SULFIDUS und Sulfidberechnung / Sulfidbilanz
UNITEX ENGINEERING
Einleitung: von der Messung zur Berechnung
Geruch und Korrosion in Abwassersystemen sind komplexe Prozesse. Einzelne Messungen geben wertvolle Hinweise, doch erst mit einer modellgestützten Analyse lässt sich das gesamte Entwässerungssystem zuverlässig beurteilen. Hier setzt unser Tool SULFIDUS an: Wir berechnen die Bildung, den Transport und die Freisetzung von Schwefelwasserstoff (H₂S) entlang des Netzverlaufs und schaffen damit eine belastbare Entscheidungsgrundlage für Betreiber und Ingenieurbüros.
Eine Sulfidbilanz beantwortet zentrale Fragen:
- Wo entstehen kritische Schwefelwasserstoff-Konzentrationen?
- Welche Streckenabschnitte sind besonders korrosionsgefährdet?
- Welche Maßnahmen sind am wirtschaftlichsten und wirken kosteneffizient?
- Wo in ihrem Entwässerungssystem sollten Sie mit Gegenmaßnahmen ansetzen und wo gibt es überhaupt die Möglichkeiten dazu?
Herausforderung: Unsichtbare Risiken im Kanalnetz
Schwefelwasserstoff entsteht nicht gleichmäßig im Netz, sondern hängt von vielen Parametern ab: Abwasserzusammensetzung, Aufenthaltszeit, Temperatur, Strömungsverhältnisse, Sulfatgehalt, um nur einige zu nennen. Darüber hinaus ist das Emissionsverhalten von vielen weiteren Faktoren abhängig.
Typische Probleme ohne Sulfidbilanz:
- Fehleinschätzungen: Einzelmessungen zeigen nur Momentaufnahmen, nicht aber das Gesamtrisiko.
- Überdimensionierte Maßnahmen: Ohne genaue Daten werden Dosieranlagen oft überdimensioniert.
- Kostenexplosionen: Falsch platzierte Gegenmaßnahmen (z. B. Dosierstellen) verursachen unnötige Ausgaben.
- Unentdeckte Hotspots: Manche Netzabschnitte entwickeln hohe H₂S-Konzentrationen, ohne dass es direkt auffällt.
Lösung: Sulfidberechnung mit SULFIDUS
Mit SULFIDUS haben wir ein speziell entwickeltes Modellierungstool, das die Prozesse im Entwässerungssystem abbildet. Auf Grundlage von Messdaten, Netzplänen und Betriebsparametern erstellen wir eine digitale Sulfidbilanz.
Vorgehensweise im Detail
1. Datenerfassung
- Netz- und Betriebsdaten (Leitungsquerschnitte, Längen, Gefälle)
- Abwassermengen und Zusammensetzung
- Messwerte aus H₂S-Analysen
2. Modellierung
- Berechnung der Sulfidbildung in Druckleitungen und Freispiegelstrecken
- Prognose der H₂S-Freisetzung an Pumpwerken und Übergabeschächten
- Bewertung des Korrosionspotenzials an Bauwerken
3. Szenarien-Analyse
- Berücksichtigung verschiedener Betriebsbedingungen (z. B. Sommer/Winter, Trockenwetter/Regen)
- Durchspielen von Maßnahmen (Dosierung, Belüftung, Abluftbehandlung)
4. Ergebnisse und Handlungsempfehlungen
- Visualisierung der kritischen Netzabschnitte
- Priorisierung von Handlungsfeldern
- Wirtschaftlichkeitsvergleich von Gegenmaßnahmen
Technische Hintergründe: Wie SULFIDUS arbeitet
SULFIDUS basiert auf fundierten Stofftransportmodellen. Wichtige Mechanismen sind:
- Anaerober Sulfidbildungsprozess (Umwandlung von Sulfaten durch Sulfatreduzierer)
- Sauerstoffzehrung im Abwasser
- Freisetzung von Schwefelwasserstoff bei Druckentspannung und auf dem Fließwege
- Oxidation von Schwefelwasserstoff zu Schwefelsäure an Bauwerksoberflächen
Durch die Verknüpfung von Theorie und Praxisdaten entsteht eine belastbare Berechnung, die deutlich präziser ist als reine Erfahrungswerte.
Praxisbeispiele: Sulfidbilanzen in der Anwendung
- Mittelstadt (70.000 EW): Mit SULFIDUS wurde nachgewiesen, dass eine einzelne Druckleitung >80 % der gesamten Schwefelwasserstoff-Belastung verursachte. Durch gezielte Dosierung an dieser Leitung konnten die Gesamtkosten halbiert werden.
- Großkläranlage: Simulation zeigte, dass ein geplanter Biofilter nicht notwendig war, da die Belastung durch Nitratdosierung upstream eliminiert werden konnte. Einsparung: >200.000 € Investitionskosten.
- Industrieeinleiter: Berechnung belegte, dass hohe Sulfatfrachten eines Betriebs für Schwefelwasserstoff-Peaks verantwortlich waren. Ergebnis: Anpassung der Einleiterregelung statt teurer Sanierung der Abwasseranlagen.
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FAQ – Häufig gestellte Fragen
Wofür wird eine Sulfidbilanz benötigt?
Um das H₂S-Risiko im gesamten Netz zu bewerten und gezielt Maßnahmen zu planen.
Welche Daten brauche ich für eine Modellierung?
Netzpläne, Abwassermengen, Zusammensetzungen sowie vorhandene Messdaten. Fehlende Werte können ergänzt werden.
Wie genau ist SULFIDUS?
Das Modell basiert auf validierten Prozessen und liefert sehr zuverlässige Prognosen, besonders wenn Messungen einbezogen werden.
Wie lange dauert eine Sulfidbilanz?
Abhängig von der Netzgröße meist 4–8 Wochen inklusive Datenerfassung, Berechnung und Bericht.
Kann ich die Modellierung auch für einzelne Netzabschnitte nutzen?
Ja, auch Teilnetze, Pumpwerke oder Druckleitungen können separat betrachtet werden.
Ist SULFIDUS nur für große Netze geeignet?
Nein, auch kleinere Kommunen profitieren, da unnötige Maßnahmen vermieden werden.
Sie möchten Ihr Kanalnetz zuverlässig auf Schwefelwasserstoff-Risiken untersuchen lassen?
Kontaktieren Sie uns – wir erstellen Ihre individuelle Sulfidbilanz mit SULFIDUS und entwickeln maßgeschneiderte Maßnahmen.
Laura Flache, M. Sc.
Teamleitung Emissionen
+49 151 74510352
l.flache@unitex-ib.de
