Verfahrenstechnik 5/2020

KOMPONENTEN UND SYSTEME

KOMPONENTEN UND SYSTEME I TITEL Klare Sache Technologiemix für höchste Energieeffizienz im Belebungsbecken Ein Gebläsespezialist hat speziell für die Wasser- und Abwasser- aufbereitung ein Effizienzkonzept entwickelt. Wie das in der Praxis funktioniert, stellt das Beispiel der Kläranlage Oberschleißheim eindrucksvoll unter Beweis. Im Belebungsbecken einer Kläranlage ist wahrlich viel Leben. Abermillionen Mikroorganismen tummeln sich hier im mechanisch vorgeklärten Abwasser und kümmern sich um den Abbau der gelösten und fein verteilten organischen Verunreinigungen. Die Kleinstlebewesen, in erster Linie Bakterien, nehmen die Kohlenstoff-, Stickstoffund Phosphatverbindungen in ihren eigenen Stoffwechsel auf und verwerten sie. Dafür benötigen sie Sauerstoff, der mittels Druckluft zur Verfügung gestellt wird. Doch ohne Energie geht den fleißigen Tierchen schnell die Luft aus. Die biologische Reinigung ist das Herzstück jeder Kläranlage, denn hier erfolgt die Hauptarbeit. Daher ist sie auch der größte Energiefresser: 60 bis 70 % des gesamten Energiebedarfs einer Abwasseraufbereitungsanlage entfallen auf das Belebungsverfahren. Wo, wenn nicht hier, lassen sich also am besten Einsparungen beim Stromverbrauch vornehmen und Kosten senken. Das freut nicht nur das Portemonnaie, sondern auch die Umwelt. So dachte auch die Kläranlage Oberschleißheim nördlich von München und hat ihre Stromzähler auf Diät gesetzt – und zwar mit einem Performance3-Technologiemix der Firma Aerzen inklusive der Verbundsteuerung Aersmart in Kombination mit einem neuen Belüftungskonzept der Rudolf Messner Umwelttechnik (RMU). Luftbedarf variiert ständig Je nach Tages- und Jahreszeit sowie Niederschlagsmenge wechseln Abwasseraufkommen und Verschmutzungsgrade. Die Folge: Der Luftbedarf in den Belebungsbecken variiert ständig. Wird dieser nicht optimal gesteuert, schlägt sich das in extremen Energieverbräuchen und unnötiger Ressourcenverschwendung nieder. In der exakten Bedienung der Lastwechsel liegt somit der Schlüssel für maximale Effizienz. Als einer der international führenden Anbieter auf dem Gebiet der Abwasserbehandlung und -aufbereitung kennt der Gebläsetechnikspezialist Aerzen die Anforderungen der Branche genau und hat mit Perfomance3 eine effiziente leistungsstarke und flexible Gebläselösung für die Sauerstoffversorgung entwickelt: die maßgeschneiderte Maschinenkonfiguration auf Basis hochentwickelter Technologien. Das Ziel: Grundlasten energiesparend bedienen und Versorgungsspitzen punktgenau abfangen. Ob Drehkolbengebläse, Drehkolbenverdichter oder Turbogebläse – jede Technologie hat Stärken, gleichzeitig aber auch physikalische Grenzen. Die hohe Kunst ist die passgenaue Auslegung der Aggregate an den tatsächlichen Bedarf. Eine genaue Analyse der auftretenden Lastgänge sowie die Erstellung einer Tagesganglinie ist dafür das A und O. „Dabei stellte sich heraus, dass unsere Anlage zwar eine Ausbaugröße von 30 000 Einwohnergleichwerten (EGW) hat, Autor: Thorsten Sienk, Fachredakteur, Bodenwerder 20 VERFAHRENSTECHNIK 05/2020 www.verfahrenstechnik.de

die aktuelle Auslastung aber bei nur 15 000 EGW liegt“, erzählt Anton Mayer, Leiter der Kläranlage Oberschleißheim. „Weiteres Ergebnis der Analyse: Unser Abwasseraufkommen weist hohe Schwankungen im Tagesverlauf auf und ist geprägt von niedrigen Volumina mit verhältnismäßig hohen Konzentrationen an Frachten.“ Der Mix macht’s Bereits seit 1994 sind in der 1960 erbauten Kläranlage (Abwasseranfall ca. 650 000 m 3 pro Jahr) Aerzen-Aggregate im Einsatz, zuletzt zwei Drehkolbengebläse vom Typ Delta Blower. Anton Mayer: „Mit Aerzen waren wir immer sehr zufrieden. Die Gebläse sind ohne Probleme gelaufen und haben mit geringstem Wartungsaufwand zuverlässig ihre Leistung erbracht. Auch die Ersatzteilbeschaffung und die Zusammenarbeit mit dem Kundendienst haben können die Mikroorganismen optimal ihre Arbeit erledigen. Dabei übernimmt der Turbo die Grundlast, zu Spitzenzeiten springt der Hybrid ein und bei Schwachlast läuft der Blower. „Der Turbo ist das kompakteste und gleichzeitig effizienteste Gerät“, erklärt Markus Leidinger, Abwassermanager bei Aerzen. „Allerdings ist der Regelbereich der luftgelagerten Maschinen auf 40 bis 100 begrenzt, und die Effizienz lässt im Teillastbetrieb nach.“ Bei Schwachlast arbeitet daher der Blower. Er war bereits vor der Umrüstung da und deckt die geringen Volumina in der Nacht optimal ab. Dritter im Bunde ist der Hybrid – er hilft aus, wenn der Turbo ausgelastet ist. Die jüngste Aggregate-Generation vereint die Vorzüge von Gebläse- und Verdichtertechnologie in einem System und ist die mit Abstand effizienteste Maschine im großen Regelbereich von 25 bis 100 %. Die Gebläse laufen problemlos und erbringen ihre Leistung zuverlässig und mit geringem Wartungsaufwand. immer hervorragend geklappt.“ Seit Anfang des Jahres sorgt nun ein Technologiemix bestehend aus einem Drehkolbengebläse Delta Blower GM 15 L (max. 1 038 m³/h, 700 mbar Druckdifferenz), einem Drehkolbenverdichter Delta Hybrid D 36S (max. 2 150 m³/h, 700 mbar Druckdifferenz) sowie einem Turbogebläse AT 50 G5plus (max. 1 900 m³/h, 700 mbar Druckdifferenz) für die Druckluftversorgung in den Belebungsbecken. Das clevere Trio stellt immer exakt so viel Luft bereit, wie aktuell gebraucht wird. Nicht mehr, aber auch nicht weniger. So Sollte der Turbo ausfallen, kann der Hybrid gemeinsam mit dem Drehkolbengebläse den Betrieb bei voller Belastung aufrechterhalten. Optimal mit Sauerstoff versorgt Die Aerzen-Gebläse arbeiten nicht nur äußerst effizient, sie sind zudem öl- und absorptionsmittelfrei. Das garantiert 100%ige Zuverlässigkeit. „Druckschalldämpfer, die mit Absorptionsmaterial ausgekleidet sind, unterliegen einem natürlichen Verschleiß. Dieser wird unter anderem durch die heiße Strahlpumpen Fördern, Mischen, Verdichten, Erwärmen, Vakuum Erzeugen Unsere Strahlpumpen fördern, mischen und verdichten Flüssigkeiten, Dämpfe, Gase und fließfähige Feststoffe aller Art. Sie sind einfach aufgebaut, wartungsarm und vielseitig einsetzbar z.B. in • Wasseraufbereitungsanlagen • Trinkwassersystemen • Misch- und Lagertanks • Heiz- und Kühlsystemen • Dampfstrahl-Vakuumanlagen • Chemiereaktoren • Kraftwerken Mehr dazu finden Sie in unserem Produktkatalog (QR-Code) auf unserer Webseite oder kontaktieren Sie uns unter gea.com/contact. 01 In der Kläranlage Oberschleißheim sorgt ein Technologiemix für die effiziente Druckluftversorgung in den Belebungsbecken, rechts im Bild die Verbundsteuerung Aersmart, die die geforderten Volumenströme so verteilt, dass Schwach-, Mittel- und Starklasten möglichst effizient abgearbeitet werden