1. Das Prinzip des Fluid-Liner^®
2. Inkrustation beim Grundwassertransport
3. Inkrustation beim Zentratwassertransport
4. Massive Fettablagerungen
5. Steinharte CaCO₃ und MgCO₃ Ablagerungen
6. Nutzung von Pulsströmungen zur Bekämpfung von H₂S - Problemen
7. Referenzliste
8. Literatur

1. Das Prinzip des Fluid-Liner^®

▲

2. Inkrustation beim Grundwassertransport - Chemiepark Bitterfeld / Wolfen - Feste Randablagerungen aus anorganischem Material führen zu starker Querschnittsverengung.

Reinigungseffekt gemessen an der hydraulischen Entwicklung
in einer inkrustierten Druckrohrleitung (DL Greppin- DN 200 - Messpunkt TS 1)

Förderleistung Q [in m3/h]

▇ Kennline der Pumpenleitung bei 2.0 bar Förderdruck ▇ Kennlinie der Pumpenleistung bei 1,8 bar Förderdruck ▇ Kennlinie der Pumpenleistung bei 1,5 bar Förderdruck Zeit t [ in Monaten nach Inbetriebnahme des FLUID-LINER® ]

Rohrleitung vor der Reinigung	Rohrleitung nach der Reinigung
Bemerkung: Feste Randablagerungen mit starker Verzopfung, große Querschnitts-verengung. Maximale Förderleistung wird nicht erreicht. SW-Pumpe wird über den Druckschalter abgeschaltet.	Bemerkung: Keine Ablagerungen, metallisch rein.

Die Ablagerungen bestehen laut Laboruntersuchungen aus Calziumcarbonat.
Da eine mechanische Reinigung nicht möglich war, wurde die SW-Leitung chemisch gereinigt.

Installierte Fluid-Liner® Anlage
Montage von einem induktiven Schutzsystem zur Vermeidung von Ablagerungen Testbeginn: 18.04.2006

Erste Kontrolle 12.06.2006
Bemerkung: Nach ca. zwei Monaten keine Ablagerungen. Es ist nur ein leichter Schmierfilm festzustellen.	Bemerkung: Dieser Schmierfilm lässt sich problemlos wegwischen.

2. Kontrolle 12.08.2006
Bemerkung: Nach ca. vier Monaten keine Ablagerungen. Es ist nur ein leichter Schmierfilm festzustellen.	Bemerkung: Dieser Schmierfilm lässt sich problemlos wegwischen.

3. Kontrolle 14.11.2006
Bemerkung: Wie bei den letzten Kontrollen ist eine leichte Oberflächenbenetzung festzustellen.	Bemerkung: Dieser Schmierfilm lässt sich problemlos wegwischen bzw. wegspritzen.

4. Kontrolle 26.01.2007
Bemerkung: Das optische Bild ist unverändert. Im oberen Bereich ist der Schmierfilm ausgeprägter.	Bemerkung: Trotzdem lässt er sich problemlos entfernen.

• Sehr harte Inkrustation aus massiven Fettablagerungen, durchgängig in der gesamten Rohrleitung (ca. 300 m).
• Große Querschnittsverengung, kurz vor Verschluss.
• Aufwendige Reinigung nur mit Hochdruck (Fräsen) durchführbar, mit mäßigem Erfolg.
• Nur geringe Querschnittsöffnung möglich.
• Ablagerungen mit 120°C heißem Wasser und Fettlöser - nicht entfernbar.

Installierte Fluid-Liner® Anlage Inbetriebnahme: 27.02.2008
	Zustand bei Inbetriebnahme: Rohrleitung mit Induktoren (neues Passstück). Vor und nach dem Schutzsystem ist die Rohrleitung mit festen Fettablagerungen fast verschlossen.

1. Kontrolle am 12.03.08: Bereich Rohrstück mit Induktoren
Geringer Aufbau von „fettartigen“ Ablagerungen an der Rohrwandung. Zum Teil noch fest, aber mit heißem Wasser und Fettlöser - größtenteils gut abtragbar.

2. Kontrolle am 28.03.08: Bereich Rohrstück mit Induktoren
Geringer Aufbau von „fettartigen“ Ablagerungen. Material ist jedoch nicht mehr hart und lässt sich problemlos von der Rohrwandung ablösen (bis auf die metallische Oberfläche).

3. Kontrolle am 02.04.08: Öffnung der Putzklappe auf halber Rohrleitungsstrecke (nach ca.150 m)
Geringer Aufbau von „fettartigen“ Ablagerungen. Material ist jedoch nicht mehr hart und lässt sich problemlos von der Rohrwandung ablösen (bis auf die metallische Oberfläche).

Zwischenbericht 1 (5. Wo.)

1. Feststellung:
Die Putzklappe der Rohrleitung (auf halber Strecke) wurde zur Inspektion und anschließendem Spülen der Rohrleitung mit Hochdruck abgenommen.
Auf dem Deckelstück der Putzklappe sind deutlich Ablagerungen zu erkennen. Diese ähneln in Farbe und Beschaffenheit denen vom 28.03.2008 - sie wirken allerdings trockener und bröseliger. Zudem fehlt der typische Fettcharakter der die Ablagerung schmierig macht.

2. Aussage des Betreibers OOWV
Die Konsistenz der Ablagerungen in der Rohrleitung zum Faulturm weisen eine deutliche Veränderung auf, als vor dem Einsatz des Fluid-Liner®. Sie sind jetzt weich, haften nicht stark an und sind bedeutend leichter und effektiver mit der üblichen Hochdruckreinigung abzutragen bzw. auszuspülen.
Im Spülwasser waren keine großen und festen Fettklumpen mehr nachweisbar.
Die Ablagerungen in der Rohrleitung vom Vorlagebehälter in die Pumpstation (vor dem Fluid-Liner®) wiesen die selben Veränderungen - wie in der Leitung von der Pumpstation zum Faulturm - auf. Diese war ebenfalls merklich leichter zu reinigen (weiches Material).

Erstes Fazit
Durch den Einsatz des Fluid-Liner® wird ein Aushärten der Ablagerungen vermieden - sogar entgegen der Fließrichtung bis zum Schlammspeicher.

Eingeleitete Maßnahmen
2 x wöchentlich kurzzeitige Erhöhung der Förderleistung und somit natürlicher Austrag der Ablagerung.

4. Kontrolle am 20.05.08: Öffnung der Kontroll- und Spülöffnung

Bei der Putzklappe sind die Ablagerungen ebenfalls weich und lassen sich problemlos entfernen. Die Ablagerungen fallen bei Berührung ab.

4. Kontrolle am 20.05.08: Öffnung der Putzklappe auf halber Rohrleitungsstrecke (nach ca.150 m)
Bei der Putzklappe sind die Ablagerungen ebenfalls weich und lassen sich problemlos entfernen. Die Ablagerungen fallen bei Berührung ab.

5. Kontrolle am 26.08.08: Öffnung der Kontroll- und Spülöffnung
Die Ablagerungen lassen sich problemlos entfernen. Sie sind trocken, der typische Fettcharakter ist verschwunden.
	Die Ablagerungen an der Rohrwand sind kleiner und nicht mehr so weich wie bei der letzten Öffnung am 20.05.2008 (21. KW).

5. Kontrolle am 26.08.08: Öffnung der Putzklappe auf halber Rohrleitungsstrecke (nach ca.150 m)
Die Ablagerungen bei der Putzklappe sind verzweigte Fettablagerungen, die nur an einem Punkt an der Rohrwandung anhaften. Diese lassen sich aber einfach ablösen. Bei einer leichten Berührung fallen die Ablagerungen ab.

Ausgangssituation
Innerhalb weniger Tage kommt es zum Stillstand der Anlage. Hierbei kommt es überwiegend in der Strippkolonne zu steinharten Ablagerungen, die aus Ca- und Mg-Carbonat bestehen. Aber auch der Wärmetauscher ist durch diese Ablagerungen mit betroffen. Diese Ablagerungen wachsen im Demister und in den Füllkörpern auf und werden steinhart. Dieses führt dann letztendlich zum Stillstand der Anlage.

Strippkolonne der ASG Gifhorn
Werkfotos: ASG

Fluid-Liner® mit zwei installierten Induktorenstrecken
Eingesetzter Fluid-Liner® : FL-19252

Füllkörper aus der Strippkolonne vor und nach dem Fluid-Liner® - Einsatz
Füllkörper vor dem Fluid-Liner® - Einsatz Der Demister und die Füllkörper verschließen sich innerhalb weniger Tage mit steinharten Ablagerungen, hauptsächlich bestehend aus CaCO3 / MgCO3.	Füllkörper mit Fluid-Liner® - Einsatz Der Demister und die Füllkörper verschließen sich nicht, es kommt zu schlammartigen Ablagerungen von CaCO3 und MgCO3. Diese lassen sich leicht mit Brauchwasser abspülen.

Füllkörper aus der Strippkolonne vor und nach dem Fluid-Liner® - Einsatz
Füllkörper vor dem Fluid-Liner® - Einsatz		Füllkörper mit Fluid-Liner® - Einsatz
Bild links oben: Neuer Füllkörper Bilder rechts: Füllkörper nach wenigen Tagen			Füllkörper nach ca. 3 Monaten Betrieb

Blick auf Stripperkopf - Demister und Füllkörperschüttung vor und nach dem Einsatz des Fluid-Liner®
Stripperkopf und Demister vor dem Einsatz des Fluid-Liner®	Stripperkopf und Demister mit Einsatz des Fluid-Liner®

Füllkörper aus der Strippkolonne vor und nach dem Einsatz des Fluid-Liner®
Füllkörper vor dem Einsatz des Fluid-Liner®	Füllkörper nach dem Einsatz des Fluid-Liner®

Probenmaterial aus der Strippkolonne vor und nach dem Einsatz des Fluid-Liner®
Probenmaterial vor Einsatz des Fluid-Liner®	Probenmaterial nach Einsatz des Fluid-Liner®
Die Probe aus der Strippkolonne ist steinhart und verschließt den Demister und die Füllkörper innerhalb von 2 - 3 Tagen.	Die Probe aus der Strippkolonne ist breiig und weich. Sie lässt sich problemlos von dem Demister und den Füllkörpern abspülen.

Probenmaterial aus der Strippkolonne vor und nach dem Einsatz des Fluid-Liner®
Probenmaterial vor Einsatz des Fluid-Liner®	Probenmaterial nach Einsatz des Fluid-Liner®
Unter dem Mikroskop sind deutlich die Kristalle zu erkennen (100-fache Vergrößerung).	Keine Kristallbildung zu erkennen, selbst bei 1000-facher Vergrößerung.

Zwischenbericht

Nach Aussage des Betreibers wurde Folgendes festgestellt:
Die Konsistenzen der Ablagerungen in der Strippkolonne weisen eine deutliche Veränderung, als vor dem Einsatz des Fluid-Liner^®, auf. Sie sind jetzt weich und leicht mit Wasser abzuspülen.
Die Ablagerungen in den Wärmetauschern und der Strippkolonne weichen deutlich von den typischen Kristallstrukturen und dem typischen Kristallwachstum ab. Sie sind extrem klein und wirken optisch wie eine amorphe Masse.

Fazit
Durch den Einsatz des Fluid-Liner^® wird das typische Kristallwachstum sowie das Aushärten der Ablagerungen vermieden.

Nutzung von Pulsströmungen zur Bekämpfung von H₂S - Problemen in Abwasserdruckrohrleitungen (ABW-DL)

Ausgangssituation
Schwefelwasserstoff verursacht durch Betonkorrosion große Schäden in Abwasserkanälen und Sonderbauwerken. Zudem steigt das Gesundheitsrisiko für Reinigungs- und Wartungspersonal. Besonders hohe Konzentrationen entweichen aus den Schächten und können so Personen/Anwohner in näherer Umgebung ebenfalls gesundheitlich beeinträchtigen.
Hauptgrund für diese Problematik sind die überdimensionierten Druckrohrleitungen, ein starker Rückgang des Wasserverbrauches sowie die demographische Entwicklung. Das Abwasser hat längere Fließ- und Aufenthaltszeiten in den Entwässerungssystemen und beginnt bereits in der Kanalisation zu faulen. Aufgrund von Geruchsbelästigungen durch H₂S kommt es häufiger zu Beschwerden der betroffenen Bürger.
Die H₂S-Problematik ist weltweit als große Herausforderung vieler Abwasserentsorger zu sehen.


H₂S-Bildungspotenzial

Der bereits im Pumpensumpf angestoßene Fäulnisprozess ist mit ausschlaggebend für die anschließende H₂S-Entwicklung in der Druckleitung.
Untersuchungen haben gezeigt, dass das H₂S-Bildungspotenzial in der Druckleitung neben Temperatur, Aufenthaltszeit des Abwassers sowie Länge und Durchmesser der Druckleitung die Vorbelastung des Abwassers mit Sulfid im Zulauf zur Druckleitung eine wichtige Größe ist.
Über den Tag schwankt die Sulfid-Konzentration im Pumpensumpf mehr oder weniger ausgeprägt.

Schichtverteilung der Sielhaut und Vorgänge der Sulfidentwicklung bei anaerobem Abwasser in Freispiegelleitungen [1]

Entstehung von Schwefelwasserstoff

Im Fließschema ist zu erkennen, wie aus den Schwefellieferanten im Wasser das H2S entsteht.

H₂S-Analysator – H₂S/ Sulfidbestimmung direkt in der Druckrohrleitung

Die Mikrocontrollereinheit dient der quantitativen Erfassung der freigesetzten H2S-Menge und sollte zwei Messpunkte erhalten.Die Analysenergebnisse werden online erfasst - sowohl die aktuelle H2S-Konzentration im Zulauf (Pumpensumpf) als auch am Ausgang der ABW - DL.

Aus den Werten wird automatisch die optimale Dosierung ermittelt und als Signal an die Dosierpumpe geleitet.

Einsatz des Fluid-Liner^® in einer Druckrohrleitung

Zur Reduzierung der H2S-Emissionen in Kanalsystemen wird das fließende Abwasser mit einem alternierenden modulierten Magnetfeld behandelt. Durch die Eintragung der gepulsten Energie wird die Sielhaut (mit verantwortlich für die H2S-Bildung) weitestgehend vermieden bzw. verhindert. Das im Fluid-Liner® umgesetzte Prinzip ist einfach zu installieren, da die Induktoren außen auf die Rohrleitung montiert werden.Das besondere dieses Verfahrens ist, dass ein variables Frequenzspektrum über Induktoren in die Rohrströmungen eingetragen wird.
	Schema & Bsp.-Abb.: Induktoren auf der Rohrleitung

Mit Hilfe einer Pulsströmung ist es möglich, über die fluiddynamischen Variablen (Pulsfrequenz, Pulsamplitude und Strömungsgeschwindig-keiten) plötzliche Strömungsänderungen (/ -Erhöhung) - insbesondere in Wandnähe - zu erzeugen und sogar eine zeitweise Strömungsumkehr in der Rohrleitung zu erzwingen.

Installation des Fluid-liner^® (Schema):

<

Diagramm wenige Wochen nach Inbetriebnahme des Fluid-Liner^® ABW-DL / Pumpstation Neustadt – Entspannungspunkt Spechtweg

• Die Kurven korrelieren nicht.
• Dosierung der Reaktionschemikalie wurde nicht geändert.
• Augenscheinlicher Abtrag der Sielhaut.
• Dieses Bild hielt ca. 4 Monate an, danach begannen die heftigen Ausschläge „abzusacken“.

Diagramm nach Inbetriebnahme des Fluid-Liner^® ABW-DL / Pumpstation Neustadt – Entspannungspunkt Spechtweg

Heutiger Zustand:

• Die Kurven Pumpstation Neustadt-Spechtweg zeigen gute Übereinstimmung.
• Seit Versuchsbeginn im August 2006 bis Juli 2008 ist der H₂S-Gehalt im Pumpensumpf stark angestiegen.
• Dennoch ist die Konzentration am Spechtweg (Entspannungsschacht) in den geforderten Grenzwerten.

Zwischenbericht
(Folgendes wurde festgestellt)

• Der H₂S-Gehalt in der Kanalluft konnte wirksam vermindert werden.
• Gleichzeitig konnte eine Verringerung des Orthophosphatgehaltes im Abwasser gemessen werden.
• Die Eisenfällung wirkt sich günstig auf den Klärwerksbetrieb aus.

Fazit
Es konnte gezeigt werden, dass durch den Einsatz der Pulsation sowohl Ablagerungen vermieden als auch Behandlungsmittel (wie z.B. Eisensalze, Kalk und auch Sauerstoff) effizienter wirksam werden.

Referenzliste

Schutz von Zentrifugen & Schutz von Zentrat-/ Filtratleitungen

Harte fetthaltige/-artige Ablagerungen & Vivianit beim Schlammtransport

Diverse Anwendungen (Auszug)

▲

H. Matschiner, D. Wilke, H.-H. Rüttinger, H. Schulte: Möglichkeit zur Anregung resonanter Pulsationen, in: J.Briesovsky, H. Matschinger: Tagungsbericht der 5. Internationalen Fachtagung – Resonante Pulsationen in Fluiden, Halle / Saale 2005

J. Nelting: Einsatz von elektromagnetischen Feldern zur Reduzierung von Ablagerungen (CaCO3, MAP) in Entwässerungsaggregaten, Prozesswasserleitungen und -pumpen, in: M. Grömping, Stickstoffrückbelastung, Klenkes Druck und Verlag GmbH, Aachen 2003

M. Hahn, D. Wilke, C. Schmidt: H2S-Bestimmung in Abwässern, in Vorbereitung

Rosenwinkel K.-H., Beier M., Pabst M. : Entwicklung und Vermeidung von Geruchsproblemen in der Kanalisation, 1. CPC-Symposium zur Nachhaltigkeit von abwassertechnischen Anlagen 5./6. September 2007 in Bochum

Kronenberg Klaus J., Kronenbergstudie - Funktionsweisen und Vorzüge physikalischer Wasseraufbereitung , Ehlers Verlag GmbH, Ausgabe 33; Fachzeitschrift: Raum und Zeit 1988

Kröplin B., Die Welt im Tropfen - Gedächtnis und Gedankenformen im Wasser, Gutes Buch Verlag, 2004

NN: Forscher enträtseln Magnetsinn von Bakterien, Wissenschaftsmagazin „Nature“ www.nature.com/nature 2005