierfür müssen jedoch immer wieder verschiedene Proben des Wassers entnommen werden. Viele Leitfähigkeitsmessgeräte arbeiten heute aber auch schon direkt vor Ort einwandfrei

Online Messgeräte

Auch Online Messgeräte werden in der Abwassertechnik immer wichtiger. Denn mit ihnen wird es möglich, Durchfluss, elektrische Leitfähigkeit, Dichte und thermische Grundlagen des Abwassers direkt vor Ort zu messen, die so ermittelten Daten an einen Server weiter zu leiten und den verantwortlichen Mitarbeitern den online Zugriff auf diese zu ermöglichen. Damit kann eine Auswertung deutlich schneller und kostengünstiger erfolgen. Allerdings sind die Online Messgeräte in der Abwassertechnik noch nicht flächendeckend im Einsatz, da die Anschaffungskosten einfach sehr hoch sind. Einige Hersteller setzen deshalb auf eigene Auswertungen im eigenen Server, die dann online abgerufen werden können.

pH- Messgerät

Das pH Messgerät dient dazu, den pH Wert im Abwasser zu bestimmen. Wichtig ist eine möglichst breite Messweite. Üblicherweise liegt diese zwischen -2,00 bis +16,00 pH. Das pH Messgerät muss ein wasserdichtes Gehäuse aufweisen, um problemlos ins Abwasser getaucht werden zu können. Neben dem pH Wert kann es regelmäßig auch die Temperatur des Abwassers messen. Die pH Elektrode sollte bei hochwertigen und modernen Geräten aus Titan gefertigt sein, um eine lange Lebensdauer aufweisen zu können. Ein Stabilitätsindikator muss ebenfalls enthalten sein. Die automatische Kalibrierung ist in jedem Fall wünschenswert, wenn auch noch nicht bei allen Modellen Standard.

Redox-Messgerät

Beim Redox-Messgerät handelt es sich häufig um eine Kombination zwischen einem pH Messgerät und einem Redox-Messgerät. Hierfür ist allerdings ein gesonderter Fühler notwendig, der meist auch zusätzlich an das Gerät angeschlossen oder erst im Nachhinein gekauft werden kann. Das Redox-Messgerät ist insbesondere im Bereich der Abwassertechnik von Bedeutung, die Elektrode, die hierbei misst, muss besonders robust und widerstandsfähig sein. Bedienen lässt sich ein Redox-Messgerät meist mit Drucktasten, die direkt am Gerät befestigt sind. Oftmals verfügt ein solches Gerät ebenfalls über die Möglichkeit zur Messung der Temperatur des Abwassers.

Rohrfernsehgeräte & Kanalfernsehgeräte

Die Rohrfernsehgeräte und Kanalfernsehgeräte dienen zur Kontrolle von Leitungen und Kanälen, die einen kleinen Querschnitt sowie eine begrenzte Länge aufweisen. Hierbei geht man von einem Durchschnitt von 40 bis 200 Millimeter und einer Länge von bis zu 99 Metern aus. Diese Geräte müssen robust und stabil sein, sie liefern ein aufrechtes Bild mit einer sehr hohen Auflösung. Durch ein speziell verstärktes Kabel wird ein Rohrfernsehgerät oder ein Kanalfernsehgerät durch die Rohrleitungen befördert. Sind in den Rohren 90° Kurven vorhanden, so ist es kein Problem, diese Geräte weiterhin stehend zu befördern.

Sauerstoffmessgeräte

Mit den Sauerstoffmessgeräten wird der Sauerstoffgehalt geprüft. Der Sauerstoffgehalt wird im Belebtbecken ermittelt, hierbei muss der Zustand der Belebtschlammflocke beachtet werden. Wird der Belebtschlamm stark beeinträchtigt, z. B. in seiner Abbauleistung und Aktivität, so tritt ein deutlich erhöhter Sauerstoffgehalt auf.

Der Sauerstoffgehalt darf im Nachklärbecken nicht unter Null sinken, ansonsten stellt sich ein anaerober Abbau ein, der wiederum das Belebungsbecken mit einer hohen Schlammrückführung beeinträchtigen kann.

Sind zu geringe Sauerstoffgehalte vorhanden, können Denitrifikationserscheinungen auftreten. Dadurch kann es im Nachklärbecken zu einem unerwünschten Schlammauftrieb kommen. Damit man den Sauerstoffgehalt überprüfen kann, nutzt man die Sauerstoffmessgeräte, um den Schlammauftrieb im Nachklärbecken zu vermeiden.

Temperaturmessgeräte

Die Palette der Temperaturmessgeräte in der Abwassertechnik ist breit gefächert. Mit diesen Messgeräten wird das Abwasser analysiert, hierbei kann man chemische Testkits, Thermometer, Trübungsmessgeräte, Photometer, Leitfähigkeitsmessgeräte und pH-Messgeräte einsetzen.

Alle diese Temperaturmessgeräte sind einfach in der Handhabung und weisen eine sehr hohe Reproduzierbarkeit und Genauigkeit der Messwerte auf. Mit den Temperaturmessgeräten werden gleichzeitig der pH-Wert und die Temperatur gemessen. Die Temperaturmessgeräte für die Abwassertechnik müssen robuste und wasserfeste Gehäuse besitzen, denn sie müssen auch unter erschwerten Bedingungen einsetzbar sein. Durch die Kalibrierfunktion wird immer ein genaues Ergebnis der Temperatur ermittelt werden können.

Trübungsmessgeräte

Bei dem Einsatz der Trübungsmessgeräte werden die Zuläufe der Seperatoren auf Trübungen überprüft, weiterhin informieren die Trübungsmessgeräte über die Feststoffbelastungen der zugeführten Produkte. Diese Messgeräte werden überall dort eingesetzt, wo eine Überwachung der Prozesse nötig ist. Durch die hohe Reproduzierbarkeit und die hohe Genauigkeit erhält man exakte Ergebnisse. Die Einsatzgebiete der Trübungsmessgeräte sind vielseitig, so werden sie z. B. dort eingesetzt, wo eine Probeentnahme von hohen Temperaturen, Drücke oder sensibler Produkteigenschaften nicht möglich ist. Selbst unter den schwierigsten Bedingungen liefern die Trübungsmessgeräte Echtzeit Messwerte. Sie überwachen Grenzwerte, erfassen Verunreinigungen, minimieren Produktschwund und garantieren eine immer gleiche Qualität der Produkte.