Meting van ORP in het beluchtingsbekken van een waterzuiveringsinstallatie

De Vereniging voor Watervoorziening en Afvalwaterbehandeling Geiseltal (ZWAG), in het district Saalekreis van Saksen-Anhalt, Duitsland, verwerkt gemeentelijk afvalwater uit de regio. Na een mechanisch reinigingsproces gaat het water via twee ontluchtingsbassins naar een gecombineerd bassin met een geïntegreerde eindbehandeling. Gedurende de biologische afvalwaterbehandeling wordt het geactiveerde slibproces gelijktijdig met de aerobe slibstabilisatie in gang gezet . De micro organismen in het geactiveerde slib worden continue blootgesteld aan een “honger status”, zodat er optimaal gereinigd wordt met minimaal energieverbruik.

Technisch gezien berust de werking op een discontinue toevoer van zuurstof in het bassin – oftewel intermitterende denitrificatie. Nitrificatie en denitrificatie worden tijdens de gehele levensduur van de bacteriën in het geactiveerde slib gecontroleerd. De activiteit van de bacterie is geheel afhankelijk van reductie en oxidatie potentiaal.

De zuivering gebruikte al enige tijd een analoge ORP meting. De afgegeven spanning van de sensor wordt in de transmitter omgezet en als 4...20 mA-signaal doorgegeven aan het besturingssysteem.

Het meetpunt gaf herhaaldelijk een storing omdat het meetsignaal van de sensor (Voltage) verstoord werd. Zelfs betere afscherming van de signaalkabel en vervanging van de externe transmitter verbeterde de situatie niet. De klant stond dan ook voor de keuze om ofwel een veelvoud aan euro's te investeren in een analoog meetsysteem van dezelfde fabrikant, of het hele meetpunt te vervangen.

De ZWAG koos voor de SMARTPAT ORP 1590. De digitale 2-draads ORP sensor communiceert rechtstreeks met het besturingssysteem via het 4...20 mA/HART® signaal, zonder dat er een extra transmitter nodig is. Deze is reeds geïntegreerd in de sensorkop. De gemeten spanning wordt omgezet in een 4...20 mA/HART® signaal in de sensor en de sensor communiceert rechtstreeks met het SCADA-systeem.

Hoewel SMARTPAT off-line kalibratie in het laboratorium mogelijk maakt – met directe opslag van de kalibratiegegevens in de sensor - kan de klant de sensor ook periodiek ter plaatse kalibreren. Daarvoor hoeft de sensor niet noodzakelijkerwijs uit het meetpunt te worden verwijderd. Door het gebruik van van een junction box (zie afbeelding rechts) is de sensor direct toegankelijk via een HART FSK-modem. Dankzij de gratis KROHNE DTM software is het mogelijk om met de sensor te communiceren op een laptop met behulp van een FDT frame applicatie zoals PACTware™. De sensor wordt na reiniging ondergedompeld in de redoxoplossing en gekalibreerd. De ijkgegevens worden rechtstreeks opgeslagen in de sensor, waarna deze weer in het bassin wordt geplaatst.

SMARTPAT ORP 1590 biedt de klant een aanzienlijk hogere bedrijfszekerheid. De compacte elektronica die in de sensor is ingebouwd, vermindert het risico van een meetpuntstoring, vooral omdat een extra transmitter niet meer nodig is. Met dit nieuwe sensorconcept zijn de problemen met de klassieke transmitter opgelost.

De ZWAG heeft met name geprofiteerd van een veel goedkopere oplossing met aanzienlijk lagere kosten voor aanschaf, installatie en onderhoud. Enerzijds hoeft de kabelverbinding niet langer beschermd te worden om foutieve overdracht van het zwakke spanningssignaal naar de transmitter te voorkomen. Anderzijds hoeft de zender niet meer om de paar jaar te worden vervangen.