Maximale Prozesssicherheit bei minimalem Wartungsaufwand

Hamilton pHeasy Arc Sensoren in der Abwasserbehandlung

Bonaduz, 10. April 2013 – Beim Einsatz im Rahmen der De-Ammonifikation* erweisen sich gängige pH-Sensoren als wartungsintensiv und bieten zudem nur eingeschränkte Prozesssicherheit. Mit der pHeasy Arc 120 hat Hamilton, führender Hersteller von Sensor-Technik, jetzt eine leistungsstarke und überzeugende Alternative entwickelt.

Ein wichtiger Schritt bei der Behandlung hoch belasteter Abwässer ist die Eliminierung von Stickstoff. Als innovatives Eliminationsverfahren mit hohem Potential wird der Prozess der De-Ammonifikation* angesehen, der sich vor allem durch eine Reduktion des spezifischen Energieaufwands auszeichnet. Für seine Umsatzrate sind unter anderem die Kontrollgrößen Ammoniak und salpetrige Säure bedeutsam. Sie lassen sich mit Hilfe des pH-Werts aus den Analysewerten NO2- und NH4+ berechnen.

Standard-pH-Sensoren: eingeschränkte Prozesssicherheit

Zu den neuralgischen Punkten der Prozessführung gehörten bislang die zur Bestimmung des pH-Werts eingesetzten Sensoren. Unter den gängigen technischen Voraussetzungen gestaltet sich ihr Einsatz sehr aufwändig: Da die im Prozesswasser enthaltenen Substanzen die Referenz der pH-Elektrode negativ beeinträchtigen können, werden die Sensoren zur Sicherheit regelmäßig nachkalibriert. Selbst dieser hohe Wartungsaufwand garantiert jedoch nur eingeschränkte Prozesssicherheit, da bis zum nächsten Messzeitpunkt bereits neue Beeinträchtigungen aufgetreten sein können. Voraussetzung für maximale Prozesssicherheit wäre deshalb eine kontinuierliche Elektrolytkontrolle. Bei herkömmlichen Sensoren ist diese jedoch nicht realisierbar.

Hamilton pHeasy Arc 120: Maximale Prozesssicherheit durch Elektrolytkontrolle

Mit der pHeasy Arc 120 hat Hamilton, führender Sensoren-Hersteller mit Sitz in Reno/USA und Bonaduz/Schweiz, jetzt einen pH-Sensor entwickelt, der eine kontinuierliche Elektrolytkontrolle und somit maximale Prozesssicherheit garantiert. Möglich wird das durch die Integration eines sogenannten CheckRef, einer zweiten Referenzelektrode, die den Status des Referenzelektrolyten überwacht. Wird der eingangs festgelegte Schwellenwert der maximal zulässigen Potentialdifferenz überschritten, zeigt ein Alarmsignal Kalibrierbedarf an. Die Messqualität unterliegt so permanenter Überwachung, Prozessfehler durch unerkannte Beeinträchtigungen des pH-Elektrolyten sind ausgeschlossen. Dank einer extrem stabilen Referenzableitung und des patentierten Polisolve Elektrolyten ist zudem eine dauerhaft hohe Referenzqualität gewährleistet.

In einem Langzeitversuch des Hannoveraner Instituts für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik (ISAH) hat die Hamilton pHeasy Arc 120 ihre Leistungsfähigkeit eindrucksvoll unter Beweis gestellt. Eingesetzt in einem Reaktor mit Prozesswasser aus der Schlammentwässerung lieferte sie über rund zehn Monate hinweg stabile und korrekte Messwerte. Erst nach diesem Zeitraum ließ die Referenzqualität des Elektrolyten nach, die Überschreitung des eingangs festgelegten Schwellenwertes wurde zuverlässig angezeigt.

Zusätzliche Vorteile durch Arc Sensorsystem

Neben der gesteigerten Prozesssicherheit profitieren Anwender der pHeasy Arc 120 auch von den generellen Vorteilen des von Hamilton entwickelten Arc Sensor Systems: Durch die Integration des Transmitters in den Sensorkopf entfällt der Einsatz eines Messverstärkers. Der Sensor kommuniziert so direkt mit dem Prozessleitsystem, wahlweise über eine analoge Standard- (4-20 mA) oder eine digitaler Modbus-Schnittstelle (RS 485). Darüber hinaus liefern Arc Sensoren einen vollständigen Überblick zu Sensorqualität, Betriebsdauer, Warnungen oder Fehlermeldungen sowie zahlreiche weitere für die Messstellen-Logbücher benötigte Informationen.

*Beim Prozess der De-Ammonifikation erfolgt zunächst unter aeroben Bedingungen eine Umwandlung von etwa der Hälfte des im Schlammwasser enthaltenen Ammoniums zu Nitrit. Gemeinsam mit dem verbliebenen Ammonium wird dieses anschließend unter anaeroben Bedingungen und mit Hilfe spezialisierter Bakterien (Planktomyceten) zu gasförmigem Stickstoff und Nitrat (rund zehn Prozent) umgewandelt. Durch diesen Prozess ergeben sich substantielle Einsparungen beim spezifischen Energieverbrauch. Auch ist keine Zugabe von zusätzlichem Kohlenstoff erforderlich. (Quelle: Ruhrverband)

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HAMILTON Inc. wurde 1956 gegründet und befindet sich bis heute in Familienbesitz. Die Firmengruppe beschäftigt weltweit mehr als 1.500 Mitarbeiter und ist mit 40 Niederlassungen und Vertriebsunternehmen global präsent. Die Produktionsstätten befinden sich in Reno (HAMILTON Inc., Reno, Nevada, USA) und Bonaduz (HAMILTON Bonaduz AG, Bonaduz, Schweiz).

HAMILTON ist führend bei der Entwicklung und Produktion zukunftsweisender Produkte in den Bereichen Medizintechnik, Laborautomation, Sensoren und Liquid Handling. Präzisionsspritzen, Trennsäulen und elektrochemische Sensoren von HAMILTON sowie vollautomatisierte und intuitiv bedienbare Laborrobotik (HAMILTON Robotics Inc., Reno, USA) sind Fundament präziser Arbeit und erleichtern die Arbeitsabläufe von Laboranten und Medizinern. Der Geschäftszweig Lab&Sensors bietet ein umfangreiches Sortiment an pH-, Redox-, Leitfähigkeits- und Sauerstoffsensoren. HAMILTON MEDICAL (HAMILTON MEDICAL AG, Bonaduz, Schweiz und HAMILTON MEDICAL Inc., Reno, Nevada, USA) ist Spezialist für weitgehend selbst gesteuerte Ventilation. Seit 2007 nimmt die Unternehmensgruppe mit HAMILTON Storage Technologies (HAMILTON Storage Technologies, Hopkinton, Massachusetts, USA) in den Bereichen Biobanking und Liquid-Handling Integration eine führende Position ein.

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