EURO-ECO 2011

Hanover

21 - 22 November 2011

Environmental, Engineering - Economic and Legal Aspects for Sustainable Living

European Academy of Natural Sciences, Hanover

European Scientific Society, Hanover

University of Bremen, Bremen

Dorit Wilke
Michael Hahn
H2s-Bestimmung im Abwasser
ECH Elektrochemie Halle GmbH, Halle, Deutschland

Schwefelwasserstoff und flüchtige Organoschwefelverbindungen stellen neben der Geruchsbelästigung das größte gesundheitliche Gefahrenpotential in der Abwasserkanalisation dar. Bereits in geringen Konzentrationen können sie erhebliche gesundheitliche Schäden verursachen. Die allgemein anerkannte Geruchsschwelle für Schwefelwasserstoff liegt bei 0.13 ppm; im Bereich von 3–5 ppm treten schon deutliche Geruchsbelästigungen auf. Der MAK-Wert für H2S in der Luft beträgt 10 ppm, er beendet sich allerdings in der Diskussion.

Die Folgen für das Abwasserkanalisationssystem und die Kläranlagen sind beträchtlich:

  1. Es werden erhebliche Geruchsbelästigungen aus den Abwasserkanälen und speziell bei Übergabe stellen aus Drucksystemen in Freispiegelleitungen beobachtet.
  2. Es tritt eine starke biogene Schwefelsäurekorrosion an Rohrleitungen, Schächten und Sonderbauwerken auf. Da Biogase und Abwasserkanäle immer eine gewisse Menge Wasserdampf enthalten, kondensiert dieser Dampf an kalten Stellen im Abwasserkanal. Das in diesem Kondenswasser gelöste H2S wird mit Hilfe von Mikroorganismen und Luftsauerstoff. zu H2SO4oxidiert und bildet somit eine extrem saure und damit korrosive Lösung, die metallische Bauteile und Beton zerstört.
  3. Da das Abwasser zufallsbedingt mit anderem Abwasser vermischt wird, ist es besonders für das in Abwasseranlagen arbeitende Personal gefährlich. Das Personal kann schnell durch lebensgefährlich hohe Gaskonzentrationen gefährdet werden, da das H2S spontan aus dem anaeroben Abwasser austreten kann.
  4. Aufgrund des verschlechterten biologischen Abbaus der organischen Matrix tritt verstärkt

Blähschlammbildung auf, welche die Abwasserreinigung in der Kläranlage behindert. Im Extremfall kann die gesamte Biologie der Kläranlage beeinträchtigt werden. Für eine zielgerichtete Festlegung von Maßnahmen zur Abwasserbehandlung und zur Erstellung von Sanierungskonzepten ist die direkte Analyse der H2S Belastung im Abwasser zwingend erforderlich.

Eine neue Analysentechnologie zur selektiven Bestimmung des H2S im Abwasser soll im nachfolgenden vorgestellt werden.

Mit der neuen Sulfid/H2S-Messtechnik ergeben sich weitreichende Möglichkeiten für eine gezielte Abwasserbehandlung in folgenden Bereichen von kommunalen und industriellen Abwassersystemen:

Der Sulfid/H2S-Gehalt in Abwässern kann mit dem neuen H2S-Analysensystem exakt und reproduzierbar bestimmt werden. Es lässt sich das H2S-Bildungspotenzial in Abwasseranlagen ermitteln. Die Matrixbestandteile der Proben stören die Bestimmung aufgrund der indirekten Dosierung in das Extraktionsmodul nicht. Zusätzliche Probenvorbereitungsschritte sind nicht notwendig. Damit ist das Verfahren sehr einfach in der Handhabung. Die Geräte sind sehr kompakt und einfach zu bedienen und können sowohl zur Laboranalytik als auch zur online-Prozesskontrolle eingesetzt werden. Mit der direkten Analyse des Abwassers auf den aktuellen Sulfid/H2S-Gehalt gelingt die Ermittlung des zeitgenauen Einsatzes von Abwasserbehandlungsmitteln, wodurch sich die H2S-Emission bei gleichzeitig optimalen Betriebskosten für die Abwasserbehandlung drastisch reduzieren bzw. vermeiden lässt.


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