Fallstudie

H2S-Sensor liefert neue Erkenntnisse in Kläranlagen

Obwohl H2S schwerwiegende Geruchs-, Korrosions- und Arbeitssicherheitsprobleme verursacht, ist es immer noch ein vernachlässigter Prozessparameter in Kläranlagen. In dieser Fallstudie wird untersucht, wie zwei französische Tochtergesellschaften von Veolia, Klearios und der Société des Eaux de Marseille (SEM), neue Erkenntnisse über die H2S-Problematik in zwei Kläranlagen gewonnen haben. Diese Erkenntnisse wurden mit einem neuartigen Sensor zur permanenten Echtzeit-Überwachung von H2S in unbehandeltem Abwasser gewonnen.

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Hintergrund
H2S ist eine große Herausforderung in Abwassersammelsystemen, wo es Geruchs- und Korrosionsprobleme verursacht. Wird die H2S-Problematik nicht entschärft, wird diese in die Kläranlage transportiert, wo H2S ebenfalls eine erhebliche Gefahr für die Sicherheit der Arbeiter darstellt. Nicht zuletzt haben Studien ergeben, dass H2S biologische Abwasserreinigungsprozesse hemmt. Doch trotz der Schwere der Probleme, die durch H2S verursacht werden, ist es immer noch ein weitgehend vernachlässigter Prozessparameter. Bestehende Messlösungen sind nicht in der Lage, einen dynamischen Überblick über die wahre H2S-Problematik zu geben. Dieser Mangel an Informationen schränkt die Möglichkeiten der Anlagenbetreiber ein, das H2S-Management in der Kläranlage vollständig zu optimieren.

Herausforderung
Zwei Veolia-Tochtergesellschaften in Frankreich wollten ein besseres Verständnis für ihre H2S-Herausforderungen erreichen. In Saint-Nazaire in Westfrankreich wollte Klearios einen besseren Überblick über das H2S im kombinierten Zulauf der Anlage erhalten, um zu sehen, wie die bestehende H2S-Behandlung mithilfe von Sensordaten optimiert werden könnte. Und in Cassis in Südfrankreich wollte das SEM das H2S aus zwei separaten Einlassquellen kartieren aus einer Druckleitung und aus einer Gravitationsleitung.

Einrichtung
Drei SulfiLogger™ H2S-Sensoren wurden direkt im Rohabwasser an den Einlässen der beiden Anlagen in einem „Gatekeeper“-ähnlichen Aufbau installiert. Ein einzelner Sensor wurde am kombinierten Zulauf der Kläranlage in Saint-Nazaire installiert, während zwei Sensoren an den beiden Zulaufquellen der Kläranlage in Cassis installiert wurden.

Alle Sensoren waren mit einer cloudbasierten IoT-Lösung verbunden, die detaillierte Diagramme der H2S-Entwicklung über die Zeit lieferte.

Abwasser

  • Überblick über die H2S-Problematik in der Kläranlage
  • Quelle der H2S-Herausforderung lokalisieren

Flüssigphasen-H2S-Sensoren, die an den Einlässen von zwei Kläranlagen in Frankreich installiert sind.

  • Vollständiger, dynamischer Überblick über die H2S-Problematik in Echtzeit
  • Profil der separaten H2S-Belastung aus zwei Einlassquellen
  • Proaktives und datengesteuertes H2S-Management
  • Verbesserte Arbeitssicherheit

Die SulfiLoggerTM-Sensoren wurden direkt in den Zuläufen zur Kläranlage installiert.

Kläranlage Saint-Nazaire

Kläranlage Cassis

Ergebnisse
In beiden Fällen konnte ein vollständiger dynamischer Überblick über die Auswirkungen von H2S auf die Anlagen gewonnen werden. Diese Erkenntnisse ermöglichen es, zukünftige Maßnahmen zur Minderung von H2S auf einer fundierten Basis vorzunehmen. Um der Problemursache auf die Spur zu kommen, könnten die Betreiber auch weitere Messkampagnen stromaufwärts im Sammelsystem veranlassen.

In der Anlage in Saint-Nazaire gewann Klearios Einblicke in den kombinierten Zulauf der Anlage (blau), der regelmäßige Muster mit wechselnden täglichen Spitzenwerten zwischen 0,2 und 1,0 mg/L H2S zeigte.

In der Anlage in Cassis wurden zwei unterschiedliche H2S-Profile von zwei Zuflussquellen beobachtet. Das H2S-Profil aus dem Drucksystem (blau) folgte einem vorhersehbaren Muster mit konstant niedrigen H2S-Werten unter 0,4 mg/L, während an der Freispiegelleitung (rot) ein anderes Profil beobachtet wurde, bei dem häufige und unregelmäßige Spitzenwerte über 5 mg/L zu beobachten waren. Die Durchflussmenge war deutlich geringer als in der unter Druck stehenden Leitung, was darauf hindeutet, dass die Auswirkungen der Spikes am kombinierten Einlass der Anlage weniger sichtbar sein würden.

Perspektiven
H2S bleibt ein unbekannter, gefährlicher und teurer Parameter in der Kläranlage. Obwohl die Betreiber von Kläranlagen über alle Werkzeuge und Techniken verfügen, die zur Minderung des unerwünschten Gases erforderlich sind, werden leicht verfügbare Daten benötigt, um die Wirksamkeit der gewählten H2S-Minderungsmaßnahmen zu optimieren.
Der SulfiLogger™ H2S-Sensor liefert dieses Wissen, indem er einen echten, zuverlässigen und dynamischen Überblick über die Auswirkungen von H2S auf die Kläranlage liefert.

Warum ist H2S in der Kläranlage ein Problem?

  • H2S verursacht einen Geruch nach faulen Eiern, der die Lebensqualität der Anwohner und des Anlagenpersonals beeinträchtigt.
  • Eine Korrosion durch H2S verkürzt die Lebensdauer von wertvollen Anlagen erheblich.
  • H2S hemmt die Abwasserreinigungsprozesse und ist ein großes Problem bei der Biogaserzeugung.
  • H2S ist ein Problem für die Arbeitssicherheit und verursacht mehrere unerwünschte gesundheitliche Auswirkungen. Das Gas ist bei Konzentrationen über 500 ppm potenziell tödlich.

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