Warum Durchfluss messen?

Auf der Kläranlage in Gelenau übernimmt unsere Durchflussmessung die Steuerung des Zulaufschiebers, um die Kläranlage vor hydraulischer Überlastung zu schützen. Dabei wird die maximal zulässige Menge auch bei Regenereignissen eingehalten, während überschüssiges Wasser in ein vorgelagertes Becken abgeleitet wird.

Die Kläranlage wird über einen Freispiegelkanal beschickt, wodurch keine Schnecken oder Pumpen für die Regelung erforderlich sind. Bei Erreichen der maximal zulässigen Menge schließt der Schieber und reguliert den Zufluss entsprechend.

Die Durchflussmessung erfüllt zudem behördliche Anforderungen, indem sie den Nachweis erbringt, dass auch bei Regenereignissen die maximal mögliche Menge an Abwasser zuverlässig behandelt wird.

Herausforderung und Lösung

Im Zulauf von Kläranlagen kann es zu starken Ablagerungen kommen. Ein sohlgebundenes Messsystem würde dabei versanden bzw. verschlammen. Wir setzen bei dieser Applikation hingegen auf den Einsatz eines Schwimmers, in dem ein V-Sensor integriert ist. Die Sendefläche des V-Sensors ist im Wasser eingetaucht und erfasst die Einzelgeschwindigkeiten in bis zu 32 Messfenstern. Der Füllstand wird über einen Ultraschallsensor erfasst, der in Fließrichtung vor dem Schwimmer installiert ist (siehe auch Bild 2). 

Im konkreten Beispiel wird der Kläranlagenzulauf mit einem V-Sensor mit Schwimmer sowie einem Füllstandssensor überwacht. Diese Kombination liefert präzise Steuerungs- und Regelungsdaten, mit denen der Zulauf der Kläranlage optimiert und somit effizienter betrieben werden kann.

Gelöst wurde diese Messung mit einer Kombination aus NivuFlow 750 Messumformer, einem POA Korrelationssensor sowie einem Ultraschallsensor der i-Serie.

Gut zu Wissen: hydraulische Belastung für Kläranlagen

Die hydraulische Belastung einer Kläranlage beschreibt die maximale Wassermenge, welche die Anlage pro Tag oder Stunde aufnehmen und verarbeiten kann. Sie wird in Kubikmetern pro Tag (m³/d) angegeben und hängt von der Dimensionierung der einzelnen Anlagenteile wie Vorklärbecken, Belebungsbecken und Nachklärbecken ab.

Insbesondere bei starken Regenereignissen kann die hydraulische Belastung schnell an ihre Grenzen stoßen. Die Kläranlage wird dann durch zusätzliches Regenwasser, das über Mischwasserkanäle einströmt, stark beansprucht. Wird die maximale hydraulische Kapazität überschritten, besteht das Risiko, dass Abwasser nur unzureichend gereinigt wird. In solchen Fällen kommt es oft zu Entlastungen über Regenüberläufe, bei denen ungeklärtes oder nur mechanisch behandeltes Wasser in die Umwelt gelangt.

Die hydraulische Belastung ist somit ein kritischer Faktor für die Funktion und Effizienz einer Kläranlage. Um diese Herausforderung zu bewältigen, sind Maßnahmen wie die Trennung von Regen- und Schmutzwasser, der Bau von Regenrückhaltebecken oder die Optimierung der hydraulischen Steuerung erforderlich.

Mit zunehmenden Starkregenereignissen durch den Klimawandel wird die hydraulische Belastung von Kläranlagen zu einer immer größeren Herausforderung. Eine präzise Überwachung und Anpassung der Anlagenkapazität sind entscheidend, um Gewässerqualität und Umweltstandards langfristig zu gewährleisten.