Entwässerung neu gedacht: Mehr Leistung bei weniger Verbrauch in der zentrifugalen Schlammentwässerung

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Polymer einsparen

Ein deutlicher Teil der Schlammentwässerungskosten entfallen auf die Verwendung von polymeren Flockungsmitteln. Der Einsatz dieser Zusatzstoffe ist in den meisten Fällen unumgänglich. Polymere Flockungsmittel vergrößern die Feststoffpartikel und sorgen dadurch für eine effizientere Entwässerungsleistung. Beim Xelletor kann aufgrund der schonenden Beschleunigung der Suspension sowie des Supertiefteich-Konzepts deutlich Polymer gespart werden. In Versuchen waren unter Realbedingungen Polymer-Einsparungen bis zu 20 Prozent möglich. Und das bei gleichbleibendem Trockensubstanzgehalt und unverändert hohem Abscheidegrad.

Wasser- und Abwasser-Geschichten (Bildergalerie)

Junge Studenten und alte Pumpen (Prozess Spezial Wasser/Abwasser-Ausgabe 02/2019)Seit über 100 Jahren sind am Lehrstuhl für Wasserbau und Wasserwirtschaft der TU München drei KSB-Pumpen für Versuchszwecke im Einsatz: zwei doppelflutige Aggregate aus dem Jahr 1913 und eine einstufige Pumpe von 1916. Hintergrund ist vermutlich die persönliche Verbundenheit von Johannes Klein, einem der KSB-Firmengründer, mit München: Klein hat einen Teil seiner maschinenbaulichen Ausbildung an der Polytechnischen Schule in München absolviert. König Ludwig II erweiterte diese 1868 zur Technischen Hochschule, dem Vorläufer der heutigen TU München. In der Vergangenheit trieb ein gemeinsamer 6-poliger ungeregelter 90-kW-Motor die beiden älteren doppelflutigen Pumpen an. Diese Aufstellungsart ist möglich, da die erste Pumpe eine durchgehende Welle besitzt und man so beide Pumpen bedarfsweise zusammenkoppeln kann. So können die angehenden Hydraulikexperten je nach Belieben die Pumpen einzeln oder zusammen arbeiten lassen. Durch verschiedene Schieberstellungen und variable Rohrleitungsführungen an Saug- und Druckseite ist es möglich, einen Parallel- oder Reihenbetrieb zu fahren. Diese Verrohrungsart bietet größtmögliche Flexibilität bei der Änderung der Förderhöhen und Fördermengen. Die Pumpen sind an besonders ausgewählten Stellen mit gläsernen Verschlussstücken versehen, mit deren Hilfe Studenten die Strömungsvorgänge im Inneren der Pumpen beobachten können.Schauen Sie doch einfach mal in unsere E-Paper-Ausgabe.(KSB/TU München)

Wie war das Klima zu Kaiser Neros Zeiten? (Prozess Spezial Wasser/Abwasser-Ausgabe 01/2019)Kalkablagerungen von einem Aquädukt, der die antike Hafenstadt Patara im Südwesten der Türkei mit Wasser versorgte, geben Aufschluss über das Klima während der Herrschaft des römischen Kaisers Nero. Wissenschaftler der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) haben die Ablagerungen in zerbrochenen Keramikleitungen untersucht, die neben der Brücke gefunden wurden. In Verbindung mit der Inschrift einer Stützmauer konnten die Geowissenschaftler rekonstruieren, dass der Aquädukt im Winter 51/52 n.Chr. eingeweiht wurde und dass sich das Erdbeben, das einen Teil zerstörte, 68 n.Chr. ereignete. Die zwei Zentimeter dicken Kalkschichten bildeten sich demnach im Laufe von 17 Jahren. Die Isotopenverhältnisse von Sauerstoff und Kohlenstoff in den Kalkablagerungen geben Informationen über Luft- und Wassertemperaturen sowie Niederschläge preis. Damit kann für die Zeit von Neros Herrschaft zwischen 54 und 68 n.Chr. ein recht detailliertes Klimabild gezeichnet werden: Eine anfänglich wärmere Periode ging mit höheren Niederschlägen einher, während die Abkühlung seit Beginn der zweiten Hälfte von Neros Herrschaft von einem Rückgang der Niederschlagsmenge begleitet war. Während des Römischen Reiches wurden mehr als 1700 Langstrecken-Wasserleitungen und Tausende von kleineren Aquädukten gebaut, um Trink- und Badewasser für Städte, Privathäuser und Badeeinrichtungen bereitzustellen. Häufig stammte das Wasser von Karstquellen, die das ganze Jahr hindurch sprudelten. In den Leitungen bildeten sich Kalkablagerungen, die Veränderungen in der Wassertemperatur, Verdunstung, Schüttung und Zusammensetzung ebenso anzeigen wie umweltbedingte oder menschengemachte Einflüsse. Im Bild: Elemente der römischen Siphon-Wasserleitung bei Patara: Jeder Stein wiegt rund 800 kg. Die dort gefundenen Kalkablagerungen geben Aufschluss über das Klima zu Zeiten Neros.Schauen Sie doch einfach mal in unsere E-Paper-Ausgabe.(Cornelis Passchier, Universität Mainz)

Ionenaustausch und die Bibel (Prozess Spezial Wasser/Abwasser-Ausgabe 02/2018)Ionenaustauscher ersetzen gelöste Ionen durch andere Ionen gleichnamiger Ladung; sie werden u.a. zur Enthärtung, Umsalzung, Teilentsalzung oder Vollentsalzung von Wasser oder wässerigen Lösungen verwendet – heute eine Standard-Technologie der Wasseraufbereitung. Historisch betrachtet trifft man schon sehr früh auf Phänomene, die als Ionenaustausch interpretiert werden können. Bereits in der griechischen Antike wird man fündig: Aristoteles berichtet, dass Meerwasser und verunreinigtes Trinkwasser aufbereitet werden könne, indem man es durch Sand- oder Tonschichten passieren lässt. Die Guanchen, Ureinwohner der Kanaren, machten sich eine Form des Ionenaustausches zur Aufbereitung des gesammelten Regenwassers zunutze, indem sie das Wasser durch ein poröses Vulkangestein sickern ließen (dort finden sich natürliche Alumosilikate wie und Zeolithe, die reversibel Erdalkali- und Alkali-Ionen aus einer Lösung aufnehmen bzw. abgeben). Als älteste Erwähnung eines Ionenaustauschprozesses gilt jedoch die Bibel. Im 2. Buch Mose (Exodus 15, 23-25) wird das Überführen von bitterem Quellwasser in süßes Trinkwasser durch Einlegen eines alten Baumstammes beschrieben. Der technische Hintergrund: Verrottete Zellulose ist ein guter Austauscher für Magnesium-Ionen. Der Mensch nutzte demnach das Prinzip des Ionenaustausches bevor die chemischen Hintergründe verstanden waren.Schauen Sie doch einfach mal in unsere E-Paper-Ausgabe(Hortus Deliciarum, Moses führt das Volk Israel durch das Rote Meer / Dnalor_01 / CC BY-SA 3.0)

Das elektrische Schwein (Prozess Spezial Wasser/Abwasser-Ausgabe 01/2018)Mit der auf Kläranlagen eingesetzten klassischen, maschinellen Entwässerung (Klärschlammpresse) lässt sich ein Gehalt an Trockensubstanz im Klärschlamm bis 25 % erreichen. Der Entsorgungs- und Servicebetrieb Grünstadt AöR verbessert das Ergebnis in einer solarunterstützten Trockenhalle: Durch die Massenreduzierung bei der Trocknung von 25 auf 70 % werden die Transport- und Entsorgungskosten erheblich verringert, denn verdunstetes Wasser muss nicht entsorgt werden. Der Klärschlamm wird von der Presse in die 84 x 12 m große Trocknungshalle gebracht. Dort wird er für eine effektive Trocknung durch ein „elektrisches Schwein“ in festgelegten Zeitintervallen bearbeitet. Das Schwein arbeitet vollautomatisch, indem es den Schlamm wendet, mischt und somit auch durchlüftet. Das Trocknen erfolgt mit Unterstützung der Sonnenstrahlen, welche die Schlammoberfläche erwärmen: Über die Stahlkonstruktion der Halle ist lediglich eine PE-Luftpolsterfolie gespannt, die Sonne kann nahezu ungehindert die Halle aufheizen. Die Aufenthaltszeit des Schlammes liegt je nach Witterung und gewünschtem Trocknungsgrad bei 4 bis 8 Wochen. Fazit: eine saugute Lösung!Schauen Sie doch einfach mal in unsere E-Paper-Ausgabe.(Stadtverwaltung Grünstadt)

Auch hier lässt sich das Einsparpotenzial berechnen. Ausgehend von einer Kläranlage mit einer Jahresschlammmenge von 500 000 m³ und einem Preis für das Kilogramm Polymer (Pulver mit 100 Prozent Wirksubstanz) von vier Euro, erwirtschaftet die Xelletor-Baureihe eine Ersparnis von 120 000 Euro im Jahr.

Energie im Fokus

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 Xelletor-Baureihe bei 50 Prozent. Im Vergleich zu den älteren Maschinen konnten im konkreten Fall über 20 000 Euro Energiekosten jährlich eingespart werden. Je nach Durchsatzmenge liegt der spezifische Energieverbrauch für die Schlammentwässerung der Baureihe bei nur 0,7 kWh/m³. Die Einsparungen durch die Xelletor-Baureihe entstehen aufgrund des neuen Konstruktionsprinzips von Schnecke und Rotor.

Fazit: Tests auf mehreren Kläranlagen zeigen deutlich: Das Xelletor-System sprengt bei allen entscheidenden Anforderungen die bisherigen Grenzen.

Mehr zur neuen Xelletor-Baureihe erfahren Sie imYoutube-Video.

* S. Bedö ist Leiter Marketing, N. Engelke PR- und Kommunikationsmanager und W. Steiger Mitarbeiter in der Abteilung Verfahrenstechnik bei Flottweg, Vilsbiburg.

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