Die Entwicklung einer Online-Sonde, die nicht nur ausreichend robust ist, sondern auch in der Lage, wichtige Prozessvariablen in Biogasanlagen zu messen, ist eine große Herausforderung. Daher wurden eine spektroskopische ATR-Sonde (abgeschwächte Totalreflexion) für das mittlere Infrarot (MIR) und eine robuste Sondenanpassung entwickelt. Eine vollautomatische Sondensteuerung, die Kalibrierung nach der Sondenreinigung und die Analyse der Absorptionsspektren mittels maschinellem Lernen wurden implementiert, um den Wartungsaufwand der Sonde auf ein Minimum zu reduzieren. Die relevanten Wellenlängen im MIR-Spektrum für organische Säuren, Gesamtalkalität und Ammonium-Stickstoff-Konzentration wurden identifiziert. Schließlich wurden intensive Labortests durchgeführt, gefolgt vom Betrieb des kompletten Online-Messsystems in einer industriellen Biogasanlage. Zur Verbesserung der Signalstärke und Empfindlichkeit wurden auch Fabry-Pérot-Interferometer auf der Basis von mikroelektronischen mechanischen Systemen (MEMS) untersucht.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ceat.201500334