Entwicklung einer nicht-invasiven Aktorik zur Eliminierung von Gasblasen in photometrischen ClO2-Messsystemen mittels geführter akustischer Wellen für das ressourcenschonende Inline-Echtzeit-Monitoring von industriellen Wasseraufbereitungsprozessen

Teilprojekt ISAT: Beeinflussung des Transportes reaktiver Spezies im elektrochemischen Beschichtungsprozess mittels akustischer Oberflächenwellen

Förderprogramm: KMU-innovativ Ressourceneffizienz und Klimaschutz – Nachhaltiges Wassermanagement –

Die Desinfektion von Wasser ist wichtig, um Mensch und Umwelt vor Keimen zu schützen und wird oft durch Biozide wie Chlordioxid ClO2 durchgeführt. Da im Gegensatz zu Trinkwasser bei Prozess- und Brauchwässern keine strengen Auflagen bzgl. der ClO2-Konzentration vorliegen und es keine Mess- und Regelsysteme, aufgrund der starken Verschmutzung durch Gasblasen und Partikel, gibt, muss ClO2 empirisch dosiert werden, was zu Über- oder Unterdosierung führt, wodurch der Chemikalienverbrauch,
Umweltbelastung, Korrosion und mikrobiologische Risiken steigen. Das Ziel ist die Entwicklung eines neuen ClO2-Mess-, Steuer- und Regelungssystems mit nicht-invasiver Selbstreinigungsfunktion mittels geführter akustischer Wellen (GAW). GAW sind spezielle Ultraschallwellen, welche an der Rückseite der optischen Elemente der direkt photometrischen ClO2-Messtechnik angeregt werden. Die GAW generieren an der Flüssig-Fest-Grenzfläche zwischen dem Messsystem und dem Medium ein evaneszentes Druckfeld, welches lokale Wirbelströmungen erzeugt, wodurch Gasblasen und Partikel mechanisch entfernt. Diese nicht-invasive Selbstreinigungsfunktion in Kombination zweier
Sensoren ermöglicht erstmals die präzise Bestimmung der ClO2-Zehrung und der mikrobiellen Last in Echtzeit, um damit die ClO2-Dosierung kontinuierlich und bedarfsgerecht anzupassen. Das NoBub-System kann in Desinfektions- und Reinigungsanlagen von Prozess- und Brauchwässern zur Vermeidung von Über- und Unterdosierung eingesetzt werden.