Die Abwasserbehandlung ist eine unerlässliche Maßnahme zum Schutz der Umwelt und der öffentlichen Gesundheit. Diese Systeme sind jedoch komplex und erfordern einen sorgfältigen Betrieb, um die Qualität des aufbereiteten Wassers zu gewährleisten.
Das industrielle Internet der Dinge (IIoT) kann eine effektive Lösung zur Verbesserung der Effizienz und Sicherheit von Kläranlagen darstellen. Es ermöglicht die Überwachung wichtiger Prozessparameter in Echtzeit und somit die schnelle und präzise Erkennung und Behebung von Problemen.
Eine von Above-Net in Zusammenarbeit mit Hydrosolution entwickelte und auf dem 31. Nationalen Kongress für Sanitärversorgung und Umwelt vorgestellte Studie untersuchte die Auswirkungen von IoT-basierter industrieller Überwachung auf die Produktivität einer mobilen Abwasserbehandlungsanlage. Die Ergebnisse zeigten, dass intelligente Überwachung ein wirksames Instrument zur Steigerung der Produktivität von Abwasserbehandlungsanlagen sein kann.
In der Studie wurde eine Kläranlage mit Bioreaktor-Membrantechnologie an eine Steuerung angeschlossen und mit mehreren Sensoren ausgestattet. Die Ergebnisse zeigten, dass die Überwachungstechnologie ungeplante Stillstände um 27 % reduzierte, die Produktivität um 30 % steigerte und die Lebensdauer der Membran verlängerte, indem der Betrieb in 95 % der Fälle im optimalen Arbeitsbereich erfolgte.
Methodik
Für die Studie wurden Vakuumsensoren für die Membran, Stromsensoren für die Druckerhöhungspumpe und die Rückspülung sowie ein digitaler Wasserzähler installiert, um den Unterdruck (TMP), die Pumpenströme bzw. den Abwasserproduktionsstrom zu messen.
Das Überwachungssystem nutzt Alarme bei wechselnden Zuständen, um Informationen von mehreren nicht vorhandenen Sensoren zu interpolieren. Beispielsweise wird der Membranverschmutzungsgrad aus dem Pumpenstrom und dem Transmembrandruck geschätzt. Auch der maximal zulässige Druck wird überwacht.
Ein intuitives Bedienfeld ermöglicht die Echtzeit-Visualisierung aller Parameter, einschließlich Abwasserproduktion und Prozesstrends. Dies erlaubt die Feinabstimmung der Parameter zur Verbesserung der Systemleistung.
Abschluss
Die industrielle IoT-Überwachung ermöglichte den Abgleich von Informationen verschiedener Sensoren zur sofortigen Erkennung von Problemen im Betrieb der Kläranlage. Dadurch konnten Probleme frühzeitig erkannt und innerhalb kurzer Zeit Anpassungen vorgenommen werden, was zu einer höheren Produktivität und einer längeren Lebensdauer der Kläranlage beitrug.
Das System ermöglicht zudem die Echtzeit-Visualisierung aller Betriebsparameter und somit die schnelle und effiziente Erkennung und Behebung von Problemen.
Darüber hinaus kann die industrielle IoT-Überwachung zur Vorhersage von Anlagenausfällen eingesetzt werden. Die Trendanalyse der erfassten Überwachungsdaten ermöglicht die Identifizierung von Mustern, die auf zukünftige Ausfälle hindeuten können.
Anwendung
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