Abfiltrierbare Stoffe (AFS): ein Indikator für Ihre industriellen Einleitungen
Bei der Steuerung von Einleitungen liefert die Konzentration an abfiltrierbaren Stoffen (AFS) eine direkte Information über die Menge fester Partikel in einem Abwasserstrom. Sie beeinflusst die Qualität der Einleitung, den Betrieb der Behandlungsanlagen und die Einhaltung regulatorischer Anforderungen. Vor Ort zeigt sich ein Anstieg der AFS häufig in Form von Ablagerungen, Verstopfungen, erhöhter Trübung oder instabiler Behandlungsleistung.
Für Betriebsleiter, Umwelttechniker oder Prozessverantwortliche ermöglicht die Überwachung der AFS eine objektive Bewertung dessen, was im Abwasser geschieht, und eine gezielte Reaktion im Falle von Abweichungen. Dieser Artikel erläutert die Definition, die Ursachen von Anstiegen, die Unterschiede zur Trübung sowie die verschiedenen Messmethoden.
Was sind abfiltrierbare Stoffe?
Abfiltrierbare Stoffe (AFS) bezeichnen alle nicht gelösten Partikel, die im Wasser vorhanden sind. Sie können mineralischer Natur sein, etwa feine Sande, Oxide oder aus Prozessen stammende Partikel, oder organischer Natur, etwa biologische Flocken, Fasern, Produktionsrückstände oder Schlämme. Im Gegensatz zu gelösten Stoffen bleiben diese Partikel in Schwebe und können durch Filtration abgetrennt werden. In industriellen Einleitungen variieren die AFS stark je nach Tätigkeit, Produktionsphase, Reinigungsoperation und Wirksamkeit der Trennstufen wie Rechen, Sedimentation, Flotation oder Filtration.
Aus betrieblicher Sicht dienen AFS dazu, ein Abwasser zu charakterisieren, die Wirksamkeit einer Behandlung zu verfolgen und die Konformität zu dokumentieren. Sie sind außerdem ein nützlicher Indikator zum Vergleich von Zeiträumen oder Änderungen von Einstellungen.
Warum steigen die AFS in meinen Abwässern an?
Ein Anstieg der AFS in einem industriellen Abwasser kann auf verschiedene Situationen zurückzuführen sein. An vielen Standorten hängen die Schwankungen mit Produktionsphasen, Waschvorgängen oder hydraulischen Veränderungen in den Anlagen zusammen.
So können beispielsweise bei der Reinigung von Produktionslinien oder Behältern Partikel wieder in Schwebe geraten und in die Abwässer gelangen. Ebenso können ein instabil arbeitender Absetzbehälter, Schlammabtrieb oder eine Durchflussänderung einen vorübergehenden Anstieg der Partikel in den Einleitungen verursachen.
Was ist der Unterschied zwischen AFS und Trübung?
AFS entsprechen der Menge an nicht gelösten festen Partikeln im Wasser. Die Trübung beschreibt hingegen das trübe Erscheinungsbild des Wassers, das durch das Vorhandensein suspendierter Partikel verursacht wird. Sie hängt davon ab, wie diese Partikel Licht streuen oder absorbieren. Ein wasser mit hoher Partikelbelastung weist in der Regel eine hohe Trübung auf, doch die Beziehung zwischen Trübung und AFS variiert je nach Größe, Form und Beschaffenheit der Partikel.
Zwei Abwasserströme können daher eine ähnliche Trübung aufweisen und dennoch unterschiedliche AFS-Konzentrationen haben. Umgekehrt können sehr feine Partikel die Trübung stark beeinflussen, ohne eine große Masse darzustellen.
Warum sollten AFS in industriellen Einleitungen überwacht werden?
Warum sollten AFS in industriellen Einleitungen überwacht werden?
An einem Industriestandort spiegelt die Konzentration an AFS in den Einleitungen direkt die Wirksamkeit der Trenneinrichtungen wider. Wenn ein Absetzbecken, eine Flotation oder eine Filtration ordnungsgemäß funktioniert, verbleibt ein großer Teil der festen Partikel im Schlamm oder in den Behandlungsanlagen.
Wenn diese Einrichtungen aus dem Gleichgewicht geraten, beobachten die Betreiber häufig einen Anstieg der AFS im Endablauf. Diese Situation kann beim Schlammabtrieb, bei hydraulischem Ungleichgewicht oder bei unzureichender Koagulation in physikalisch-chemischen Verfahren auftreten.
Im täglichen Betrieb einer industriellen Behandlungsanlage helfen Schwankungen der abfiltrierbaren Stoffe den Teams, den Ursprung einer Veränderung der Einleitung leichter zu erkennen, unabhängig davon, ob sie mit einem Behandlungsschritt oder einer Prozessstörung zusammenhängt.
Welche regulatorischen Grenzwerte gelten für AFS in industriellen Einleitungen?
Industrielle Abwassereinleitungen unterliegen im Allgemeinen Grenzwerten, die in den geltenden Genehmigungen und lokalen Umweltanforderungen festgelegt sind. Für abfiltrierbare Stoffe können diese Grenzwerte je nach Art der Anlage, täglicher Frachthöhe und eingesetztem Behandlungsverfahren variieren. In einigen Fällen gelten strengere Grenzwerte für Einleitungen mit hoher Fracht, während bestimmte Behandlungskonfigurationen andere Werte zulassen können.
Diese Werte dienen als allgemeine Konformitätsreferenzen, können jedoch in der für jede Anlage geltenden Genehmigung angepasst werden.
Technische Auswirkungen auf die Anlagen
Eine hohe AFS-Konzentration kann den Betrieb von Behandlungsanlagen ebenfalls stören. Die festen Partikel können sich in den Einrichtungen ansammeln und zu fortschreitender Verschmutzung führen.
Die Betreiber können dann Filterverstopfungen, einen Wirkungsverlust bestimmter Einheiten oder eine Zunahme der Reinigungsoperationen feststellen. In Rohrnetzen können diese Partikel zudem Ablagerungen bilden, die bei Durchflussänderungen wieder in Schwebe geraten.
Wie werden abfiltrierbare Stoffe in industriellen Abwässern gemessen?
Gravimetrische Messung im Labor
Die gravimetrische Methode beruht auf der Filtration eines Wasservolumens und dem anschließenden Wägen der zurückgehaltenen Partikel. Zunächst wird ein Glasfaserfilter mit Standardporosität von 0,45 µm oder 1,2 µm nach Trocknung bei 105°C gewogen, um jede Restfeuchte zu entfernen. Ein bekanntes Probenvolumen wird durch diesen Filter filtriert. Anschließend wird der Filter mit den Partikeln mindestens zwei Stunden lang bei 105°C im Trockenschrank getrocknet und erneut gewogen.
Die Konzentration der abfiltrierbaren Stoffe (AFS) wird mit folgender Formel berechnet:
AFS (mg/L) = (Masse des beladenen Filters − Masse des leeren Filters) × 1000 / filtriertes Volumen (mL)
Diese Methode liefert eine präzise Messung, erfordert jedoch ein Labor und eine relativ lange Analysedauer.
Optische Messung suspendierter Feststoffe
Optische Sensoren ermöglichen die Messung der AFS-Konzentration direkt im Wasser. Diese Geräte nutzen die Wechselwirkung zwischen Licht und festen Partikeln, um die im Abwasser vorhandene Stoffmenge zu bestimmen.
Diese Technologie ermöglicht eine nahezu sofortige Messung ohne Probenahme oder Handhabung und eignet sich daher besonders für die kontinuierliche Überwachung industrieller Abwässer.
Die AQUALABO-Sensoren zur Überwachung von Einleitungen
Die für industrielle Umgebungen entwickelten Aqualabo-AFS-Sensoren lassen sich in bestehende Anlagen integrieren und sind an die Betriebsbedingungen vor Ort angepasst.
Sensor zur Messung abfiltrierbarer Stoffe
Der MES5-Sensor misst abfiltrierbare Stoffe (AFS) und Trübung mithilfe einer optischen Infrarot-Absorptiometrie. Diese Methode wird zur Überwachung industrieller Abwässer und von Kläranlagen eingesetzt.
Das Transmissionssignal wird an zwei Punkten kalibriert: 0 % durch Signalunterdrückung und 100 % mit destilliertem Wasser. Die Trübung in FAU wird mit Formazin kalibriert, die AFS anhand einer Realprobe. Bis zu zehn Kalibrierkoeffizienten können gespeichert werden, um die Messung an unterschiedliche Abwässer anzupassen. Die Modbus-Kommunikation erleichtert die Integration in Überwachungs- oder Prozessleitsysteme.
Tragbares NEON-MES-Gerät
Das tragbare NEON-Gerät, das mit dem MES5-Sensor verwendet wird, ermöglicht die Messung von abfiltrierbaren Stoffen (AFS), Trübung, Schlammspiegel und Temperatur in Kläranlagen und Schlammbehandlungslinien.
Das Gerät kann bis zu 30.000 Messpunkte im Einzel- oder Automatikmodus speichern. Die Daten können anschließend mithilfe der WiFi-Transfer-Funktion ohne Kabelverbindung auf einen Computer übertragen werden.
AFS überwachen, um Ihre Einleitungen zu beherrschen
Die Beobachtung der AFS ermöglicht es, die Entwicklung der in industriellen Abwässern vorhandenen Feststofffracht zu verfolgen. Die gemessenen Schwankungen können mit konkreten Situationen am Standort verknüpft werden: Produktionsänderung, Abweichung einer Behandlungseinheit oder Änderung der hydraulischen Bedingungen in den Anlagen.
Als französisches Unternehmen, das auf die Analyse der Wasserqualität spezialisiert ist, entwickelt Aqualabo Messlösungen, die an industrielle Umgebungen und betriebliche Anforderungen vor Ort angepasst sind.
Um mehr über unsere Lösungen zu erfahren oder mit unseren Teams zu sprechen, kontaktieren Sie uns über unser Formular.
