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Christoph Scheffknecht 17. Sprechertagung der ÖWAV Kanal- und Kläranlagen- Nachbarschaften, 3. und 4.September 2008 Überwachung von Indirekteinleitern.

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Präsentation zum Thema: "Christoph Scheffknecht 17. Sprechertagung der ÖWAV Kanal- und Kläranlagen- Nachbarschaften, 3. und 4.September 2008 Überwachung von Indirekteinleitern."—  Präsentation transkript:

1 Christoph Scheffknecht 17. Sprechertagung der ÖWAV Kanal- und Kläranlagen- Nachbarschaften, 3. und 4.September 2008 Überwachung von Indirekteinleitern - Probenahme

2 Christoph Scheffknecht Einleitung Untersuchung des Abwassers bei Indirekteinleitern bezüglich Menge und Beschaffenheit (IEV) Größter Fehlerbeitrag im Gesamtverfahren durch die Probenahme, nicht mehr nachträglich korrigierbar Probenahme ist der erste Teilschritt bei chemisch-analytischen Untersuchungen Indirekteinleiterüberwachung wichtig für ordnungs- gemäßen Betrieb von Kläranlage und Kanalisation Messergebnisse sind von der Probenahmetechnik und vom Probenahmeort abhängig Exakte Planung und Festlegung in fachlicher und rechtlicher Hinsicht notwendig

3 Christoph Scheffknecht Rechtliche Grundlagen Indirekteinleiterverordnung (IEV) Allgemeine Abwasseremissionsverordnung (AAEV) AbwassermengeProbenahme < 5 m³/dStichprobe 5 – 50 m³/dQualifizierte Stichprobe > 50 m³/dgemäß AAEV Mengenproportionale homogenisierte Tagesmischprobe Stichprobe bei rasch veränderlichen Parametern Details und Abweichungen in branchenspezifischen AEVs

4 Christoph Scheffknecht Probenahmetechniken I Ziel der Probenahme: Repräsentative Probe zur Ermittlung von Frachten und Konzentrationen Realität: UV-Spektren und 2-Stundenmischproben einer Abwasserprobe: Abwassermengen und Konzentrationen verändern sich rasch:

5 Christoph Scheffknecht Probenahmetechniken II Qualifizierte Stichprobe Stichprobe Einzelentnahme (Schöpfprobe, direkt mit Probenflasche, Entnahmehahn …) Stichproben aus großen Pufferbecken: oft sehr repräsentativ Mind. 5 aliquote Stichproben im Abstand vom mind. 2 Minuten innerhalb von 2 Stunden Mischprobe Meist Tagesmischproben (24h) mit automatischem Probenehmer Menge und Zeitpunkt der Einzelproben können von der Zeit, dem Durchfluss oder einem bestimmten Ereignis ( z.B. bestimmter Wasserstandpegel im Pufferbecken) abhängig sein Mischung mehrerer Stichproben über vorgegebenen Zeitraum oder kontinuierliche Teilstromentnahme

6 Christoph Scheffknecht Probenahmetechniken III Periodisch:ZeitabstandProbenvolumenFrachtermittlung Zeitabhängigkonstant eingeschränkt VolumenabhängigvariabelkonstantJa DurchflussabhängigkonstantvariabelJa Ereignisabhängigvariabelkonstant(Ja) Übersicht wichtiger periodischer Mischprobenahmetechniken: KontinuierlichZeitabstandProbenvolumenFrachtermittlung Zeitkontinuierlichkontinuierlichkonstanteingeschränkt DurchflusskontinuierlichkontinuierlichvariabelJa Kontinuierliche Probenahmetechnik (selten):

7 Christoph Scheffknecht Probenahmetechniken IV Grafische Darstellung wichtiger Probenahmetechniken

8 Christoph Scheffknecht Automatische Probenahmegeräte Schlauchquetschpumpe Vakuumsystem Zwei Verfahren für Transport der Probe ins Probenahmegefäß: Vorteile der Systeme: Vakuumsystem bei stark verschmutztem Abwasser; Ansaughöhe hat keinen Einfluss auf Probenvolumen Schlauchquetschpumpe bei Probenahmestutzen mit Druckschwankungen; durchflussabhängige Probenahme; auch bei flüchtigen Verbindungen einsetzbar

9 Christoph Scheffknecht Vorbereitung Werkstoffauswahl der Probenahmegefässe in Abhängigkeit der zu messenden Parameter (ISO ) Zahlreiche Normen für Wartung und Kalibrierung Stromversorgung: Steckdose in der Nähe der Probenahmestelle wichtig; Pflege der Akkus Kühlung wenn instabile Parameter gemessen werden (Elektrisch, Eis, Kühlakkus)

10 Christoph Scheffknecht Einbau I Einbau des Probenehmers möglichst im Schacht (Manipulationsgefahr, Erwärmung der Probe) Sichere Befestigung aller Komponenten; Keine Beeinträchtigung des Kanalisationsbetriebs Druckunterschiede bei Probenahme aus Rohren und Stutzen beachten (Überflutung der Probenahmestelle!) Vorhandene Messeinrichtungen dürfen nicht gestört werden (z.B. Aufstau in Venturigerinnen)

11 Christoph Scheffknecht Einbau II Einbau des Ansaugschlauchs beeinflusst maßgeblich die Messwerte: Keine Berührung der Gerinnewand im Ansaugbereich Ausreichenden Wasserstand im Ansaugbereich durch Aufstauen sicherstellen (Kunststoffbecher, Sandsäcke, Wehr …) Bei laminaren Strömungen auf ausreichende Turbulenz bei inhomogenen Abwässern achten (Achtung bei flüchtigen Substanzen!) Bei zeitproportionalen Probenahmen und kein Abwasserdurchfluss vorhanden -> Messergebnisse sind abhängig vom Einbau des Ansaugschlauchs: Ansaugstelle dauerhaft im Wasser oder fällt bei fehlendem Durchfluss trocken

12 Christoph Scheffknecht Einbau III Einfluss der Gestaltung des Ansaugbereichs auf die Kupfermesswerte bei zeitproportionaler Probenahme anhand eines Beispiels: 2h Mischproben schwanken stark Durchfluss schnell veränderlich Messwert bei volumenabhängiger Probenahme: 0,9 mg/l Messwert bei zeitabhängiger Probenahme; Ansaugstelle immer im Wasser: 2,1 mg/l Messwert bei zeitabhängiger Probenahme; Ansaugstelle trocken wenn kein Abwasser fließt: 1,0 mg/l Besseres Ergebnis wenn Ansaugstelle trocken fallen kann: Richtigere Gewichtung der Einzelproben! Aber: Höherer Verschleiß und kürzere Akkulaufzeit

13 Christoph Scheffknecht Ansteuerung und Kommunikation Mobile oder stationäre Mengenmessung Für mengenabhängige Probenahme muss der Durchfluss bekannt sein Ansteuerung analog über Stromschleife (0/4- 20mA) oder digital über mengenabhängige Impulse Digitale Ankopplung über galvanisch getrennte Anschlüsse (Relais, Optokoppler)! Häufige Störungen: Störimpulse (Nadelimpulse) am Steuereingang -> abgeschirmte Kabel Ansteuerimpulse zu kurz -> Bei Mengenmessung Impulslänge ändern Signalflanken zu flach -> Zu lange Zuleitung Kontaktprellen bei Relais -> Relaiseinbau überprüfen Überprüfung der Ansteuerimpulse vor Probenahme: Einfache Testeinrichtungen (LED) oder Multimeter mit grafischer Anzeige

14 Christoph Scheffknecht Programmierung Für die optimale Einstellung des Impulsteilers muss vorab ungefähr Menge und Verlauf des Abwassers bekannt sein Impulsteiler, Anzahl der Proben, Probenmenge (50ml), Zeitabstand zwischen Proben Kontrolle zumindest folgender Programm- Parameter vor dem Start: Maximaler Zeitabstand bei Tagesmischproben: 15 Minuten Bei zu großem Zeitabstand werden kurzzeitige Spitzen nicht erfasst, obwohl der Frachtanteil evtl. hoch ist Zu geringer Zeitabstand führt zu Dauerbetrieb und entspricht dann zu einer zeitabhängigen Probenahme Protokoll nach der Probenahme auslesen und auf Plausibilität und Fehler prüfen

15 Christoph Scheffknecht Sicherheit Wichtige Sicherheitsaspekte: Sicherheit geht vor Probenahme! Probenahme bei Schächten und Kanälen nur zu zweit Absperrung der Probenahmestelle Einstieg in tiefere Schächte nur mit Sicherung durch Brustgurt und Dreibein Prüfung mit Gaswarngerät vor Einstieg Hygiene: Schutzkleidung, Desinfektionsmöglichkeit, Impfungen

16 Christoph Scheffknecht Einfluss der Probenahme auf Messergebnis Volumenabhängige Mischprobe Einfluss der Probenahmetechnik auf das Messergebnis anhand eines Beispiels aus der Praxis für TOC, Chlorid und Kupfer Zeitabhängige Mischprobe: Ansaugstelle immer unter Wasser Zeitabhängige Mischprobe: Ansaugstelle trocken wenn kein Durchfluss vorhanden ist Gelbe Fehlerbalken zeigen Streuung der 2h-Mischproben In Abhängigkeit des Parameters treten Mehr- oder Minderbefunde bei den zeitproportionalen Techniken auf (je nach Verlauf und Dynamik der Konzentrationen) Stich- und qualifizierte Stichproben liefern bei diesem Beispiel nur Zufallswerte

17 Christoph Scheffknecht Vielen Dank für die Aufmerksamkeit ! Zusammenfassung Für repräsentative Probenahme sind sorgfältige Vorbereitungen und Planungen notwendig Nur die mengenabhängige oder im Sonderfall die ereignisorientierte Probenahme liefert ohne exakte Vorkenntnisse der Abwassersituation in der Praxis belastbare Ergebnisse


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