Koncentrace kyslíku: Příklady aplikací

Měřiče a měřící sestavy INSA nacházejí uplatnění v široké škále aplikací v průmyslu, vodohospodářství, i v řadě dalších oblastí. Níže najdete stručné informace a tipy k některým typickým aplikacím.

Měření kyslíku na biologických čistírnách odpadních vod

Měření kyslíku na biologických čistírnách odpadních vod Měření kyslíku na biologických čistírnách odpadních vod

Měření koncentrace kyslíku rozpuštěného ve vodě je využíváno především pro monitorování a řízení aktivačního a nitrifikačního procesu. Vhodná koncentrace kyslíku umožňuje minimalizovat energetickou spotřebu aeračních zařízení a současně zajistit optimální provoz aktivačního (nitrifikačního) a denitrifikačního stupně v neustále se měnících provozních podmínkách. Lze proto efektivně odstraňovat jak organické znečištění tak současně i znečištění dusíkatými látkami při minimální spotřebě elektrické energie, která tvoří jednu z největších nákladových položek při provozu ČOV.

Systémy INSA pro měření koncentrace kyslíku pracuji spolehlivě na stovkách čistíren, jak komunálních, tak také čistíren odpadních vod z potravinářských technologií, koželužen, farmaceutického průmyslu, na ČOV asanačních ústavů (kafilérií) atd. Přístroje jsou prakticky bez výjimky spojeny buď z frekvenčními měniči, nebo s automaty ovládajícími výkon aeračních zařízení stupňovitě. Měřiče mohou řídit frekvenční měniče i přímo, bez dalších zařízení.

Dalším místem technologie ČOV, ve kterém je důležité sledovat koncentraci kyslíku, jsou regenerační nádrže kalového hospodářství. Měření kyslíku je důležité rovněž v dočišťovacích nádržích - rybnících. Měření se v těchto případech provádí při minimální rychlosti pohybu vody, kde obecně mívají některá kyslíková čidla bez přídavného míchání problémy. Čidla CSOT43 mají extrémně malou spotřebu kyslíku, čidla CSOT53 a CSOT63 pak dokonce spotřebu nulovou, takže pracují v těchto případech zcela korektně, i bez přídavného míchání. Nepatrná rychlost proudění rovněž neumožňuje - na rozdíl od aktivačních nádrží ČOV - samočištění čidel. V těchto případech se výborně osvědčily systémy INSA s automatickým čištěním čidel.

Znečišťování čidel je pro nás výzvou

Znečišťování čidel je pro nás výzvou Znečišťování čidel je pro nás výzvou

Měření koncentrace kyslíku na ČOV bývá náročné především v těch případech, kdy se na povrchu kyslíkových čidel vytváří sliz. Pro údržbu zařízení by to znamenalo čistit čidla v extrémních případech i jedenkrát denně. Pro tyto případy je ideálním řešením automatické čištění - snímač SPO41MEK. Nepříjemné manuální čištění čidel tím zcela odpadá.

Vlevo: Kyslíkové čidlo bez automatického čištění, umístěné v aktivační nádrži s vodou obsahující slizové mikroorganismy, po 1 týdenním provozu bez čištění.

Vpravo: Kyslíkové čidlo v obdobných podmínkách po 12 měsíčním provozu s automatickým čištěním, bez manuálního zásahu.

Údržba systému pak spočívá pouze v tom, že se měření jednou za cca 6 měsíců jednoduše překalibruje na vzduchu. Rekalibrace se provádí pootočením snímače v upínce, tak aby kyslíkové čidlo bylo na vzduchu, a odstartováním kalibrační procedury stlačením tlačítka. Kalibrace se dále provede již automaticky. Po ukončení kalibrace se snímač pootočí zpět do pracovní polohy a tím je údržba dokončena.

Automatické čištění pochopitelně přináší bezpečnější provoz a pro obsluhu komfort i v těch případech, kdy se na čidle sliz nevytváří a čidlo je více nebo méně čištěno pohybem měřené vody. Mnohde toto samočištění prouděním vody dokonce pro běžný provoz postačuje, i bez nasazení automatického čištění. Systémy s automatickým čištěním se výborně osvědčují také v náročných podmínkách regeneračních nádrží kalového hospodářství, nebo v dočišťovacích nádržích - rybnících. I v těchto případech pracují systémy INSA s automatickým čištěním bez nejmenších problémů.

Měření kyslíku v úpravnách vody

Měření kyslíku v úpravnách vody

Měření kyslíku je důležité také v úpravnách vody, které zpracovávají povrchovou vodu.

Změny koncentrace kyslíku informují o změně organického zatížení a také mohou signalizovat uvolňování manganu do surové vody.

Koncentrace kyslíku v surové vodě rovněž ovlivňuje provozní režim jednotlivých technologických stupňů úpravny.

Měření kyslíku v rámci monitoringu povrchových vod

Měření kyslíku v rámci monitoringu povrchových vod

Koncentrace kyslíku je významnou informací o znečištění povrchové vody. V čistých povrchových vodách se koncentrace kyslíku pohybuje obvykle mezi 85 % až 95 % nasycení, ale může být v biologicky nebo chemicky kontaminovaných vodách podstatně nižší nebo i podstatně vyšší. V průběhu denního cyklu se koncentrace v důsledku změn intenzity fotosyntézy mění. Dynamika změn je výrazně vyšší u silně eutrofizovaných vod.

Měření koncentrace kyslíku je důležitou součástí každé monitorovací stanice. Pro tyto aplikace je rovněž velmi výhodné použít snímače s automatickým čištěním čidel (SPR41ME, případně SPO41ME), které umožňují dlouhodobý bezobslužný provoz stanice.

Měření kyslíku při chovu ryb

Měření kyslíku při chovu ryb Měření kyslíku při chovu ryb

Informace o množství kyslíku ve vodě je životně důležitá pro rybářské technologie - odchovny ryb, sádky, rybníky. Koncentrace 3 až 4 mg/l se obvykle považuje za dolní hranici, závisí na citlivosti ryb. Lososovité ryby vyžadují koncentraci kolem 6 mg/l.

Podle charakteru a rozsahu jednotlivých zařízení zde nachází uplatnění celá škála měřičů INSA. Pro operativní měření koncentrace kyslíku v rybnících, sádkách či odchovnách ryb, nebo i pro menší stabilní provozy, se v minulosti výborně osvědčily kapesní měřiče kyslíku MKT44A (na spodním obrázku). Na jejich dlouhou tradici navázal v současnosti dodávaný modernizovaný typ MFD79, dostupný také s moderním optickým čidlem CSOT53. Stačí jednoduše ponořit čidlo do vody, počkat na ustálení hodnoty a odečíst koncentraci na displeji...

Pro větší zařízení je možno s výhodou použít trvale instalované závěsné čidlo CSOT63. Kontinuální měření koncentrace kyslíku v těchto zařízeních však může být relativně obtížné, a to ze dvou důvodů. Jedním důvodem je skutečnost, že povrch separační membrány je velice rychle kontaminován. Druhým důvodem je malá rychlost pohybu měřené vody, která jednak vyžaduje použití čidel s velmi malou spotřebou kyslíku, a také snižuje samočištění čidel prouděním - čidla je mnohde nutné čistit i denně.

V těchto případech se uplatní příznivé vlastnosti čidel INSA - spotřeba kyslíku je velmi malá (čidla CSOT43), nebo dokonce nulová (CSOT53 a CSOT63), takže lze měřit i v prostředí bez pohybu vody. Automatické čištění čidla (snímače SPO41ME, SPR41ME) umožňuje spolehlivou činnost systému i v nejnáročnějších případech, prakticky bez jakékoliv údržby.

Měření kyslíku v potravinářském průmyslu

Kyslík hraje důležitou roli ve všech fermentačních procesech - např. při výrobě piva. V mladině musí být dostatečné množství kyslíku, aby byl proces kvašení optimální. Naopak po ukončení kvašení se musí udržet koncentrace kyslíku co nejnižší.

Zbytková koncentrace kyslíku rozhoduje o trvanlivosti vyrobeného nápoje. Pro dosažení dlouhé doby skladování musí být koncentrace maximálně několik desetin mg/l.