Die Vorteile der Dosierung von Chemikalien zur H₂S-Reduzierung am Ende von Rohrleitungen

Versorgungsunternehmen fügen dem Abwasser oft Neutralisationsmittel zu, um Geruchs- und Korrosionsprobleme zu vermeiden. Diese Chemikalien werden in der Regel an der Pumpstation hinzugefügt, da dieser Standort die SCADA- und Stromintegration unterstützt und über den erforderlichen Platz zur Unterbringung großer Chemikalientanks verfügt. Dieser Ort ist aber leider der schwierigste Ort für eine effiziente Dosierung von Chemikalien, weshalb oft Chemikalien in konstanter Dosis überdosiert werden. In diesem Artikel erklären wir, warum der optimale Ort für eine kostengünstige und umweltverträgliche Dosierung von Chemikalien am Ende der Druckleitung liegt – und nicht am Anfang.

Die Tücken der Chemikaliendosierung an der Pumpstation

Bei der Dosierung von Chemikalien zur H₂S-Reduzierung an der Pumpstation gibt es zwei Hindernisse, die miteinander verbunden sind.

1. H₂S ist ein dynamischer Parameter, der auf einer täglichen und saisonalen Skala variiert, da er direkt von Änderungen im Abflussverhalten von Anwohnern und Industrien beeinflusst wird. Auf einer täglichen Skala können diese H₂S-Schwankungen „Spikes“ beinhalten, d.h. kurze Perioden mit sehr hohen H₂S-Konzentrationen, die Geruchs- und Korrosionsprobleme verursachen.
2. Es besteht eine signifikante Verzögerung zwischen der Dosierung und ihrer Wirkung. Diese Verzögerung wird durch die hydraulische Verweilzeit (HRT) des Abwassers verursacht – d.h. die Zeit, die ein Abwasserpaket benötigt, um zum Ende der unter Druck stehenden Leitung zu gelangen.

Wenn eine H₂S-Spitze am Ende der unter Druck stehenden Leitung beobachtet wird, ist es schwierig, die Dosierrate sofort entsprechend anzupassen. Dies ist leider der Fall, weil sich Änderungen in der Dosierung auf ein anderes Abwasserpaket auswirken und die Wirkung deshalb erst einige Stunden später eintritt.

Die Start-of-Pipe-Dosierung ist aufgrund der erheblichen Zeitverzögerung zwischen der Dosierung (A) und die Wirkung (B) schwierig zu optimieren. Dieses Manko erschwert die Anpassung der Dosierrate in Echtzeit.

Die Vorteile der End-of-Pipe-Chemikaliendosierung

Die Dosierung von Chemikalien am Ende der Rohrleitung hat mehrere Vorteile.

Am Ende der Druckleitung sind alle zuvor genannten Probleme, die durch die HRT des Abwassers verursacht werden, nicht mehr vorhanden. Hier ist es möglich, reaktionsschnelle Chemikalien augenblicklich und direkt proportional zur aktuellen H₂S-Konzentration im Abwasser zu dosieren. So ist es möglich, Chemikalien nur bei Bedarf und in genau der richtigen Menge zuzugeben und nicht im Übermaß.

Ein weiterer Vorteil bezieht sich auf die Auslegung des Kanalsystems. Einige Einleitungsschächte dienen als Endpunkt für mehrere Steigleitungen. Mit einer End-of-Pipe-Dosierstrategie ist es daher möglich, H₂S-Probleme von mehreren unter Druck stehenden Abwasserleitungen mit einer einzigen Chemikaliendosierstation zu entschärfen.

Im Szenario der End-of-Pipe-Dosierung befinden sich die Dosierung (A) und Wirkung (B) befinden sich an der gleichen Stelle. So ist es möglich, sofortige Anpassungen der Dosierung mit schnell reagierenden Chemikalien wie Eisensalzen vorzunehmen.

Schlussbemerkungen

Obwohl die End-of-Pipe-Dosierung an bestimmten Entnahmebrunnen aufgrund von Platz- und Konnektivitätseinschränkungen schwierig einzurichten ist, ist dies dennoch der ideale Ort, um eine umweltverträgliche und kostengünstige Dosierung von schnell reagierenden Chemikalien mit Hilfe einer dynamischen, sensorgesteuerten H₂S-Dosierung zu erreichen.

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