Armaturen für die Klärschlammverwertung Im Schlamm steckt noch viel Potenzial

Anbieter zum Thema

VERDER Deutschland GmbH & Co. KG

VEGA Grieshaber KG

HARTER GmbH

Klärschlamm, das Nebenprodukt der Abwasserreinigung in Kläranlagen, birgt ein erhebliches Potenzial für die Rückgewinnung wertvoller Nährstoffe und erneuerbarer Energien. In diesem Zusammenhang spielen Industriearmaturen eine Schlüsselrolle bei der Sicherung des Betriebs, der Prozessoptimierung und der Energieeffizienz.

Klärschlamm – das Produkt der Behandlung von kommunalem und industriellem Abwasser in Kläranlagen ist keineswegs nur als Abfall zu betrachten: Der „Schlamm“ stellt eine wertvolle Ressource dar, weil er Nährstoffe wie Kalzium, Kalium, Magnesium, Stickstoff und Phosphor enthält. Diese Mineralien sind von enormer Bedeutung für die Pflanzendüngung und tragen zur Steigerung der Landwirtschaftsproduktivität bei. Zusätzlich bietet Klärschlamm ein großes Potenzial zur Erzeugung erneuerbarer Energien durch die thermische Verwertung.

Die thermische Verwertung von Klärschlamm umfasst die Klärschlammtrocknung, die Klärschlammverbrennung und die Abwärmenutzung. Bei der Trocknung wird der Schlamm in speziellen Trocknungsanlagen erhitzt, um Wasser zu verdampfen und so eine Trockenmasse zu erzeugen. Dieser Prozess erzeugt Brüdendampf, der in weiteren Verfahrensschritten zur Energiegewinnung genutzt werden kann.

Bildergalerie

Bei der Verbrennung der vorgetrockneten Schlämme bei hohen Temperaturen von bis zu 950 °C entsteht Rauchgas. Dieses wird in einem nachgeschalteten Wärmerückgewinnungssystem genutzt, um weitere Energie zu gewinnen. Beide Prozesse, die Klärschlammtrocknung und die -verbrennung, dienen nicht nur der Entsorgung des Schlamms, sondern auch der effizienten Energieerzeugung, zum Beispiel durch Fernwärmeauskopplung.

So viel investiert die chemisch-pharmazeutische Industrie in Umweltschutz

Bildergalerie mit 8 Bildern

Anforderungen von Industriearmaturen

Industriearmaturen spielen in diesem komplexen Anwendungsbereich eine maßgebliche Rolle und sind unerlässlich für die sichere und effiziente Durchführung der Prozesse. Deshalb müssen sie bestimmte Ansprüche erfüllen. Das Kugelsegmentventil Paltra-V der Ventilspezialisten von Ari-Armaturen – das bisher insbesondere in der Papierindustrie erfolgreich eingesetzt wird – ist im Umgang mit faserigen und kristallisierenden Medien wie Schlämmen, Emulsionen und Faserstoffen zu empfehlen, weil das V-förmige Kugelsegment während des Schließvorgangs die im Medium vorhandenen Fasern schneidet. Das Ventil ist langanhaltend dicht, säubert sich durch ständigen Sitzkontakt selbst und überzeugt durch ein hohes Stellverhältnis und hohe Kvs-Werte. Als korrosionsresistentes Edelstahlventil ist das Paltra-V ein echter Allrounder in der Klärschlammbehandlung.

Um den thermischen Behandlungsprozess in der Klärschlammverwertung optimal zu gestalten, ist außerdem die präzise Steuerung von fundamentaler Bedeutung. Die Armatur-Experten bieten dafür Stellventile der Stevi-Baureihe an, um höchste Präzision und Zuverlässigkeit in der Prozesssteuerung zu gewährleisten. Diese Armaturen ermöglichen eine hohe Regelgenauigkeit der Prozessparameter, darunter Temperatur, Druck und Durchfluss und helfen, die thermische Behandlung kontrolliert und äußerst effizient ablaufen zu lassen. Dabei überzeugt das Hochleistungsventil Stevi Pro durch professionelles Regeln, auch unter kritischen Betriebsbedingungen bis Druckstufe PN 160.

Anspruchsvolle Anwendung …

Im Zuge der Wärmerückgewinnung wird Hochdruckdampf produziert, mit dem eine Dampfturbine betrieben wird. Hierfür ist der Einsatz von Mittel- und Niederdruckarmaturen notwendig. Dazu zählen Absperrventile als primäre Ausstattung für die Betriebssicherheit jeder Anlage.

Die Faltenbalg-Absperrventile Faba weisen beim zuverlässigen Schließen eine hundertprozentige Dichtheit und eine chemische Beständigkeit gegenüber Zusatzstoffen, die in der Klärschlammbehandlung z. B. aus der Abgasreinigung entstehen, auf. Für den Einsatz in Mitteldruck-Anlagen bietet sich Faba Supra PN 63-160 an.

Alle Ventile aus der Faba-Reihe verfügen serienmäßig über mehrwandige Faltenbälge sowie einen konischen Kegel mit Kantensitz, wodurch eine Linien-Abdichtung auf dem Sitz erfolgt und dies eine optimale Dichtheit auch bei kritischen Medien mit hohen Standzeiten gewährleistet. Die innere Dichtheit bestätigt Ari durch die Prüfung gemäß EN 12266, Leckrate A. Auf Kundenwunsch kann eine Prüfung gemäß weiteren Normen wie der API 598 realisiert werden. Die verwendeten doppelwandigen Faltenbälge sind je nach Baureihe für bis zu 100. 000 Lastspiele ausgelegt.

Über die Absperrventile hinaus bietet das Unternehmen aus Schloß Holte-Stukenbrock (Nordrhein-Westfalen) aber auch mit der Prozessarmatur Zetrix eine dreifach exzentrische, metallisch dichtende Absperrklappe an. Diese ist nach Herstellerangaben besonders gut für äußerst anspruchsvolle Medien und Einsatzbedingungen geeignet. Sie stellt eine zuverlässige Abdichtung in den Druckstufen PN 6-100 sicher und wird von Ari bis DN 1400 hergestellt. Durch Dichtheitsprüfungen nach DIN EN 12266-1 ist mindestens Leckrate A und somit eine echte Null-Leckage nachgewiesen. Zulassungen nach TA-Luft/ISO 15848-1, SIL, ATEX, EAC und Fire Safe runden das Paket ab. Für die im Prozess der Klärschlammverwertung produzierte Fernwärme hat sich die Prozessarmatur Zetrix mit Anflanschgehäuse (Lug Type) nachhaltig bewährt.

… anspruchsvolle Armatur-Lösungen

Sicherheitsventile gehören ebenfalls zur Standardausstattung von Dampfdruckanlagen. Das Ari-Safe ist ein direktwirkendes, federbelastetes Sicherheitsventil mit einem sicheren Ansprechverhalten und entspricht den Anforderungen nach DIN EN ISO 4126. Auf Anfrage ist es mit einem Edelstahl-Faltenbalg zur Gegendruckkompensation erhältlich.

Um die störungsfreie Funktion der gesamten Verfahrenskette zu gewährleisten, sollten außerdem die Kondensatableiter Cona eingeplant werden. Die Nutzung von Dampf verpflichtet zur Kondensatentfernung aus den Trocknungsanlagen (Schwimmer-Kondensatableiter Cona S/SC) sowie aus den Rohrleitungen (Bimetall-Kondensatableiter Cona B). Für kleinere Kondensatmengen ist der Einsatz des platzsparenden, kompakten Ventils Cona All-in-One – bestehend aus Ableiter, Absperrventil, Schmutzfänger, Rückschlagventil und Ablassventil – zu empfehlen. Auch Mitteldruckanlagen können mithilfe von thermischen Bimetall-Kondensatableiter mit Einschweißenden entwässert werden. Diese sind bis PN 630 erhältlich.

Klassische Module aus der Ari-Systemtechnik runden den Dampf- und Kondensatkreislauf jeder Klärschlammverbrennungsanlage ab, wie zum Beispiel die nach Maß konzipierte Kondensatrückspeiseanlage Ari-Corsys. Der Sammelbehälter kann in eckiger oder zylindrischer Bauform, sowie sowohl drucklos oder druckbeaufschlagt ausgeführt werden. Hierin wird das Kondensat gesammelt und mit elektrischen Pumpen zum Speisewasserbehälter und abschließend zum Abhitzekessel zurückbefördert.

Alternativ ist auch eine Nutzung ohne Hilfsenergie mittels Treibdampfpumpen möglich. Prädestiniert hierfür ist der mechanische, schwimmer-gesteuerte Kondensatheber Conlift, der für eine gezielte Kondensatrückführung sorgt.

Was ist mit Hilfsprozessen?

Abschließend ist ergänzend auf Neben- und Hilfssysteme hinzuweisen. Sie unterstützen den Hauptbetrieb der thermischen Klärschlammverwertung und umfassen u. a. die Raumwärme- und Warmwasserversorgung, Kühl- und Lüftungssysteme, Druckluft sowie Wasseraufbereitung. Besonders Wasser nimmt als Hilfsstoff eine besonders wichtige Rolle ein. Deshalb soll es einwandfrei zugeleitet, genau dosiert beigemischt oder eingespritzt werden. Hierfür sind sämtliche Ari-Armaturen zu empfehlen, die auch in der Gebäudetechnik verwendet werden.

Fluidik-Trends und Pumpen 2023

Pumpen, Armaturen, Kompressoren: Wer hält die Welt im Fluss?

Damit bietet Ari-Armaturen, traditionsreicher und inhabergeführter Armaturenhersteller mit Hauptsitz im ostwestfälischen Schloß Holte-Stukenbrock, einen großen Teil der benötigten Industriearmaturen für die spezifischen Anforderungen in der Klärschlammverwertung aus einer Hand. (dst)

(ID:49755447)