Mehr Leistung bei weniger Verbrauch

Zentrifugale Schlammentwässerung

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26.04.2018 Schlammentwässerung bedeutet in der Abwasseraufbereitung bares Geld – geht es doch darum, die Entsorgungskosten des entwässerten Schlamms so gering wie möglich zu halten. Neben der Entwässerungsleistung und einer hohen Trockensubstanz spielen weitere Parameter wie Polymer- und Energieverbrauch eine entscheidende Rolle. Ein neuer Dekanter erreicht hier eine besonders hohe Effizienz.

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Entscheider-Facts für Betreiber

  • Die Entsorgung von Klärschlamm ist teuer: Neben den Entsorgungskosten schlagen die Kosten für Energie und Polymereinsatz zur Entwässerung zu Buche.
  • Die neuen Dekantierzentrifugen Xelletor erreichen einen höheren Trockensubstanzgehalt mit weniger Energie und Polymer.
  • Schnecke und Rotor der Zentrifuge basieren auf einer neuen Konstruktion.

Dekanterzentrifugen sind zur Entwässerung von Klärschlamm fest etabliert. Diese Industriezentrifugen bieten mehrere Vorteile. Neben einer sehr guten Entwässerungsleistung, auch bei Schwankungen im Zulauf (Sommer-/Winterbetrieb), erreichen diese Maschinen einen hohen Abscheidegrad.

Mehr Trockensubstanz führt zu weniger Entsorgungskosten

Kläranlagenbetreiber sind bei der Schlammentwässerung mit mehreren Herausforderungen konfrontiert. Zum einen wird ein möglichst hoher Trockensubstanzgehalt im entwässerten Schlamm angestrebt; gleichzeitig soll der Einsatz von polymerem Flockungsmittel so niedrig wie möglich gehalten werden. Zum anderen soll die abgetrennte Flüssigkeit möglichst klar ausgetragen werden, dies erfordert einen hohen Abscheidegrad der ungelösten Feststoffe. Dadurch wird eine Rückbelastung in die anderen Reinigungsstufen der Kläranlage vermieden.

Das Entwässerungsergebnis hängt stark von den Eigenschaften des zu behandelnden Schlamms ab. Die bestehende Dekanterbaureihe von Flottweg erreicht bereits sehr gute Ergebnisse. Die Maschinen haben sich bereits an die physikalischen Grenzen der Entwässerbarkeit angenähert. Auf der Jagd nach der maximalen Trenn­effizienz wurde das bestehende Zentrifugenkonzept von Flottweg nun radikal hinterfragt. Das Resultat ist die Xelletor-Baureihe, welche die bisherige Leistungsfähigkeit deutlich übertrifft. Das neue Maschinenkonzept erreicht eine höhere Trockensubstanz, wodurch die Schlammmenge deutlich reduziert wird. So sind bis zu 10 % Einsparung bei den Schlammentsorgungskosten möglich. Die Abscheideraten bleiben konstant über
99 %. Das heißt, es sind nahezu keine Feststoffe mehr in der abgetrennten Flüssigkeit zu sehen.

Unter Versuchsbedingungen in der Kläranlage Rosenheim konnte mit dem Xelletor gegenüber der konventionellen Hochleistungsbaureih sogar über 2 % mehr Trockensubstanz erreicht werden. In der Kläranlage einer Großstadt entstehen jährlich rund 500.000 m3 Nassschlamm mit 3 % Trockensubstanz. Mit den bisherigen Maschinen werden diese auf 25 % Trockensubstanz entwässert. Mit der neuen Zentrifuge werden nun 27 % Trockensubstanz erreicht – das bedeutet, dass 4.400 t/a weniger Schlamm entsorgt werden müssen. Bei Entsorgungskosten von rund 70 Euro pro Tonne spart der Betreiber 308.000 Euro im Jahr!

Bis zu 20 % weniger Polymer

Ein deutlicher Teil der Schlammentwässerungskosten entsteht durch den Einsatz von polymeren Flockungsmitteln. Diese vergrößern die Feststoffpartikel und sorgen dadurch für eine effizientere Entwässerung. Die neue Maschine kommt aufgrund der schonenden Beschleunigung der Suspension sowie des Supertiefteich-Konzepts mit deutlich weniger Polymer aus. In Versuchen waren unter Realbedingungen Polymer-Einsparungen bis zu 20 % möglich – und das bei gleichbleibendem Trockensubstanzgehalt und unverändert hohem Abscheidegrad. Auch hier lässt sich das Einsparpotenzial problemlos berechnen: Ausgehend von einer Kläranlage mit einer Jahresschlammmenge von 500.000 m³ und einem Polymerpreis von 4 Euro/kg (Pulver mit 100 % Wirksubstanz), erwirtschaftet die neue Zentrifuge eine Ersparnis von 120.000 Euro pro Jahr.

industrieWASSER April 2018

Energieverbrauch sinkt auf 0,7 kWh/m3

Dekanterzentrifugen sind durch ihr robustes Bauprinzip als Dauerläufer bekannt. Nach wie vor sind viele Zentrifugen aus den 80er Jahren immer noch im Einsatz. Daher haben noch viele den hohen Energieverbrauch dieser Maschinen im Kopf. Im Vergleich zu diesen Maschinen liegt die Energieeinsparung der neuen Maschinen bei 50 %. Im Vergleich zu den älteren Maschinen konnten im konkreten Fall über 20.000 Euro Energiekosten pro Jahr eingespart werden.

Je nach Durchsatzmenge liegt der spezifische Energieverbrauch für die Schlammentwässerung der neuen Maschine bei nur 0,7 kWh/m³. Möglich wird dies aufgrund des neuen Konstruktionsprinzips von Schnecke und Rotor.

Neben den rein wirtschaftlichen Fakten zeichnet sich die Zentrifuge durch ihre komfortable Bedienung aus. Dazu gehört die automatische Regelung der Trommel- und Differenzdrehzahl, mit der auch bei Schwankungen die optimale Trockensubstanz im entwässerten Feststoff erreicht wird. Außerdem lässt sich die Zentrifuge in die Gesamtsteuerung der Anlage einbinden. Auf Wunsch werden Optionen der Fernüberwachung und Fernwartung integriert. Optional ist auch die automatische Flockungsmitteldosierung mit Echtzeitüberwachung, mit der sich der Polymerverbrauch zusätzlich reduzieren lässt. Die Zentrifuge basiert auf einer geschlossenen Bauweise. Dadurch ist die Umgebung gegen Geruchsbelästigung und Klärschlamm-Aerosole abgeschirmt.

Fazit: Die ausführlichen Tests auf mehreren Kläranlagen zeigen deutlich: Mit dem Xelletor-System können die bisherigen Grenzen bei Entwässerungsleistung, Polymer-Verbrauch und dem Strombedarf deutlich verschoben werden. Dadurch sind enorme Einsparungen möglich.

Ifat 2018 Halle A1 – 550
Achema 2018 Halle 5.0 – A86

Heftausgabe: Mai/2018

Über den Autor

Sven Bedö, Nils Engelke, Wolfgang Steiger, Flottweg
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