Mensch und Infrastruktur vor Schäden durch Schwefelwasserstoff schützen

Schwefelwasserstoff (H2S) stinkt nicht nur, sondern ist gesundheitsschädlich und beeinträchtig die Infrastruktur. Wir zeigen warum H2S problematische ist und wie Sie dieser Herausforderungen mit einem effizienten Monitoringsystem und einer Pumpensteuerung entgegentreten.

Inhaltsverzeichnis

Sie gehen an einem sonnigen Frühlingstag durch die Altstadt. Die Sonnenstrahlen kitzeln Sie wohlig im Gesicht. Sie atmen tief ein und können den erblühenden Frühling riechen. Doch plötzlich verziehen Sie die Nase. Was ist das? Wo kommt plötzlich der unangenehme Geruch nach faulen Eiern her.

Rund um das Abwasser- und Kanalsystem entsteht dieser penetrante Gestank bei einer zu hohen Schwefelwasserstoff-Konzentration. Das ist nicht nur unangenehm, sondern auch gesundheitsschädlich. Unter anderem kann Schwefelwasserstoff schwere Reizungen der Schleimhäute hervorrufen.

Doch auch für die Anlage selbst und das Kanalsystem ist Schwefelwasserstoff schädlich. Das farblose Gas führt zur Korrosion metallischer Bauteile und greift den Beton an. Teure Folgeschäden und Sanierungsmaßnahmen sind die Folge.

Schwefelwasserstoff, mit der chemischen Formel H2S, ist brennbar und leicht entzündlich.

Warum ist H2S problematisch?

Die Auswirkungen von Schwefelwasserstoff werden in drei Bereiche eingeteilt:

  • Gefahr für Gesundheit und Sicherheit
  • Unangenehme Geruchsbildung
  • Korrosion in der Infrastruktur

Gesundheit und Sicherheit

Für Betreiber und Wartungspersonal von Anlagen stellt das H2S-Gas eine besondere Gefahr dar. Denn bereits ab einer Konzentration von 100ppm werden die Geruchsrezeptoren betäubt. Dadurch ist das Gas für den Menschen nicht mehr ohne Hilfsmittel wahrnehmbar. Deshalb müssen Personen entsprechend der europäischer Norm EN752 ein Gaswarngerät verwenden, wenn sie sich in der Kanalisation oder bei Abwassersystem aufhalten.

Die Auswirkung der H2S-Konzentration in Umgebungsluft (Angaben ppm (parts per million)):

AuswirkungH2S-Konzentration in der Umgebungsluft in ppm
Wahrnehmungsschwelleab 0,0005
Starker Geruchab 0,1-1,5 faule Eier Geruch
Grenzwert seitens der Arbeitsschutzbehörde5-10 länderabhängig
Vergiftungserscheinung30-100 nach mehreren Stunden
Lebensgefährlich>300 nach wenigen Minuten
Tödlich>700 tödlich nach 1-2 Atemzüge
Explosionsgefahrab ca. 40.000 bei 270°C Zündtemperatur
untere Explosionsgrenze 4,3 Vol. % in Luft
obere Explosionsgrenze 45,5 Vol. % in Luft
Die Angaben stellen einen Richtwert dar und variieren je nach länderspezifischen Grenzwerten.

Geruchsbildung

Der unangenehme Geruch, selbst bei geringsten Schwefelwasser-Konzentrationen, tritt in der Nähe von Abwasseranlagen, Pumpstationen, Kläranlagen und fleischverarbeiteten Betrieben auf. Er ist störend und wirkt sich mindernd auf die Lebensqualität der umliegenden Siedlungen aus.

Nach der europäischer Norm EN752 ist das austreten von Geruch bereits bei der Planung und Konstruktion derartiger Bauwerke zu vermeiden.

Kläranlage

Korrosion der Infrastruktur

In der Entwässerungsinfrastruktur kommen Abwasserverwirbelungen vor. Diese entstehen durch fallendes oder spritzendes Abwasser. Dadurch entweicht Schwefelwasserstoff aus dem Abwasser. Oberhalb des Wasserspielgels bildet sich in den Leitungsrohren ein Biofilm, der ein korrosives Milieu aufweist.

Durch die Senkung des pH-Wertes und der Oxidation von Schwefelwasserstoff bildet sich über diverse Zwischenprodukte Schwefelsäure H2SO4. Die entstandene Schwefelsäure greift Beton, Pumpanlagen und deren Ausstattung an. Experten beobachten in wärmeren Gegenden einen Abtrag bis zu 2 cm pro Jahr in der Betoninfrastruktur oberhalb des Wasserspiegels. Laut einer Studie der TU Graz wird für Deutschland ein volkswirtschaftlicher Schaden von 450 Millionen Euro jährlich berechnet. Nachzulesen im wissenschaftlichen Bericht von „Science Direct“

Wo tritt Schwefelwasserstoff auf?

H2S tritt im industriellen und städtischen Abwassernetzen auf. Hervorgerufen durch den biologischen Prozess am Transportweg des Abwassers in die Abwasserreinigung kann es zur Reaktion kommen. Es entsteht der charakteristische Geruch von faulen Eiern.

h2s_querschnitt
  1. Monitoring von H2S-Konzentration im Kanal mit ATEX zertifiziertem Equipment.
  2. Konfiguration des Geräts im Kanal aus der Ferne über die Webplattform. Die im Kanal aufgezeichneten Daten werden in regelmäßigen Abständen via Mobilfunk an die Plattform übertragen und stehen dort für Reports zur Verfügung. Alarmierung und Auslösen von Aktionen bei Überschreiten eines definierten Wertes.
  3. Automatische Dosiersteuerung für vorbeugende Dosierung von entsprechenden Chemikalien, um H2S im Kanal zu reduzieren.

Typische Problemzonen im Abwassernetz:

  • Oberhalb des Wasserspiegels im Abwasserrohr
  • Nach Abwasserdruckleitungen
  • Bei wechselnden Dampf- oder Abwasserturbolenzen
  • Hebeleitung, Kanaldrücker, Siphon
  • Durch Start-Stopp-Pumpenzyklen
  • Bei Kanalüberlastung
  • Im Sandfänger
  • Bei zu starkem Gefälle
  • In der Kläranlage

Was ist der Vorteil einer modernen H2S-Monitoringlösung?

Eine moderne Monitoringlösung hilft bei der raschen und effizienten Ermittlung der Problemzonen und schafft Transparenz über den Zustand. Dadurch wird ersichtlich wie kritisch die Situation tatsächlich ist. Handlungsschritte können abgeleitet werden und öffentliche Gefährdungszonen abgesperrt werden. Das sofortige Dosieren von Reagenzien im Pumpensumpfbereich, um die H2S Konzentration zu senken und das Überwachen der Wirksamkeit der Maßnahmen mit Reporting als Beweisführung schaffen Abhilfe.

  • Erkennen von kritischen Situationen über ein permanentes Monitoring der Gaskonzentration
  • Automatisierte Datenaufbereitung und E-Mail-Reporting
  • Alarmierung bei unerwartetem Anstieg der Konzentration
  • Innovatives Sensortauschkonzept für maximale Effizienz im Kalibrierprozess
  • Reduktion der Gas Konzentration über Remote-Dosiersteuerung, um Korrosion zu minimieren
  • Optimierte Behandlung des Reaktionsmittels, um Kosten und Umwelt zu schonen
  • Automatisierte Betriebsmittellogistik über Verbrauchsmonitoring mit Füllstandsalarmierung
  • Wartungskonzept abgestimmt mit Kalibrierungszyklen reduziert Anfahrten auf ein Minimum.
  • Effizienten Personaleinsatz durch vereinfachtes Management über Remotelogin

Was ist das Besondere der Microtronics Technologie?

Die myDatasens-Geräte wurden perfekt für die herausfordernden Einsatzbedürfnissen abgestimmt. Das ergibt eine stark optimierte TCO (Total Cost of Ownership) für den Betreiber. Damit ist es die effizienteste, heute am Markt verfügbare H2S-Monitoringlösung.

Vergleich Microtronics Lösung gegenüber Marktbegleiter:

MicrotronicsMarktbegleiter
Montagezeit<5 Minuten, kein Einstieg notwendig10-30 Minuten, teilweise Verschraubung
Sensortauschzeit<1 Minute, kein Einstieg notwendig10-20 Minuten oder Gerätetausch
AnfahrtshäufigkeitMax. 2x pro Jahr, KalibrierungMehrmahls pro Jahr, Kalibrierung, Batterietausch
Batterielaufzeit24 Monate8 Monate
ATEXZertifiziert für Zone 1Nicht zertifiziert
Messdatenspeicherkapazität bei 1 Minute Datenraster180 Tage29 Tage
Messdatenspeicherkapazität bei 5 Minute Datenraster24 Monate6 Monate
Datenpunkte261.80042.000
Datenauslesung– Aus der Ferne via Mobilfunk am Server verfügbar
– Lokal via Bluetooth und App
– Lokal mit Wireless-USB-Stick
Kabel
CloudspeicherungJaOptional
FarbdisplayJaNein
Wartungsintervall und Service IntervallanzeigeJaNein

Die H2S-Messgeräte sind an die Bedürfnisse der Kunden angepasst. Dank des Wartungskonzepts werden Ressourcen und Kosten gespart. Die kontinuierliche Datensammlung hilft dabei, Schäden frühzeitig zu erkennen, Ausfälle zu vermeiden und Prozesse zu optimieren.

Die H2S-Monitoringlösung ist zusätzlich mit einer Dosiersteuerung kombinierbar. So können entweder event-basiert, also sobald es zu einer Geruchsbildung kommt, oder präventiv Chemikalien zur Minderung der H2S-Konzentration abgegeben werden. Über eine Füllstandmessung des Reaktionsmittels kann zusätzlich der kontinuierliche Betrieb sichergestellt werden und eine automatisierte Logistik mit niedrigen Personalaufwand sichergestellt werden.

Endlich geruchsfrei

Mit dem H2S-Monitoring von Microtronics haben Sie die Schwefelwasserstoff-Konzentration in der Umgebungsluft im Blick. Nun ist es Ihnen möglich, gezielt wirkungsvolle Maßnahmen einzuleiten. So schützen Sie die Menschen und die Infrastruktur vor Schäden, die durch H2S entstehen. Ihren Spaziergang durch die Altstadt können Sie so ohne Geruchsbelästigung und dem Gestank nach faulen Eiern fortsetzen.

Microtronics Partner HeGo Biotec macht es vor und zeigt am Beispiel von Berlin-Köpenick wie der Geruchsbelästigung Einhalt geboten wurde. Dank der kontinuierlichen H2S-Messung können die entsprechenden Chemikalien nun bedarfsgerecht dosiert werden.

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