Gesamt Phosphor
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Ortho Phosphat
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Ammonium
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Nitrit
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Nitrat
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pH-Werte
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pH-Werte
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organische Säuren
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Sichttiefe
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Allgemeine Begriffe
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Mikroskopie
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Unsere Aufgabe und unser Ziel ist es, mit genormten Verfahren die gesetzlichen Vorgaben, das Gewässerschutz Gesetz einzuhalten. Für die einwandfreie Betreibung der Abwasser Reinigung in der ARA Untermarch ist es unerlässlich die Funktionen der Reinigungs Leistungen zu kontrollieren. Anhand der im Labor gemessenen Werte ist gewährleistet dass die automatisch ablaufenden Prozesse kontrolliert und gegebenenfalls korrigiert werden. Unser Betrieb verfügt über die nötige Infrastruktur um die nötige Abwasseranalytik selber durchzuführen. Zur Überprüfung der eigenen Daten zwischen der Behörde und unserem Betrieb ist eine Datenerhebung durch ein unabhängiges Labor vorgeschrieben. Im Kanton Schwyz führt diese Kontroll Funktion das Laboratorium der Urkantone (LdU) aus. Viermal im Jahr werden unabhängige Analysen durch das LdU durchgeführt und unseren betriebseigenen Ergebnissen gegenübergestellt.
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Die Probenahme ist der erste Schritt im Analysenprozess und ihr muss besondere Beachtung geschenkt werden. Eine Grundvoraussetzung für die fachgerechte Probenahme ist neben der erforderlichen Geräte Ausstattung eine fachlich qualifizierte Ausbildung des mit der Durchführung der Probenahme betrauten Personals. Unter den verschiedenen Probenahmen nimmt die Abwasser Probenahme die wichtigste Stellung ein.
Regelmässig durchgeführte Analysen ergeben ein Bild von der Verschmutzung Stärke und den Belastungs Schwankungen des zufliessenden Rohabwassers. Zusammen mit den Analysen des gereinigten Abwassers kann die Reinigungsleistung errechnet werden.
Aus den analysierten Resultaten werden Abweichungen vom Normalzustand sofort sichtbar. So können, durch frühzeitiges Eingreifen in die Regelprozessee, Störfälle vermieden werden.
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Mengen Proportionale Mischproben haben den grösseren Aussagewert als Stichproben. Bei der Mengen Proportionalen Probenahme wird in konstanten Zeitabständen, aber dem Durchfluss proportionales Volumen dem Abwasserstrom entnommen beziehungsweise proportional vom Durchfluss variierenden Zeitabständen ein konstantes Volumen dem Abwasserstrom entnommen.
Während 24 Stunden werden zirka 150 Proben aus dem Zulaufkanal entnommen. Bei jeder einzelnen Auslösung der Probenahme Geräte wird eine Menge von zirka 50ml entnommen. Dies ergibt eine Sammel Probenmenge von zirka 7.5 Liter pro Tag.
Die Anordnung und der Einbau des Ansaug Schlauches des Probennahne Gerätes beeinflusst massgeblich die Probenahme und somit den Messwert. Der Ansaug Schlauch im Ansaug Bbereich darf die Gerinne Wand nicht berühren, um das Ansaugen von Ablagerungen zu vermeiden. Ist der Wasserstand im Kanal nicht ständig ausreichend hoch, muss dieser aufgestaut werden.
Der Innenraum der Probensammler ist klimatisiert. Die Betriebs Temperatur beträgt 4°C.
Seit Mittwoch, 5. Februar 2006 erfasst unser Prozessleitsystem (PLS) folgende Daten automatisch |
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Parameter |
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Einheit |
Erfasste Daten |
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Der Biologischer Sauerstoff Bedarf (BSB) gibt die Menge Sauerstoff an die für den biologischen Abbau im Abwasser, vorhandener organischer Stoffe unter bestimmten Bedingungen und innerhalb einer bestimmten Zeit, benötigt wird.
Hauptsächlich dient der Biologische Sauerstoff Bedarf als Schmutzstoff Parameter zur Beurteilung der Verschmutzung im Abwasser.
Dieser Parameter ist geeignet für die Bestimmung der Anlagengrösse. Die Analyse BSB ist nicht geeignet um die Abwasser Reinigung zu steuern, weil die Resultate erst nach z.B. 5 Tagen feststeht.
Häusliches Abwasser enthält normalerweise keine toxischen oder hemmende Substanzen. Es sind genügend Nährsalze und geeignete Mikroorganismen vorhanden. Unter diesen Voraussetzungen ist die BSB5-Bestimmung in der unverdünnten Probe mit dem OxiTop Messsystem möglich.
Homogenisierungs Gerät für die Abwasser Proben
OxiTop Messsystem mit 12 Probeflaschen und Rührsystem
Thermostaten Schrank (Temperatur 20°C +/-1K)
12 Probeflaschen braun (Nennvolumen 510ml)
12 Magnet-Rührstäbchen
1 Rührstabentferner (magnetischer Stab)
Überlauf Messkolben: Zulauf: 164ml Ablauf: 432ml
Glastrichter für Probenflasche
12 Gummiköcher und 1 Pinzette
Natriumhydroxid Plätzchen: Nitrifikations Hemmstoff NTH 600
Die zu untersuchende Abwasserprobe wird in eine Flasche eingebracht, wobei ein Grossteil der Flasche mit Luft gefüllt bleibt. Die Flasche wird luftdicht mit einem speziellen Luftdruck Messkopf verschlossen. Das entstehende CO2 wird chemisch gebunden. Der Sauerstoff Verbrauch bewirkt eine Druckabnahme, woraus der Biologische Sauerstoff Bedarf errechnet werden kann. Die Messflaschen werden auf einer speziellen Magnetrührer Plattform unter ständigem rühren bei einer konstanter Temperatur von 20 ºC gehalten. Der Luftdruck Messkopf hat den weiteren Vorteil und die Möglichkeit der laufenden elektronischen Aufzeichnung der Entwicklung des Sauerstoff Bedarfs. Der Einwohner Gleichwert gibt die Belastung von häuslichen Abwässern mit biologisch oxidierbaren Stoffen, ausgedrückt als BSB5, je Einwohner und Tag an. Er liegt bei etwa 60 g BSB5 je Einwohner und Tag.
Proben Vorbereitung
Die zu untersuchende Mengen Proportionale Mischprobe homogenisieren
Die Temperatur der Abwasser Probe soll 15 - 20°C betragen
Proben ansonsten temperieren
Schritt 1:
Überlauf Messkolben mit der Abwasserprobe spülen
Nitrifikations Hemmstofflösung NTH in den Messkolben geben
Dosierung NTH: ⇒ Zulauf: 3 Tropfen ⇒ Ablauf: 9 Tropfen
Befüllter Überlauf Messkolben mit homogenisierter Abwasserprobe mit Glas Trichter in die Probeflasche geben
Ein Magnet Rührstäbchen in die Probeflasche geben
Gummiköcher in den Flaschenhals setzen
Zwei Plätzchen Natrium Hydroxid mit einer Pinzette in den Gummiköcher geben
Messkopf auf die Probeflasche dicht aufschrauben
OxiTop Messkopf durch gleichzeitiges betätigen beider Bedientasten starten
Probenflaschen in den Thermostatschrank auf die Rührplattform stellen
Schritt 2:
Die Proben 5 Tage, bei 20°C +/-1K inkubieren
Nach 5 Tagen Messwerte am Messkopf auslesen
Dieser Messkopf speichert fünf Messwerte, also für jeden Tag ein Messwert
Auswertung
Zulaufprobe: 164 ml Anzeigewert mal Faktor 10
Ablaufprobe: 432 ml Anzeigewert mal Faktor 1
BSB ⇒ Grenzwerte und Anforderungen
Grenzwert Konzentration: Ablauf ARA < 15mg/l
Grenzwert Wirkungsgrad: Zulauf / Ablauf ARA > 90%
Wert darf nie überschritten werden: Ablauf ARA > 40mg/l
Verwendung der Analyse-Werte
BSB 5 Konzentration (mg/l) im Zulauf und im Ablauf
BSB 5 Fracht (kg) im Zulauf und im Ablauf
BSB 5 Reinigungs Leistung (%) vom Zulauf zum Ablauf
BSB 5 Einwohnerwerte (EW) im Zulauf
BSB 5 Auslastung (%) der ARA
50ml destilliertes Wasser mit 0.5g ATH gut vermischen.
ATH = N-Allhylthio Harnstoff ergibt eine Lösung: 1%
500ml destilliertes Wasser mit 0.25g ATH gut vermischen.
ATH = N-Allhylthio Harnstoff ergibt eine Lösung: 0.05%
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Der CSB-Wert ermittelt die Menge Sauerstoff welche, zur Oxidation der gesamten im Abwasser enthaltenen organischen Stoffen, verbraucht wird. Bei häuslichem Abwasser ist der CSB-Wert zirka doppelt so hoch wie der BSB5-Wert der gleichen untersuchten Abwasserprobe. Entsprechend beträgt der anteilige Wert pro Einwohner für die Kläranlagen Belastung 120g CSB/E*d.
Höhere BSB/CSB Verhältnisse geben Hinweis auf schwerer abbaubare organische Stoffe im Abwasser. Der CSB kann dazu verwendet werden, die Stoffströme der organischen Kohlenstoff Verbindungen auf Abwasser Reinigungs Anlagen zu beschreiben.
Der CSB ist der Leitparameter für die Beurteilung der organischen Verschmutzungen. Die Bestimmung des CSB ersetzt die Messung des Kalium Permanganat Verbrauch. Die Untersuchungs Häufigkeit entspricht der bisherigen Anzahl KMnO4 Bestimmungen in den Untersuchungs Programmen, diese ist von der ARA Ausbaugrösse abhängig.
Die Bestimmung des CSB muss nach der DIN ISO 15705 erfolgen. Darin ist der CSB-Aufschluss folgendermassen definiert: Heizblock vorheizen (148°C), Küvette in den Heizblock stellen und 120 Minuten kochen.
Homogenisierungs Gerät für die Abwasserproben
Küvetten-Test mit vordosierten Reagenzien: LCK 114 Zulauf (150 - 1000mg/l O2
Küvetten-Test mit vordosierten Reagenzien: LCK 314 Ablauf (15 - 150mg/l O2
Micropipette (0.5 - 5ml)
Thermostat Heizgerät LT200-2 programmierbar mit 2 Heizblöcken
Spectro Photometer DR 3900 für Küvettentest
Der Küvettentest ist ein Analyse Verfahren, mit dem chemische Parameter von Abwasserproben photometrisch gemessen werden können. Die Abwasserprobe wird hierfür, mit den Parameter CSB spezifischen Reagenzien in der Lösung, zur Reaktion gebracht. Durch die Inhaltsstoffe in der Abwasserprobe erfolgt eine Farbänderung der Lösung. Die Farbänderung kann photometrisch gemessen werden. Sie steht in direktem Zusammenhang mit der Konzentration der untersuchten Probe in der Lösung und ermöglicht eine quantitative Aussage. In unserem Labor werden CSB-Küvetten Tests verwendet, die bereits die notwendigen Reagenzien in der richtigen Menge enthalten. Es wird die definierte Menge der zu untersuchenden Probe, in unserem Falle Abwasser, in die Küvette dosiert und nach Durchmischung beginnt die Reaktion. Beim zu untersuchtem Parameter CSB liegt die Reaktionszeit bei 120 Minuten bei 148°C. Nach Abschluss der Reaktion und abkühlen der Küvette auf 20°C kann die photometrische Messung durchgeführt werden. Für diese Messung ist ein Spectro Photometer mit Mikroprozessor vorhanden, welches die gemessene Probelösung sofort in den gesuchten Konzentrationswert umrechnen und digital anzeigen kann.
Küvetten Tests werden aufgrund ihrer Schnelligkeit und einfachen Handhabung in der Abwasser Analytik eingesetzt. Beispiel der umwelttechnischer Betrieb wie unsere Abwasser Reinigungs Anlage.
Proben Vorbereitung
Die zu untersuchende Mengen Proportionale Mischprobe homogenisieren
Die Temperatur der Abwasserprobe soll 15 - 20°C betragen
Proben ansonsten temperieren
Schritt 1:
Küvetten Test LCK 114 und LCK 314 Bodensatz durch gutes schütteln in Schwebe bringen
Zulauf: LCK 114 = 2.0ml Zulauf Abwasserprobe mit Micropipette langsam in die Küvette dosieren und sofort verschliessen. (Achtung die Küvette wird sofort heiss)
Ablauf: LCK 314 = 2.0ml Ablauf Abwasserprobe mit Micropipette langsam in die Küvette dosieren und sofort verschliessen. (Achtung die Küvette wird sofort heiss)
Küvetten 2 - 3 mal schwenken und im Thermostaten mit Programm CSB starten
Schritt 2:
Thermostat Programm: Aufschluss Ablaufzeit 120 Minuten bei 148°C
Schritt 3:
Nach Ablauf des Aufschluss Progammes Küvetten entnehmen 2 - 3 mal schwenken und abkalten lassen
Danach Küvetten gut reinigen und mit Spectro Photometer auswerten
CSB ⇒ Anforderungen und Grenzwerte
Grenzwert Konzentration: Ablauf ARA < 45mg/l
Grenzwert Wirkungsgrad: Zulauf / Ablauf ARA > 85%
Wert darf nie überschritten werden: Ablauf ARA > 120mg/l
Verwendung der Analyse-Werte
CSB Konzentration (mg/l) im Zulauf und im Ablauf
CSB Fracht (kg) im Zulauf und im Ablauf
CSB Reinigungsleistung (%) vom Zulauf zum Ablauf
CSB Einwohnerwerte (EW) im Zulauf
CSB Auslastung (%) der ARA
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Die Analyse Kalium Permanganat Verbrauch ist ein Summen Parameter für den chemischen Sauerstoff Bedarf des Abwassers. Diese Analyse ist eines der ältesten Verfahren und geht bis zu den Anfängen der Abwasser Forschung zurück. Dabei werden vorwiegend leicht oxidierbare Kohlenstoff Verbindungen, nicht jedoch Stickstoff Verbindungen erfasst. Es ist daher eine Methode, um geringfügig verschmutzte Abwässer zu untersuchen. Der Kalium Permanganat Verbrauch ist im Allgemeinen höher als der biochemische Sauerstoff Bedarf (BSB), da die chemischen Reaktionen auch Substanzen angreift, die biologisch nicht abgebaut werden können.
Mess Zylinders 100ml und Erlenmeyer Kolben 500ml
Verdünnungs Wasser nach besonderer Aufbereitung
Dosierflasche mit Dosierkolben 5ml für Schwefelsäure 20%
Schnellbetriebs Bürette (10 ml) nach Dr. Schilling
für Kalium Permanganat Lösung c=0,02 mol/l (0.1N) KMnO4
Schnellbetriebs Bürette (10 ml) nach Dr. Schilling
für Oxalsäure Lösung c=0,05 mol/l (0.1N) C2H2O4
Heizplatte regelbar (Glaskeramik); mehrere Siede Steinchen (Glasperlen)
Zeituhr (Timer 10 Minuten); Greifzange; Magnetrührer Platte
Beim Zulauf (Rohabwasser) kann im Allgemeinen 20 - 30ml Probenmenge im Messzylinder abgemessen werden. Diese Probenmenge wird mit Verdünnungs Wasser bis auf genau 100ml ergänzt.
Beim Ablauf (gereinigtes Abwasser) kann im Allgemeinen 100ml Probenmenge unverdünnt im Messzylinder abgemessen werden.
Die Abwasser Proben verdünnt oder unverdünnt werden jeweils in einen Erlenmeyer Kolben gegeben. Jede Probe versetzt man mit je 5ml 20%-iger Schwefelsäure. Die Abwasser Proben müssen innert 3 Minuten zum Sieden erhitzt werden. Um das gleich mässige Sieden zu kontrollieren werden mehrere Siede Steinchen zugegeben. Die zwei Erlenmeyer Kolben werden auf die Heizplatte gestellt und bis zum Sieden erhitzt. Anschliessend werden mit der Schnellbetriebs Bürette 10mL der KMnO4-Lösung hinzugegeben. Bei gleich bleibender Siedetemperatur die Lösung 10 Minuten am gerade erkennbaren Sieden halten. Nach Ablauf der Siedezeit werden die Kolben mit der Greifzange vom der Heizplatte genommen. Einen Magnetrührer in die Probe geben und auf einer Magnetrührplatte absetzen.
Sofort mit der Schnellbetriebs Bürette 10ml Oxalsäure (c=0,05 mol/l) zudosieren, wobei sich die Proben schnell entfärben sollten.
Jetzt erfolgt die Titrierung mit KMnO4-Lösung (c=0,02 mol/l) bis eine schwache aber bleibende Rosafärbung eintritt. Dabei soll die Abwasser Probe gut durchmischt werden.
Die zur Titration verbrauchte Menge an Kalium Permanganat Lösung darf 6.00ml nicht übersteigen.
Bei der Abwasser Analyse wird der Kalium Permanganat Verbrauch in mg/l bezogen auf KMnO4 angegeben.
1ml KMnO4 - Lösung (c= 0.02 mol/l) enthält 158 x 0.02 = 3,16 mg KMnO4
Für 100ml Wasserprobe und "X" ml Verbrauch ergibt sich entsprechend folgender Permanganat Verbrauch pro Liter
KMnO4 - Verbrauch = titrierte Menge x (1000 x 3,16) / Einmass
Einmass: = 20ml ergänzt mit Verdünnungs Wasser auf 100ml
titrierte Menge = 3.15 ml
KMnO4-Verbrauch = 3.15 x (1000 x 3,16) / 20 = 497.7mg/l = 498mg/l
Verwendung der Analyse-Werte
KMnO4 Konzentration (mg/l) im Zulauf und im Ablauf
KMnO4 Fracht (kg) im Zulauf und im Ablauf
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Gemäss Gewässerschutz Verordnung (GSchV) muss die Bestimmung der gesamten ungelösten Stoffe mittels Membran Filter, Porengrösse 0.45µm, erfolgen. Dazu verwenden wir in unserem Labor Membran Filter: Pall Corporation GN-6 Grid Steril 50mm / 0.45µm.
Gewichts mässige Bestimmung der im ARA-Abfluss enthaltenen Schwimm- Schwebe- und absetzbaren Stoffe zur Funktions Kontrolle der Abwasser Reinigungs Anlage.
Das gefilterte Probenmaterial kann für weitere Analysen verwendet werden. Trübungen und Partikel verursachen bei Messungen mit photometrischer Auswertung Fehl Messungen. Deshalb muss das Probenmaterial vorgängig mit einem Membranfilter, Porengrösse 0.45µm, filtriert werden. Diese Porengrösse ist gemäss den aktuellen Vorschriften für die Unterscheidung von gelösten und ungelösten Stoffen standardisiert.
Proben Material mit einer Durchsichtigkeit nach Snellen von >60 cm muss gemäss den VSA-Richtlinien für die Bestimmungen von NH4-N, NO2-N und NO3-N nicht filtriert werden.
Messzylinder 1 Liter
Filtriergerät nach Witt für Membranfilter, Auffang Volumen grösser 1 Liter
Vacuumpumpe oder Wasserstrahl Pumpe mit Vaccumfestem Schlauch
Membran Filterpapier Ø 50mm, Porengrösse 0.45µm
Trockenschrank mit Temperatur Regler für 105 - 120°C
Exikator mit Silikat Gelfüllung
Analysen Waage Genauigkeit: 0.1mg
Das Membran Filterpapier Ø 50mm, Porengrösse 0.45µm wird im Trockenschrank mindestens 1 Stunde bei 120°C getrocknet. Danach im Exikator abkühlen lassen und danach das Gewicht mit der Analysen Waage bestimmen. Die durchmischte Abwasser Probe 0.1 - 1 Liter wird durch das getrocknete Membranfilter filtriert. Jetzt wird das Filter mit dem Rückstand wieder im Trockenschrank mindestens 1 Stunde bei 120°C getrocknet. Danach wieder Exikator abkühlen lassen und danach das Gewicht mit der Analysen Waage bestimmen. Die Gewichts Differenz stellt die Menge an ungelösten Stoffen dar. Wenn weniger als 1 Liter Abwasser Probe filtriert wurde ist das Resultat auf 1 Liter zu berechnen.
GUS = Filter mit Rückstand - Filter leer / filtrierte Abwassermenge x 1000
Filter mit Rückstand = 0.0754g
Filter leer = 0.0715g
Filtrierte Menge = 0.8l
GUS = (0.0754 - 0.0715) / 0.8 x 1000 = 4.875mg/l = 5mg/l
Gesamte ungelöste Stoffe in mg/l = 5mg/l
Grenzwert Konzentration: Ablauf ARA < 15mg/l
Wert darf nie überschritten werden: Ablauf ARA > 50mg/l
GUS Konzentration (mg/l) im Ablauf ARA
GUS Fracht (kg) im Ablauf ARA
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Für die Berechnung der benötigten Fällmittelmenge für die Phosphat Elimination. Zur Kontrolle der genügenden Entfernung von Phosphat aus dem Abwasser.
Die Phosphate werden mit Aluminiumsulfat und oder Eisen(III)Chlorid gefällt. Die Phosphat Elimination kann gleichzeitig mit der biologischen Abwasser Reinigung in Belebungs Anlagen (Simultanfällung), dritte Reinigungsstufe durchgeführt werden. Es wird zwischen der biochemischen und chemischen Phosphatelimination unterschieden, wobei diese oft kombiniert werden.
Homogenisierungs Gerät für die Abwasser Proben
Küvetten-Test mit Reagenzien: LCK 350 Zulauf (2.0 - 20.0mg/l PO4-P)
Küvetten-Test mit Reagenzien: LCK 349 Ablauf (0.05 - 1.5mg/l PO4-P)
Micropipette (100 - 1'000µl) und Micropipette (1 - 10ml)
Thermostat Heizgerät LT200-2 programmierbar mit 2 Heizblöcken
Zeituhr (Timer 10 Minuten)
Spectro Photometer DR 3900 für Küvetten Test
Für die Phosphat Bestimmung: Ptot mit dem Küvetten Test müssen die Phosphate als Orthophosphate vorliegen. Polyphosphate und Organophosphate werden bestimmt, nachdem sie mit Peroxodisulfat aufgeschlossen und dadurch zu Ortho Phosphaten umgesetzt werden. Nach der Oxidation spricht man auch von Gesamt Phosphat oder Ptot.
Die zu untersuchende Mengen Proportionale Mischprobe homogenisieren
Die Temperatur der Abwasser Probe soll 15 - 20°C betragen
Proben ansonsten temperieren
Schritt 1
Küvetten Test LCK 350 mit transparentem und LCK 349 mit grünem Reagenzien DosiCap Zip (Siegelfolie vorsichtig abziehen) bereitstellen
Schritt 2
Zulauf: LCK 350 = 400µl Zulauf Abwasser Probe mit Micropipette langsam in die Küvette dosieren
Ablauf: LCK 349 = 2.0ml Ablauf Abwasser Probe mit Micro Pipette langsam in die Küvette dosieren
Schritt 3
Beide Küvetten sofort mit dem transparentem Reagenzien DosiCap Zip mit Riffelung nach oben verschliessen
Küvetten gut schütteln und anschliessend im Thermostat Heizgerät LT200-2 platzieren
Schritt 4
Thermostat Programm: Aufschlusszeit 60 Minuten bei 100°C
Heizgerät oder Thermostat mit Programm Ptot. starten
Schritt 5
Nach Ablauf des Aufschluss Progammes Küvetten entnehmen 2 - 3 mal schwenken und abkühlen lassen auf ca. 20°C
Schritt 6
Zulauf: Graues DosiCap (LCK 350C) bereitlegen, Küvette öffnen und Reagenzie (LCK 350B = 500µl) mit Micro Pipette in die Küvette dosieren
Ablauf: Graues DosiCap (LCK 349C) bereitlegen, Küvette öffnen und Reagenzie (LCK 349B = 200µl) mit Micro Pipette in die Küvette dosieren
Schritt 7
Beide Küvetten sofort mit grauem DosiCap verschliessen
Schritt 8
Mit kräftigem schütteln gut mischen und Timer mit 10 Minuten Reaktionszeit ablaufen lassen
Danach Küvetten gut reinigen und mit Spectro Photometer auswerten
In der Abwasser Aanalytik unterscheidet man Ortho Phosphat = im Wasser frei lösliches Phosphat. Gesamt Phosphat = die Summe von Ortho Phosphat und organischen Phosphat Verbindungen zusammen. Wobei der Ortho Phosphat Anteil die grössere Menge ausmacht.
Begründung: Schritte 3, 4 und 5 Die Oxidation wird weggelassen bei der Bestimmung Ortho Phosphat.
Chemische Formel: PO4-P (Gesamt Phosphor)
Chemische Formel: PO43- (Ortho Phosphat) Für jedes Phosphatatom werden vier Sauerstoff Atome dazugegeben
1mg P = 3.066 mg PO43-
1mg PO43- = 0.33 mg P
In der Abwasser Analytik wird die PO4-Konzentration immer auf den P-Gehalt im Phosphat umgerechnet!
Berechnung von: Gesamt Phosphor PO4-P nach Ortho Phosphat PO4 3-
PO4 3- = PO4-P x F
Faktor: F = 3.066
Beginne bei Schritt 2 mache sofort weiter bei Schritte 6, 7 und 8
Jetzt folgt noch die Berechnung: PO4-P x 3,066 = PO4
Grenzwert Konzentration: Ablauf ARA < 0.8mg/l
Grenzwert Wirkungsgrad: Zulauf / Ablauf ARA > 80%
Ptot Konzentration (mg/l) im Zulauf und im Ablauf
Ptot Fracht (kg) im Zulauf und im Ablauf
Ptot Reinigungs Leistung (%) vom Zulauf zum Ablauf
Ptot Einwohner Werte (EW) im Zulauf
Ptot Auslastung (%) der ARA
Zur Kontrolle der Entfernung von Ammonium aus dem Abwasser. Bei Kläranlagen ohne Nitrifikation enthält, das die Anlage verlassende gereinigte Abasser, in der Regel zu hohe Befrachtung an Ammonium im Vergleich zu den gesetzlich zugelassenen Werten. Besonders hoch befrachtet ist dabei das Zentrat Wasser, welches beim Entwässern des Klärschlammes anfällt. Dieses Zentrat Wasser wird dem Zulauf der Kläranlage zugegeben und damit die Ammonium-, Stickstoff Fracht im Kreis geführt. Auf diese Art und Weise trägt die Rückführung des Zentrat Wassers in den Zulauf der Kläranlage bei der Ammonium Fracht 15-20% und bei der Phosphat Fracht 7-10% ständig zur Befrachtung der Kläranlage bei.
Gelangt zuviel Ammonium aus Abwasser Reinigungs Anlagen in die Gewässer, wird es dort unter Sauerstoff Verbrauch durch Mikro Organismen zu Nitrit oder Nitrat umgewandelt. Das in Kläranlagen gebildete Ammonium kann durch Nitrifikation und Denitrifikation weitgehend eliminiert werden. Stickstoff Verbindungen fördern das Algen Wachstum (Eutrophierung).
Homogenisierungs Gerät für die Abwasser Proben
Zentrifuge XC 2000 für trübe Abwasser Proben
Küvetten Test mit Reagenzien: LCK 303 Zulauf (2.0 - 47.0mg/l NH4-N)
Küvetten Test mit Reagenzien: LCK 304 Ablauf (0,015 - 2.0mg/l NH4-N)
Micro Pipette (100 - 1'000µl) und Micro Pipette (1 - 10ml)
Zeituhr (Timer 15 Minuten)
Spectro Photometer DR 3900 für Küvetten Test
Die zu untersuchende Mengen Proportionale Mischprobe homogenisieren
Trübe Abwasser Probe zentrifugieren oder filtern
Die Temperatur der Abwasserprobe soll 15 - 20°C betragen
Proben ansonsten temperieren
Küvetten Test LCK 303 mit rosa und LCK 304 mit grünem Reagenzien DosiCap Zip (Siegelfolie vorsichtig abziehen) bereitstellen
Zulauf: LCK 303 = 200µl Zulauf Abwasser Probe mit Micropipette langsam in die Küvette dosieren und sofort mit dem zugehörigen rosa Reagenzien DosiCap Zip mit Riffelung nach oben verschliessen
Ablauf: LCK 304 = 5.0ml Ablauf Abwasser Probe mit Micro Pipette langsam in die Küvette dosieren und sofort mit dem zugehörigen grünem Reagenzien DosiCap Zip mit Riffelung nach oben verschliessen
oder
Ablauf: LCK 303 = 200µl Ablauf Abwasser Probe mit Micro Pipette langsam in die Küvette dosieren und sofort mit dem zugehörigen rosa Reagenzien DosiCap Zip mit Riffelung nach oben verschliessen
Mit kräftigem schütteln gut mischen und 15 Minuten Reaktionszeit ablaufen lassen
Danach Küvetten sofort gut reinigen und mit Spectro Photometer auswerten
Richtwert Konzentration: Ablauf ARA < 2.0 mg/l
Grenzwert Wirkungsgrad: Zulauf / Ablauf ARA kein Grenzwert
NH4-N Konzentration (mg/l) im Zulauf und im Ablauf ARA
NH4-N Fracht (kg) im Zulauf und im Ablauf ARA
NH4-N Reinigungs Leistung (%) vom Zulauf zum Ablauf
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Zur Kontrolle der Funktion Nitrifikation unserer Kläranlage.
Beim 1. Schritt der Nitrifikation entsteht im Bereich Abwasser Nitrit.
Beim 2. Schritt wird Nitrit zu Nitrat umgewandelt.
Nitrit entsteht als Zwischenprodukt bei der Nitrifikation. Die Nitrit Konzentration im Ablauf der Kläranlage soll im Normalfall sehr tief (um 0.1 mg/l) sein.
Erhöhte Nitrit Konzentrationen sind meist ein Hinweis auf eine Störung der mikrobiologischen Prozesse. Eine Überlastung der Anlage oder ungenügende Belüftung in den Belebtschlamm Becken.
Homogenisierungs Gerät für die Abwasser Proben
Küvetten Test mit Reagenzien: LCK 341 Ablauf (0,015 - 0.6mg/l NO2-N)
Micro Pipette (0.5 - 5.0ml)
Zeituhr (Timer 10 Minuten)
Spectro Photometer DR 3900 für Küvetten Test
Die zu untersuchende Menge Proportionale Mischprobe homogenisieren
Trübe Abwasser Probe zentrifugieren oder filtern
Die Temperatur der Abwasser Probe soll 15 - 20°C betragen
Proben ansonsten temperieren
Küvetten Test LCK 341 mit hellblauem Reagenzien DosiCap Zip (Siegelfolie vorsichtig abziehen) bereitstellen
LCK 341 = 2.0ml Abwasser Probe mit Micro Pipette in die Küvette dosieren und sofort mit dem zugehörigen hellblauen Reagenzien DosiCap Zip mit Riffelung nach oben verschliessen
Mit kräftigem schütteln gut mischen und 10 Minuten Reaktionszeit ablaufen lassen
Danach Küvetten sofort gut reinigen und mit Spectro Photometer auswerten
Grenzwert Konzentration: Ablauf ARA < 0.3mg/l
NO2-N Nitrit Konzentration (mg/l) im Ablauf ARA
NO2-N Nitrit Fracht (kg) im Ablauf ARA
Zur Kontrolle der zwei Funktionen Nitrifikation und Denitrifikation unserer Kläranlage. Nitrat entsteht im Bereich Abwasser bei der Nitrifikation und kann bis zum elementaren Stickstoff abgebaut werden. Die Nitrat Konzentration im Ablauf der Kläranlage ist im Normalfall tief (um 10 - 25 mg/l).
Erhöhte Nitrat Konzentrationen sind meist ein Hinweis auf einen nicht vollständigen mikrobiologischen Prozess. Einer Überlastung der Anlage oder ungenügende Denitrifikation. Für die Elimination von Stickstoff Verbindungen, mit Nitrifikation und Denitrifikation, sind die bei uns üblichen Abwasser Temperaturen 12 - 23°C und ein Schlammalter von 14 bis 25 Tagen erforderlich. In den Winter Monaten November bis März ist die Abwasser Temperatur oft zwischen 8 - 12°C und somit zu tief für die vollständige Nitrifikation.
Homogenisierungs Gerät für die Abwasser Proben
Küvetten Test mit Reagenzien: LCK 339 (0.23 - 13.5mg/l NO3-N)
oder
Küvetten Test mit Reagenzien: LCK 340 (5.0 - 35.0mg/l NO3-N)
Micro Pipette (0.5 - 5.0ml) und Micro Pipette (100 - 1'000µl)
Zeituhr (Timer 15 Minuten)
Spectro Photometer DR 3900 für Küvetten Test
Die zu untersuchende Mengen Proportionale Mischprobe homogenisieren
Trübe Abwasser Probe zentrifugieren oder filtern
Die Temperatur der Abwasser Probe soll 15 - 20°C betragen
Proben ansonsten temperieren
Küvettentest LCK 339 mit grünem Deckel bereitstellen
LCK 339 = 0.2ml Abwasser Probe mit Micro Pipette langsam in die Küvette dosieren
oder
Küvettentest LCK 340 mit rotem Deckel bereitstellen
LCK 340 = 1.0ml Abwasser Probe mit Micro Pipette langsam in die Küvette dosieren
Mit kräftigem schütteln gut mischen und 10 Minuten Reaktionszeit ablaufen lassen
Danach Küvetten sofort gut reinigen und mit Spectro Photometer auswerten
Kein Grenzwert
NO3-N Nitrat Konzentration (mg/l) im Ablauf ARA
NO3-N Nitrat Fracht (kg) im Ablauf ARA
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Nach den Ausführungs Vorschriften zum Gewässerschutz Gesetz ist für die Beurteilung der organischen Stoffe im Rohabwasser von komunalen Abwasser Reinigungs Anlagen der gesamte organische Kohlenstoff (TOC) eine wichtige Kenngrösse.
Die analytische Bestimmung dieses Parameters konnte bis vor kurzem nur von Laboratorien, die mit kostspieligen TOC-Analysen Messgeräten ausgerüstet sind, vorgenommen werden.
Dem Betriebspersonal von Kläranlagen war es mangels dieser kostspieligen Geräte nicht möglich, selbst TOC-Messungen auf der Anlage durchzuführen.
Anstelle der TOC-Analysen wurde auf vielen Kläranlagen der Chemische Sauerstoff Bedarf (CSB) im Rohabwasser bestimmt.
Genaue Analysen des CSB erfordern Reagenzien, die Quecksilber zur Maskierung von Chlorid enthalten. Nach den Vorschriften der Stoffverordnung ist die Verwendung von Quecksilber Verbindungen jedoch verboten.
Zur Bestimmung des organischen Kohlenstoffs ist ein einfacher Küvetten Test entwickelt und auf den Markt gebracht worden.
Mit diesem Test ist es möglich, TOC-Messungen im Rohabwasser mit grosser Genauigkeit kostengünstig durchzuführen.
Das Prinzip des Küvetten Test beruht auf der Oxidation der organischen Stoffe mit Hilfe eines chemischen Oxidations Mittels bei 100°C. Das bei der Oxidation gebildete CO2 wird über eine gasdurchlässige Membrane in einem Indikator aufgefangen und photometrisch gemessen. Der anorganische Kohlenstoff wird vorgängig ausgetrieben.
Homogenisierungs Gerät für die Abwasser Proben
Küvetten Test mit Reagenzien: LCK 386 Zulauf (30 - 300mg/l TOC)
Micro Pipette (0.5 - 5.0ml)
Rüttler X-5
Thermostat Heizgerät LT200-2 programmierbar mit 2 Heizblöcken
Spectro Photometer DR 3900 für Küvettentest
Die zu untersuchende Mengen Proportionale Ablauf Mischprobe während mind. 1 Minute homogenisieren
Die Temperatur der Abwasser Probe soll 15 - 20°C betragen
Proben ansonsten temperieren
Probe ( 1.0ml ) in die Aufschlussküvette LCK386 (30 - 300mg/l TOC) pipettieren
Offene Aufschluss Küvette fünf Minuten im TOC-X5 rütteln
Doppeldeckel mit gasdurchlässiger Membrane nach Vorgabe aufschrauben
Indikator Küvette und Aufschluss Küvette miteinander verbinden
Zwei Stunden im Thermostat Heizgerät LT200-2 bei 100°C (blauer Indikator nach oben) aufschliessen
Küvette entnehmen und abkühlen lassen
Danach Küvetten sofort gut reinigen und mit Spectro Photometer (blauer Indikator nach unten) auswerten
TOC Konzentration (mg/l) Zulauf ARA
TOC Fracht (kg) Zulauf ARA
Nach den Ausführungs Vorschriften zum Gewässerschutz Gesetz sind für die Beurteilung der organischen Stoffe im gereinigten Abwasser von komunalen Abwasser Reinigungs Anlagen der gelöste organische Kohlenstoff (DOC) und der gesamte organische Kohlenstoff (TOC) zwei wichtige Kenngrössen.
Der DOC Grenzwert im gereinigten Abwasser beträgt 10mg C/l
Homogenisierungs Gerät für die Abwasser Proben
Filtriergerät nach Witt für Membranfilter, Auffang Volumen grösser 1 Liter
Membran Filterpapier Ø 50mm, Porengrösse 0.45µm
Küvetten Test mit Reagenzien: LCK 385 Ablauf (3 - 30mg/l TOC)
Micro Pipette (0.5 - 5.0ml)
Rüttler X-5
Thermostat Heizgerät LT200-2 programmierbar mit 2 Heizblöcken
Spectro Photometer DR 3900 für Küvetten Test
Die zu untersuchende Mengen Proportionale Ablauf Mischprobe homogenisieren
Die Temperatur der Abwasser Probe soll 15 - 20°C betragen
Proben ansonsten temperieren
Probe ( 2.0ml ) in die Aufschluss Küvette LCK385 (3 - 30mg/l TOC) pipettieren
Offene Aufschluss Küvette fünf Minuten im TOC-X5 rütteln
Doppeldeckel mit gasdurchlässiger Membrane nach Vorgabe aufschrauben
Indikator Küvette und Aufschluss Küvette miteinander verbinden
Zwei Stunden im Thermostat Heizgerät LT200-2 bei 100°C (blauer Indikator nach oben) aufschliessen
Küvette entnehmen und abkühlen lassen
Danach Küvetten sofort gut reinigen und mit Spectro Photometer (blauer Indikator nach unten) auswerten
Die zu untersuchende Mengen Proportionale Ablauf Mischprobe gut durchmischen
Die Ablauf Mischprobe filtrieren mit C-freien Membranfilter Ø 50mm, Porengrösse 0.45µm
Die Temperatur der Abwasser Probe soll 15 - 20°C betragen
Proben ansonsten temperieren
Probe ( 2.0ml ) in die Aufschluss Küvette LCK385 (3 - 30mg/l TOC) pipettieren
Offene Aufschluss Küvette fünf Minuten im TOC-X5 rütteln
Doppel Deckel mit gasdurchlässiger Membrane nach Vorgabe aufschrauben
Indikator Küvette und Aufschluss Küvette miteinander verbinden
Zwei Stunden im Thermostat Heizgerät LT200-2 bei 100°C (blauer Indikator nach oben) aufschliessen
Küvette entnehmen und abkühlen lassen
Danach Küvetten sofort gut reinigen und mit Spectro Photometer (blauer Indikator nach unten) auswerten
Grenzwert Konzentration: Ablauf ARA < 10mg/l
Grenzwert Wirkungsgrad: TOC Zulauf / DOC Ablauf ARA > 85%
Wert darf nie überschritten werden: Ablauf ARA > 20mg/l
TOC Konzentration (mg/l) Ablauf ARA
TOC Fracht (kg) Ablauf ARA
DOC Konzentration (mg/l) Ablauf ARA
DOC Fracht (kg) Ablauf ARA
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Mit der Belebtschlamm Probe werden zwei Analysen durchgeführt. Der dritte Wert wird aus den zwei zuvor bestimmten Analysen Werten berechnet. Diese drei Belebtschlamm Parameter bilden die Grundlage, um die Belebtschlamm Anlage überwachen und steuern zu können.
Bei der Absetzprobe wird das Schlammvolumen (SV) gemessen. Das heisst es wird ermittelt welches Volumen der abgesetzte Belebtschlamm, im Imhoff-Trichter nach 30 Minuten, einnimmt. Das Schlamm Volumen (SV) wird nach 30 Minuten an der Skala ml/l am Imhoff-Trichter abgelesen und festgehalten.
Bei der Bestimmung des Belebtschlamms aus der biologischen Reinigungsstufe wird der Anteil der wasserlöslichen Inhaltsstoffe nicht berücksichtigt.
Der Grund dafür ist: Die gelösten Stoffe im Wasser verbleiben nicht auf dem Filterpapier.
Diese Bestimmung ist die Trocken Substanz.
Die Trocken Substanz (TS) des Belebtschlammes in g/l Beckeninhalt gibt die Konzentration der biologisch wirksamen Biomasse an.
Trocken Substanz (in %) + Wassergehalt (in %) = 100 %
Der Schlamm Volumen Index (SVI) ist das Mass für die Absetzbarkeit des Belebtschlamms. Der SVI gibt an, welches Volumen 1g Schlamm bezogen auf die Trocken Substanz nach 30 Minuten Absetzdauer pro Liter Belebtschlamm einnimmt. Zur Berechnung des SVI wird das Schlammvolumen durch die Schlamm Trocken Substanz dividiert.
Je geringer der Wert für SVI ist, um so besser ist die Absetzbarkeit des Belebtschlamms. Im Normalfall liegen die SVI Werte bei kommunalem Abwasser zwischen 90 und 120 ml/g. Bei Werten über 150 ml/g Schlamm Volumen Index kann es zu Problemen in den Nachklärbecken kommen.
Abwasser Probenschöpfer 1.5 Liter
Imhoff-Trichter Inhalt: 1 Liter
Absaug Nutsche mit Filterpapier Ø = 120mm
Messzylinder 100ml
Trocknungsofen 120°C
Exsikkator für die getrockneten Filterpapiere
Präzision Analysen Waage: 0.0001 g
Bei der Absetzprobe wird das Schlamm Volumen (SV) gemessen. Das heisst es wird ermittelt welches Volumen der abgesetzte Belebtschlamm, im Imhoff-Trichter nach 30 Minuten, einnimmt.
Mit dem Probenschöpfer aus dem belüfteten Belebtschlamm Becken die Imhoff-Trichter bis zur 1 Liter Markierung befüllen
Jetzt Timer starten für 30 Minuten ruhig stehen lassen
Das Schlamm Volumen (SV) wird nach 30 Minuten an der Skala ml/l am Imhoff-Trichter abgelesen und festgehalten
Die getrockneten Filterpapiere Ø = 120mm (FP) mit der Präzision Analysen Waage: auf 0.0001g wägen und notieren
Das gewogene Filterpapier mit dejonisiertem Wasser benetzen und in die Nutsch legen
Die abgesetzte Belebtschlamm Probe aus dem Imhoff-Trichter in einer Probenflasche gut durchmischen und sofort im Messzylinder 100ml füllen
Diese 100ml Belebtschlamm durch die Absaugnutsche mit Filterpapier Ø = 120mm filtrieren
Die mit Belebtschlamm belegten Filterpapiere, für 2 Stunden in den 120°C beheizten Trocknungsofen zum trocknen legen
Zum abkühlen die getrockneten Belebtschlamm Proben mit Filterpapier (MTS) in den Exsikkator legen
Mit der Präzision Analysenwaage: auf 0.0001g wägen und notieren
Auswertung der Analyse Trocken Substanz
TS in g/l = MTS - FP x 10
Auswertung der Analyse Schlamm Volumen Index (SVI)
SVI in ml/g = SV / TS
Begriffe:
TS = Trocken Substanz
MTS = Masse Trocken Substanz auf Filterpapier
FP = Filterpapier trocken
SVI = Schlamm Volumen Index
SV = Schlamm Volumen
TS Konzentration (mg/l) Belebtschlamm
TS Konzentration (mg/l) Rücklaufschlamm
TS Konzentration (mg/l) Überschussschlamm
TS Fracht (kg) Belebtschlamm
TS Fracht (kg) Rücklaufschlamm
TS Fracht (kg) Überschussschlamm
Schlammvolumen (ml/l) Belebtschlamm
Schlamm-Volumen-Index (ml/g) Belebtschlamm
Schlammalter (Tage) Belebtschlamm
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Die Schlamm Parameter der Schlammbehandlung (Faulung) bilden die Grundlage, um die Klärschlamm Faulung zu steuern und die Schlammbehandlungs Anlagen überwachen zu können. Es gibt zwei Bestimmungen die beim Schlamm durchgeführt werden. Es sind dies der Trocken Rückstand und die Trocken Substanz. Der Unterschied ist beim Trocken Rückstand wird der Schlamm in einer Schale solange auf 125 °C erhitzt bis alles Wasser verdampft ist. Bei der Trocken Substanz wird der Schlamm mit einer Vaccuum Pumpe durch ein, vorher getrocknetes, gewogene Papierfilter, vom Wasser getrennt. Danach wird das Filterpapier mit dem darauf angesammelten Schlamm solange auf 125 °C erhitzt bis das restliche Wasser verdampft ist. Durch den Filter ist nicht nur reines Wasser sondern auch gelösten Stoffe z. B. Salz gelangt. Auf dem getrockneten Filterpapier befindet sich jetzt nicht mehr der gesammte trockene Rückstand, sondern die Trocken Substanz.
Die Analyse Bestimmung Trocken Rückstand wird vor allem beim Frisch- und Faulschlamm durchgeführt. Bei dieser Bestimmung wird die Schlamm Probe nicht gefiltert und getrocknet, sondern flüssig in einer Porzellan-Schale abgedampft. Somit sind die gelösten Inhaltstoffe, vor allem Salze, in der getrockneten Schlamm Probe immer noch vorhanden. In der Schlammbehandlung fallen 4 Schlammarten an:
ÜSS Überschussschlamm eingedickt
Frischschlamm flüssig (Primärschlamm und eingedickter Überschussschlamm)
Faulschlamm flüssig aus dem Faulraum
FAS flüssig aus Zulauf Schlammentwässerung
Bei jeder diesen 4 Schlammarten wird der Trocken Rückstand und im Anschluss der Glüh Rückstand ermittelt. Der Trocken Rückstand ist der Anteil der Trockenmasse an der gesamten Masse eines Schlammes in Prozenten.
Wassergehalt (in %) = 100 % minus Trocken Rückstand (in %)
Abwasser Probenschöpfer 1.5 Liter
4 Probenflaschen 2 Liter
4 Abdampfschalen aus Porzellan (Tigel)
Trocknungsofen 120°C
Tigelzange
Exsikkator für die 4 Abdampf Schalen aus Porzellan
Präzision Analysenwaage: 0.0001 g
Das Gewicht der 4 beschrifteten leeren Porzellan Abdampf Schalen bestimmen und notieren
Die Differenz der befüllten Porzellan Abdampf Schale minus der leeren Schale ergibt die flüssige Schlammproben Menge (E) (in 0.0000g)
Nach einer Trocknungs Zeit von mindestens 3 bis 4 Stunden im Trockenschrank bei 120°C werden die 4 Porzellan Schale mit den eingetrockneten Schlammproben zum Abkühlen im Exsikkator aufbewahrt und nach dem Abkühlen erneut gewogen
Beim eindampfen der Schlamm Proben der Schlamm Behandlung werden nicht nur die ungelösten Inhaltstoffe, sondern auch die im Schlammwasser gelösten Stoffe, vor allem Salze, mit erfasst
Gewicht der Schlammprobe trocken (Masse trockener Rückstand) (MTR)
(in 0.0001g) =; Gewicht der Schale mit der Schlammprobe trocken - Leergewicht der Schale
Der Trocken Rückstand (TR) der Schlammproben wird in Prozenten angegeben
TR in %TR = MTR / E x 100
TR = Trocken Rückstand
MTR = Masse Trocken Rückstand in der Schale
E = Einmass der Probe
TR Konz. (% TR) und Fracht (t TR) Frischschlamm
TR Konz. (% TR) und Fracht (t TR) Überschussschlamm eingedickt
TR Konz. (% TR) und Fracht (t TR) Primärschlamm
TR Konz. (% TR) und Fracht (t TR) Faulraum
TR Konz (% TR) und Fracht (t TR) Nacheindicker
TR Konz. (% TR) und Fracht (t TR) Faulschlamm Entwässerung
TR Konz. (% TR) und Fracht (t TR) Faulschlamm entwässert
TR; Konz. (% TR) und Fracht (t TR) Zentrat Entwässerung
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Der Glührückstand (in %) ist der anorganische Teil der Schlammprobe. Die Schlammprobe wird nach der Bestimmung Trockenrückstand bei einer Temperatur von grösser 530 °C so lange geglüht, bis keine Gewichtsabnahme mehr festzustellen ist. Die Differenz der aufgegebenen Gesamtmasse und der Masse des Glühverlustes, bildet den Glührückstand.
Die Bestimmung des Glührückstand ist oft der erste Schritt der Probevorbereitung für die Analyse organischer Substanzen. Als Beispiel für die Ermittlung der Schwermetallgehalte im Klärschlamm.
4 Schlammproben von der Analyse Trocken Rückstand
Tigelzange
Glühofen 600°C
Exsikkator für die 4 Tigel aus Porzellan
Präzision Analysen Waage: 0.0001 g
Der Glührückstand (in %) ist der anorganische Anteil der Schlammprobe. Um ihn zu bestimmen, wird die Schlamm Probe bei einer Temperatur von über 530 °C in einem Glühofen so lange geglüht, bis keine Gewichtsabnahme mehr festzustellen ist. Abkühlen lässt man die Proben im Exsikkator.
Berechnung aus Resultat Glühgrückstand
Der Glühverlust (in %) ist der organische Anteil der Schlammprobe. Ein tiefer Wert zeigt an dass der organische Anteil im Klärschlamm gut abgebaut wird. Er zeigt wie effizient die Schlamm Faulung abläuft.
GR Konzentration (% GR) Frischschlamm
GR Konzentration (% GR) Überschussschlamm Austrag Eindickung
GR Konzentration (% GR) Primärschlamm
GR Konzentration (% GR) Faulraum
GR Konzentration (% GR) Faulschlamm Zulauf Entwässerung
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Der Glühverlust (in %) ist der organische Anteil der Schlamm Probe. Um ihn zu bestimmen, wird die Schlamm Probe bei einer Temperatur von über 530 °C in einem Glühofen so lange geglüht, bis keine Gewichts Abnahme mehr festzustellen ist. Abkühlen lässt man die Proben im Exsikkator.
Die Differenz zwischen der aufgegebenen Gesamtmasse und dem Glührückstand bildet den Glühverlust. Ein hoher Glühverlust deutet auf einen hohen Anteil an organischem Material in der Schlammprobe hin.
Berechnung aus Resultat Glührückstand
Der Glühverlust (in %) ist der organische Anteil der Schlamm Probe. Ein tiefer Wert zeigt an dass der organische Anteil im Klärschlamm gut abgebaut wird. Er zeigt wie effizient die Schlammfaulung abläuft.
Die Differenz zwischen der aufgegebenen Gesamtmasse und dem Glührückstand bildet den Glühverlust. Ein hoher Glühverlust deutet auf einen hohen Anteil an organischem Material in der Schlammprobe hin.
GV Konzentration (% GV) Frischschlamm
GV Konzentration (% GV) Überschussschlamm Austrag Eindickung
GV Konzentration (% GV) Primärschlamm
GV Konzentration (% GV) Faulraum
GV Konzentration (% GV) Faulschlamm Zulauf Entwässerung
In die Kanalisation eingeleitetes Abwasser, muss bestimmte pH-Wert Grenzwerte einhalten. Viele Mikroorganismen tolerieren Lebensbedingungen nur in engen pH-Wertgrenzen.
Die biologische Abwasserreinigung mit dem Belebtschlammverfahren werden im Bereich pH 6-8 betrieben. Ausserhalb dieses Toleranz Bereichs werden die meisten Mikro Organismen geschädigt und sind nicht aktiv.
Daher wird vor dem Zulauf zur biologischen Stufe eine pH-Wert-Online Messung eingesetzt. Da viele Abbau Prozesse selbst eine Wirkung auf den pH-Wert haben, ist eine Stichproben Messung sinnvoll. Für Abbauprozesse wie Nitrifikation ist der optimalen pH-Wert-Bereich bei neutralen pH-Wert 7.0. Für den guten Betriebs Ablauf werden nur geringe Abweichungen toleriert.
Bei der Nitrifikation entstehen Säuren. Der pH-Wert ist das Mass für die Wasserstoff-Ionenkonzentration und gibt die Stärke einer Säure oder Lauge an.
Schlamm der zur Schlammbehandlung eingeleitet wird, muss pH-Werte zwischen 6.5 und 7.5 einhalten. Die anaerobe Schlammfaulung muss im Bereich pH 6-8 erfolgen.
Ausserhalb dieses Toleranz Bereichs werden viele Mikro Organismen geschädigt und sind nicht mehr aktiv. Viele Abbau Prozesse haben selbst eine Wirkung auf den pH-Wert. Daher sind Stichproben Messung sinnvoll.
Bei der Schlammfaulung entstehen organische Säuren. Der pH-Wert ist das Mass für die Wasserstoff Ionenkonzentration und gibt die Stärke einer Säure oder Lauge an.
Indikator pH-Papierstreifen
Elektrisches pH-Messgerät
Pufferlösungen: pH-4; pH-7 und pH-10 für die Eichung
Elektrolytlösung für die Aufbewahrung
Der pH-Wert im Rohabwasser oder Belebtschlamm kann auf einfache Weise mit pH-Papier mit beschränkter Genauigkeit bestimmt werden. Die Bestimmung beruht auf Farbreaktionen.
Für die genaue pH-Wert Bestimmung werden elektrische Messgeräte verwendet.
Die Messeinrichtung zur elektrischen Messung des pH-Wertes in wässrigen Lösungen besteht aus der pH-Messsonde und dem pH-Messverstärker mit eingebauter Anzeige. Die pH-Messsonde besteht aus einer Einstabmesskette. Die Einstabmesskette ist eine pH-Elektrode, bei der die Glaselektrode und die Bezugselektrode zu einer Einheit verschmolzen sind.
Bei Verwendung von elektrischen pH-Messgeräten muss regelmässig die gesamte Messeinrichtung auf ihre Messgenauigkeit überprüft werden. Für die tägliche Stichprobenmessung im Belebtschlamm Messelektrode aus dem Aufbewahrungsgefäss entfernen und mit Leitungswasser abspülen.
Messgerät einschalten
Messelektrode in die zu messenden Rohabwasser- oder Belebtschlamm Proben eintauchen
Am pH-Messgerät Funktionstaste "Messen" betätigen
Warten bis die Messung abgeschlossen ist
Danach kann der angezeigte Wert ablesen und ins Protokoll eingetragen werden
Für die Überwachung des pH-Wertes im Rohabwasser ist eine Onlinemessung im Einsatz
Für die wöchentliche Stichproben Messung im Faulschlamm Messelektrode aus dem Aufbewahrungs Gefäss entfernen und mit Leitungs Wasser abspülen
Messgerät einschalten
Messelektrode in den zu messenden Schlamm eintauchen
Am pH-Messgerät Funktionstaste "Messen" betätigen
Warten bis die Messung abgeschlossen ist
Danach kann der angezeigte Wert ablesen und ins Protokoll eingetragen werden
Für die Überwachung des pH-Wertes im Rohabwasser ist eine Onlinemessung im Einsatz
pH-Wert Rohabwasser nach der Rechenanlage
pH-Wert Belebtschlamm im Nitrifikations Becken
pH-Wert Austrag Überschussschlamm Entwässerung
pH-Wert Frischschlamm
pH-Wert Schlamm im Faulraum
pH-Wert Schlamm im Nacheindicker
Der Stickstoff kommt im Abwasser in verschiedenen Verbindungen vor. Entsprechend unterschiedlich sind die Eigenschaften dieser Stickstoff Verbindungen. Bei Einleitung in ein Gewässer können sie sauerstoffzehrend oder fischgiftig sein oder als Nährstoffe wirken. Es ist deshalb wichtig, wie sich die Stickstoff Verbindungen im kommunalen Abwasser zusammensetzen. Wie sie sich bei den jeweiligen Verfahrens Schritten der Abwasserreinigung verändern.
Der Stickstoff (N) im kommunalen Abwasser kommt grösstenteils aus den menschlichen Ausscheidungen. Hierbei geht es im Wesentlichen um den Stickstoff im Harnstoff des Urins. Ein Mensch scheidet täglich rund 11 g N aus. Im kommunalen Rohabwasser liegt der TKN (Kjeldahl Stickstoff), das heisst die Summe aus organischem Stickstoff (org. N) und Ammonium Stickstoff (NH4-N), zwischen 60 und 80 mg/l. Der Anteil an org. N ist dabei wesentlich niedriger als der Anteil an NH4-N.
Homogenisierungs Gerät für die Abwasser Proben
Küvetten Test mit Reagenzien: LCK338 Laton Gesamt Stickstoff Küvetten Test (20-100 mg/L TNb)
Küvetten Test mit Reagenzien: LCK238 Laton Gesamt Stickstoff Küvetten Test (5-40 mg/L TNb)
Micropipette (100 - 1'000µl) und Micro Pipette (1 - 10ml)
Micropipette (0.5 - 5.0ml)
Thermostat Heizgerät LT200-2 programmierbar mit 2 Heizblöcken
Zeituhr (Timer 10 Minuten)
Spectro Photometer DR 3900 für Küvetten - Test
Proben Vorbereitung:
Die zu untersuchende Mengen Proportionale Zulauf Mischprobe gut homogenisieren
Die zu untersuchende Mengen Proportionale Ablauf Mischprobe gut durchmischen
Die Ablauf Mischprobe filtrieren mit C-freien Membranfilter Ø 50mm, Porengrösse 0.45µm
Die Temperatur der Abwasserprobe soll 15 - 20°C betragen
Proben ansonsten temperieren
Schritt 1
nacheinander schnell in ein trockenes Reaktionsglas dosieren ⇒
Zulauf: 0.2 ml Probe
Ablauf: 0.5 ml Probe
in die Probe im Reaktionsglas ⇒
Zulauf: 2.3 ml Reagenzie Lösung A (LCK338) dosieren
Ablauf: 2.0 ml Reagenzie Lösung A (LCK238) dosieren
in die Probe im Reaktionsglas ⇒
Zulauf: 1 Tablette Reagenzie B (LCK338)
Ablauf: 1 Tablette Reagenzie B (LCK238)
sofort verschliessen
nicht schwenken und sofort
Schritt 2
im Thermostat Heizgerät LT200-2 programmiert 30 min bei 120°C
Programablauf: Aufschluss "starten"
aufgeschlossene Proben auf 18 - 20°C abkühlen lassen und danach 2 - 3 mal schwenken
Schritt 3
in bereitgestellte Küvetten Test ⇒
Zulauf: LCK338 0.5 ml aufgeschlossene Probe langsam pipettieren
Ablauf: LCK238 0.5 ml aufgeschlossene Probe langsam pipettieren
danach ⇒
Zulauf: 0.2 ml Reagenzie Lösung D (LCK338)
Ablauf: 0.2 ml Reagenzie Lösung D (LCK238)
langsam pipettieren
Küvetten sofort verschliessen
2 - 3 mal schwenken
Zeituhr (Timer 15 Minuten) starten
Schritt 4
nach 15 min Küvette aussen gut säubern
Spectro Photometer DR 3900 für Küvettentest auswerten
Verwendung der Analyse-Werte
Gesamt Stickstoff Rohabwasser
Gesamt Stickstoff gereinigten Abwasser
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Kontrolle der Schlammfaulung: Die Schlammfaulung ist ein komplexer und empfindlicher Prozess. Dieser Verlauf ist am leichtesten über den pH-Wert des Faulschlammes, dessen Konzentration an organischen Säuren sowie dem Aussehen und Geruch zu kontrollieren.
Probenflasche 1.5 Liter
Küvetten Test mit Reagenzien: LCK 365 (50 - 2'500mg/l CH3COOH
Thermostat Heizgerät LT200-2 programmierbar mit 2 Heizblöcken
Zentrifuge für trübe Schlammproben
Micropipette (100 - 1'000µl) und Micropipette (0.5 - 5ml)
Zeituhr (Timer 3 Minuten)
Spectro Photometer DR 3900 für Küvettentest
Proben Vorbereitung:
Schlamm Probe dem Faulaum mit Probenflasche 1.5 Liter bei der Umwälzpumpe entnehmen. Der gesunde Faulschlamm ist schwarz, feinstrukturiert und von leicht erdig-teerigem Geruch. Er weist einen pH-Wert von zirka 7.1 bis 7.4 auf.
Schlammprobe gut schütteln und innerhalb 10 Minuten in 2 Röhrchen der Laborzentrifuge füllen
⇒ Achtung immer zwei gegenüberliegende Röhrchen benutzen! Sonst gibt es eine Unwucht
Zentrifugen Parameter einstellen: 4'000 Umdrehungen und 10 Minuten danach die Zentrifuge starten
⇒ Achtung die Faulschlammprobe ist, bevor sie zentrifugiert wird, immer noch aktiv
⇒ Nach 15 Minuten ist die Probe nicht mehr repräsentativ und muss durch eine neue ersetzt werden
Schritt 1:
Die Proben Küvette LCK 365 im Thermostat Heizgerät LT200-2 10 in Minuten auf 100°C vorheizen
Schritt 2:
Zulauf: LCK 350 = 400µl Zulauf Abwasser Probe mit Micropipette langsam in die Küvette dosieren
Schritt 3:
Danach Reagenzie A: 400µl und zentrifugierter Probe: 400µl mit der Micro Pipette befüllen
Küvette verschliessen danach 1 bis 2 mal schwenken und unverzüglich im Thermostat Heizgerät LT200-2 10 für Minuten bei 100°C heizen
Schritt 4:
Küvette aus Thermostat Heizgerät LT200-2 entnehmen und auf 18 - 20°C abkühlen lassen
Schritt 5:
Abgekühlte Küvette mit Reagenzie B: 400µl mit der Micro Pipette befüllen
Küvette verschliessen danach 1 bis 2 mal schwenken
Küvette mit Reagenzie C: 400µl mit der Micropipette befüllen
Küvette verschliessen danach 1 bis 2 mal schwenken
Küvette mit Reagenzie D: 2ml mit der Micro Pipette befüllen
Küvette verschliessen danach 1 bis 2 mal schwenken
Schritt 6:
Reaktionszeit: 3 Minuten abwarten.
Schritt 7:
nach 15 min Küvette aussen gut säubern
Spectro Photometer DR 3900 für Küvettentest auswerten
Sein Gehalt an flüchtigen organischen Säuren (als Essigsäure berechnet)
liegt bei weniger als 500mg/l.
Organische Säure Faulraum
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In einem Nachklärbecken wird der belebte Schlamm vom gereinigten Abwasser getrennt. Der Belebschlamm wird als Rücklaufschlamm wieder in das Belebungs Becken zurückgeführt. Die Trennleistung des Nachklärbeckens bestimmt den Umfang, in dem der Belebtschlammgehalt in Biologiebecken verändert werden kann. Der Belebtschlamm befindet sich also in einem ständigen Kreislauf zwischen Biologiebecken und Nachklärbecken im Verfahren. Auf diese Weise bilden Biologiebecken und Nachklärbecken verfahrenstechnisch gesehen eine Einheit. Die Reinigungs Leistung des einen hängt von der Trenn Leistung des anderen ab.
Die Sichttiefe ist ein Mass für die Trübung des Wassers. Die Trübung wird durch ungelöste Stoffe verursacht. Die Messung der Sichttiefe wird an Ort und Stelle des zu untersuchenden Wassers mit der Sichtscheibe (Secchischeibe) oder im Labor mit dem Durchsichtigkeitszylinder (Snellen) gemessen.
Secchi Scheibe
Durchsichtigkeitszylinder
Zur Messung der Sichttiefe, des gereinigten Abwassers, im Nachklärbecken verwendet man die Secchischeibe. Darunter versteht man eine weisse Scheibe aus Blech oder Kunststoff von 20 - 30 cm Durchmesser, auf die ein schwarzes Kreuz (Strichbreite 3 - 6 cm Balken) angebracht ist. Diese Scheibe wird an einem Seil befestigt, auf dem eine 10cm Einteilung angebracht wird. Für die Messung wird die Scheibe langsam ins Nachklärbecken getaucht. In dem Augenblick, in dem das Kreuz gerade noch zu erkennen ist, wird die Eintauch Tiefe abgelesen und aufgeschrieben.
Für die Messung der Durchsichtigkeit, des gereinigten Abwassers, im Nachklärbecken verwendet man den Durchsichtigkeitszylinder. Der Durchsichtigkeitszylinder ist ein Zylinder aus Glas mit eng anliegender Abdeckhülse, die seitlich einfallendes Licht abschirmen soll. Unten am Zylinder ist ein Ablasshahn angebracht. Die gut durchmischte Sammelprobe, des gereinigten Abwasser aus den Nachklärbecken, wird in diesen Zylinder eingefüllt. Nach kurzer Beruhigungszeit, wenn keine Luftbläschen mehr aufsteigen, wird der Wasserspiegel langsam so weit abgesenkt, bis die unter dem Zylinder angeordnete Schriftprobe gelesen werden kann. Das Niveau der verbleibenden Wassersäule wird an der Markierungen des Zylinders abgelesen und als Sichttiefe in cm abgelesen. Die verwendete Schriftprobe: schwarze Schrift auf weissem Untergrund und einer Schrifthöhe von 3.5mm und 0.35mm Lienenbreite.
Trennleistung in der Nachklärung
Wetter Code: Trocken / Regen / Schneefall / Schnee Schmelze
AV Absetzvolumen (ml/l) Belebtschlamm Becken
SVI Schlammvolumenindex (ml/g) Belebtschlamm Becken
Aufenthaltszeit (h) in der Biologie
TR Trocken Rückstand (% TR)Belebtschlamm Becken Nitrifikation
Sichttiefe (cm) in allen Nachklärbecken
Oberflächenbelastung (m/h) in der Nachklärung
Aufenthaltszeit (h) in der Nachklärung
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Das Mikroskopische Bild wird in der Schweiz seit Jahren auf allen grösseren Abwasser Reinigungs Anlagen im Rahmen der Eigen Kontrolle regelmässig angeschaut. Diese bildliche Darstellung unterstützt und ergänzt die zahlreichen biologischen, chemischen und physikalischen Analysen, die wir in unserem Labor feststellen.
All diese Messungen und Analysen ergeben einen indirekten Einblick in die Lebenswelt der Mikroorganismen.
Mikroorganismen sind auf unserer Erde allgegenwärtig. Sie bilden Lebens Gemeinschaften in der Luft, im Wasser und im Abwasser mit der Fähigkeit organische und anorganische Verbindungen abzubauen oder umzubauen. Damit sind die Mikro Organismen ein wesentlicher Teil der natürlichen Selbst Reinigungsprozesse welche wir bei der Abwasser Reinigung zu Hilfe nehmen.
Die meisten Mikro Organismen, die einer Abwasser Reinigungs Anlage zufliessen, sind Bakterien. In das kommunale Abwasser gelangen sie hauptsächlich durch die menschlichen Ausscheidungen (Kot und Urin) und abgelöste Teile des Bewuchses (Sielhaut), der sich an den Abwasser-Kanälwänden bildet.
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In biologischen Abwasser Reinigungs Anlagen werden die natürlichen Selbstreinigungsprozesse der Gewässer für die Abwasserreinigung nachvollzogen. Mit Hilfe von technischen Massnahmen werden den Mikroorganismen optimale Lebensbedingungen auf engstem Raum bereitgestellt.
Dies sind insbesondere genügend (mindestens 2.5mg/Liter) Luft-Sauerstoff. Nach einer gewissen "Einarbeitungszeit" bilden sich in den Biologiebecken Schlammflocken oder Beläge (Biofilme) Lebens Gemeinschaften von Mikro Organismen.
Die Mikro Organismen verarbeiten die energiereichen und hochmolekularen Abwasser Inhaltsstoffe in energiearme Zwischen Produkte (Kohlendioxid (CO2) ) und Endprodukte (Wasser (H2O) ) um.
Die durch den Sauerstoff gewonnene Energie nutzen die Mikro Organismen für ihren Stoffwechsel und ihre starke Vermehrung aus. In den sich bildenden Schlammflocken oder Biofilmen reichern sich gelöste und ungelöste Stoffe an. Diese Nährstoffe beziehungsweise schwer abbaubaren organische Stoffe werden mit dem Übeschussschlamm aus dem Abwasser entfernt.