Diplomarbeit - Trennschichten detektieren

Trennschichten detektieren

Im Rahmen des Studiums an der höheren Fachschule für Technik und Management bei der IBZ in Bern, wird als Abschlussarbeit eine Diplomarbeit durchgeführt. Dazu wird eine Projektarbeit erarbeitet, welche den Zweck verfolgt, den Diplomanden seine Kenntnisse an einer praktischen Arbeit aus dem Arbeitsumfeld des Studenten umzusetzen. Da die Alwatec AG im Themenbereich der Wasseraufbereitung bei Baustellen, Betonaufbereitungsanlagen, Kieswerke, Bohrungen im Grundwasserbereich, wie aber auch die ganze Entsorgung von Abwasser aus dem Tunnelbau tätig ist, habe ich mich für diesen Thema entschieden. Das verschmutzte Wasser wird in ein Auffangbecken geleitet. Meine Diplomarbeit beschränkt sich auf die Aufbereitung von Prozesswasser bevor es wieder der Umwelt abgegeben wird.  Prozesswasser und Abwasser aus den Baustellen werden über unsere Anlagen geleitet. Damit der pH-Wert von 6.5 – 9 eingehalten werden kann, wird mit CO2 oder Schwefelsäure neutralisiert. Mit der Beigabe von Flockungshilfsmittel, Aluminiumchlorid, Eisenchlorid und diversen anderen Salzen wird die Trennung von Blähschlamm bekämpft. Die Abwasserbehandlung ist nötig, um das Einleiten in die kommunale Kanalisation und damit die Rückkehr in den Wasserkreislauf zu ermöglichen. Sämtliches Abwasser muss über den Lamellenklärer fliessen bevor es der Umwelt abgegeben wird. Für die Steuerung von Schlamm und Prozesswasser wird heute eine Trübungssonde eingesetzt. Diese Sonde ist sehr teuer. Die Wasserzufuhr wird mittels MID (Magnetisch-induktive Durchflussmessung) gemessen. Die Schlammablassklappe ist zeitgesteuert anhand des Durchflusses vom MID. Ist das Prozesswasser sehr verschmutzt, und die Durchflussmessung noch nicht erreicht, öffnet sich die Schlammablassklappe nicht. Dazu füllt sich der Schlamm in den Lamellen.  Dieser Umstand ist für die Firma untragbar und verursacht hohe Kosten im Unterhalt. Mit dem Einbauen eines Prototyps bestehend aus Sensoren unterhalb des Lamellenklärers soll eine einfache und bedeutend billigere Variante zum heutigen System erarbeitet werden. Anhand von Feldversuchen an einem Modell wurde die Steuerung mit den Sensoren getestet. Die Trennung der Flockenkonsistenz vor dem Lamellenabscheider konnte mit dieser Lösung erreicht werden.  Nachteil der neuen Lösung, die Sensoren können nicht von aussen verstellt werden. Ablagerungen sowie die Reflexion der Sensoren müssen noch beachtet werden. Diese Lösung ist sehr einfach und kann ohne grossen Aufwand in die bestehenden Anlagen eingebaut und getestet werden.  Das heutige System ist nicht mehr auf dem neuesten Stand der Technik und wird erweitert. Demzufolge drängt sich eine Anpassung der Anlage auf. Die erarbeitete Lösung ist sehr einfach. Diese kann bei allen im Betrieb stehenden Anlagen mit einem bescheidenen Betrag (geschätzte Kosten ca. CHF 1500.00) nachgerüstet werden.