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IWRM Südafrika - Das mobile Labor der LAR

Südafrika ist eine der aufstrebendsten Wirtschaftsnationen. Ein kräftiges Wachstum der Industrie und der Bevölkerung beeinträchtigen die vorhandenen Wasserressourcen zunehmend. Zur Sicherung der Nachhaltigkeit werden internationale Projekte ins Leben gerufen und innovative Lösungen zum Schutz des Wassers entwickelt.

Mobile Monitoring Station der LAR AG

Mobile Monitoring Station der LAR AG

Integriertes Wasserressourcemanagement in Südafrika – Innovative Lösungen zum Schutz des Wassers in einer aufstrebenden Wirtschaftsnation

Südafrika ist eine der aufstrebendsten Wirtschaftsnationen. Ein kräftiges Wachstum der Industrie und der Bevölkerung beeinträchtigen die vorhandenen Wasserressourcen zunehmend. Zur Sicherung der Nachhaltigkeit werden internationale Projekte ins Leben gerufen und innovative Lösungen zum Schutz des Wassers entwickelt. Vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert, werden derzeit zahlreiche Verbundprojekte realisiert, die insbesondere auf der partnerschaftlichen Zusammenarbeit von Wirtschaft und Wissenschaft basieren. So auch das Integrierte Wasserressourcenmanagement (IWRM) - Pilotprojekt in Südafrika.

Das IWRM bezieht sich auf die Projektregion Mittlerer Olifant in Südafrika, einem Flussgebiet in der Nähe von Pretoria. Das Ziel ist es, das wirtschaftliche und soziale Wohlergehen in einer fairen Art und Weise und in Bezug auf die Nachhaltigkeit der lebenswichtigen Ökosysteme zu maximieren. Die Region zeichnet sich durch eine hohe Anzahl von Konsumenten mit hohem Wasserverbrauch aus. Für die effiziente, ökologische und ökonomische Überwachung der Wasserqualität werden Analysesysteme gefordert, die durch niedrige Betriebskosten und umweltfreundliche Methoden gekennzeichnet sind. Basierend auf den hohen Anforderungen des Projekts und der Analyse der spezifischen örtlichen Bedingungen (Klima, Arbeitsbedingungen, Logistik, etc.) wurde ein geeigneter Container ausgewählt, gebaut und wie ein chemisches Labor ausgestattet. Eine Zusatzausstattung mit Sicherungsmaßnahmen wie Einbruchsicherung sind in dieser Region unabdingbar. Das Containerlabor verfügt über eine autonome Stromversorgung und ist sehr schnell vor Ort betriebsbereit. Das Labor ist in der Lage, die wichtigsten Quellen der Verschmutzung und verschiedene Wasserparameter wie pH-Wert, Leitfähigkeit und Redox zu bestimmen. Zudem werden Summenparameter wie TOC (gesamter organischer Kohlenstoff), CSB (chemischer Sauerstoffbedarf) und TNb (gesamter gebundener Stickstoff) von LAR-Analysatoren gemessen. Weitere Messsysteme der LAR AG bestimmen den Ammonium-Gehalt sowie Toxizität. Darüber hinaus sind die QuickTOC-Analysatoren nicht nur für den Online-Betrieb, sondern auch für Einzelmessungen vor Ort ausgelegt. Alle Analysatoren und Sensoren sind Teil eines Wasserkreislaufs, um die wichtigen Referenzen der einzelnen Parameter und der Messung zu ermöglichen.

Der Kreislauf beginnt mit der Probenahme durch eine Tauchpumpe, die an einer Boje befestigt ist. Die Tauchpumpe einschließlich der Boje ist direkt mit dem Messcontainer verbunden. In Abhängigkeit von der Probenzusammensetzung und deren Anforderungen gibt es folgende Probenahmesysteme, die zum Einsatz kommen: Ein Zentrifugalabscheider (Beseitigung von groben Verunreinigungen), ein relaisgesteuerter Probenehmer der Fa. WaterSam (zusätzliche Stich- oder Rückstellproben) und das patentierte Probenahmesystem FlowSampler der LAR AG (verstopfungsfreie Probeentnahme).

Der erste Feldtest des mobilen Labors war ein voller Erfolg. Die Messtechnik liefert genaue und reproduzierbare Ergebnisse, die eine zuverlässige Datenbasis bieten. Diese Datenbasis wird mittels des als Teilprojekts von der LAR entwickelten Datenübertragungssystems online zur Verfügung gestellt. So können Behörden und Projektpartner stets direkt auf die Messergebisse des autark arbeitenden Container Labors zugreifen, sie aktualisieren und zeitnah auswerten.

Der gesamte organische Kohlenstoff (engl. total organic carbon, kurz: TOC) ist einer der wichtigsten Summenparameter für die Beurteilung der organischen Belastung eines Wassers. Da alle organischen Kohlenstoffverbindungen als Masse Kohlenstoff erfasst und angegeben werden, ist der TOC eine exakt definierbare, absolute Größe und direkt messbar.

Erfahren Sie mehr über TOC Messmethoden.

TOC Messgeräte der LAR Process Analysers AG

Der chemische Sauerstoffbedarf (CSB) kennzeichnet die Menge an Sauerstoff, die zur Oxidation der gesamten im Wasser enthaltenen organischen Bestandteile verbraucht wird und ist damit ein wichtiger Indikator für die Abwasseranalyse. Er wird zur Planung, Steuerung und Reinigungseffizienz betrachtet und ist Grundlage für Kalkulationen der Abwasserentgelte.

Der CSB-Gehalt lässt sich im Labor oder online bestimmen, wobei sich die einzelnen Methoden stark in ihrer Dauer und den zu verwendenden Verbrauchsmaterialien unterscheiden.

Erfahren Sie mehr über Methoden der CSB-Bestimmung.

CSB-Messgeräte der LAR Process Analysers AG

Der biochemische Sauerstoffbedarf (BSB) kennzeichnet die Menge an Sauerstoff, der zum biologischen Abbau organischer Verbindungen im Abwasser benötigt wird.

Da der überlicherweise verwendete BSB5 den Abbau von Stickstoff-Verbindungen nicht berücksichtigt (Nitrifikation), eignet sich der Parameter nur unzureichned zur Steuerung und Optimierung von Kläranlagen. Da der Gesamt-BSB den Abbau von Stickstoff- als auch Kohlenstoffverbindungen betrachtet, eignet sich> dieser Parameter hervoragend als Alternative zum BSB5.

Erfahren Sie mehr über die Online BSB-Messung.

Als Toxizität (Giftigkeit) bezeichnet man die direkte schädliche Wirkung von Substanzen auf Organismen. Die toxische Wirkung hängt von der Schadstoff-Konzentration, von der Empfindlichkeit der Organismen sowie von der Inkubationszeit ab. Schon bei geringen Konzentrationen kann diese auftreten.

Es existieren verschiedene Verfahren zur Bestimmung der Toxizität. Es können jedoch keine Aussagen in Bezug auf die Art der Toxizität getroffen werden, sondern lediglich, dass Toxizität vorliegt. Die Verfahren testen an Fischen, Daphnien, Muscheln, Algen oder Bakterien, ob eine Wasserprobe toxische Effekte bei den Organismen auslöst oder nicht.

Erfahren Sie mehr über die Online Toxizitätsmessung.

BSB-Messgerät und Toxizitätsmessgerät der LAR Process Analysers AG

Der gesamt gebundene Stickstoff (engl. total nitrogen bound, kurz: TNb) spiegelt die Belastung des Wassers mit Stickstoffverbindungen wider. Stickstoff kann in Form von Ammoniak, Ammoniumsalzen, Nitriten, Nitraten und organischen Stickstoffverbindungen vorkommen.

Im Gegensatz zu den Einzelbestimmungen der genannten Komponenten erfasst die TNb-Messung alle Komponenten in einem Analysegang.

Erfahren Sie mehr über die Online TNb-Messung.

Der Gesamtphosphor (TP) ist ein Summenparameter, der organische und anorganische Phosphorverbindungen im Wasser widerspiegelt. Phosphor ist essentieller Nährstoff für Mensch und Natur, jedoch kann die Substanz je nach Konzentration zu schwerwiegenden Schäden führen.

Erfahren Sie mehr über die Online TP-Messung.

TN TP Analysatoren der LAR Process Analysers AG