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Stabile Prozesse dank Automatisierung in einem der modernsten Wasserwerke Europas

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Kalkpellets als industrielles Nebenprodukt

Reduzierte bis zum Jahr 2016 noch eine Langsamentcarbonisierungsanlage (LEC) den Härtegrad des Grundwassers, so beschleunigt seither eine neue Schnellentcarbonisierungsanlage (SEC) die Prozesse. Mit an Bord: Automatisierungstechnik von Festo. Vorteil der SEC – neben der erhöhten Geschwindigkeit: Während die LEC Kalkschlamm mit einem Restwasseranteil von rund 50 Prozent abschied, produziert die moderne SEC Kalkpellets mit einem Wasseranteil von nur zwei Prozent.

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Neben der erhöhten Anlageneffizienz ist die Umstellung auch der veränderten Marktsituation der Kalk abnehmenden Industrien geschuldet. Wurde Kalkschlamm einst in großen Mengen in der Papierproduktion verwendet, sank mit deren Niedergang in Deutschland auch die Nachfrage nach dem Naturprodukt. Kalkpellets hingegen finden heute eine breite Verwendung, u.a. in der Glas-, Tierfuttermittel- und Kunststoffindustrie. Und das rechnet sich: Laufen die insgesamt sieben Reaktoren auf Hochtouren, produzieren sie mehr als 10.000 Tonnen Kalkpellets pro Jahr.

In den zehn Meter hohen Reaktoren mit einem Durchmesser von vier Metern steigt das harte Grundwasser nach oben, wird dabei mit einer Base in Form von Kalkwasser versetzt und durch Kalk-Impfkörner angereichert. An diese lagert sich der ausgefällte Kalk des Grundwassers an, bis die Körner zu Pelletgröße angewachsen sind, aufgrund ihrer Schwere nach unten sinken und abgezogen werden können. Das weiche Wasser steigt nach oben und fließt ab.

Für die Regelung des Zu- und Abflusses zeichnen sich mit pneumatischen Festo DAPS-Schwenkantrieben ausgestattete Klappen verantwortlich. Zuverlässigkeit steht auch bei der modernen SEC-Technologie an erster Stelle.

Filterreinigung für sauberes Trinkwasser

Eine Investition in die Zukunft der Wasserversorgung ist die Grundwasserfiltration mit modernen Mehrschichtfiltern. Seit 2014 in Betrieb, entfernen solide Sand- und Aktivkohleschichten organische Stoffe. Sieben Filterbecken sorgen mit ihrem zwei Meter starken Filtersubstrat, verteilt auf jeweils 50 Quadratmeter Grundfläche, für sauberes Trinkwasser – frei von Trüb- und Schwebstoffen. Von Zeit zu Zeit müssen die Filterbecken allerdings von Schmutzpartikeln gereinigt werden. Dies erfolgt durch eine Rückspülung mit Frischwasser und Luft. Hierzu verschließen insgesamt zehn pneumatische Absperrklappen schnell und sicher den Grundwasserzulauf per DAPS-Schwenkantrieb mit Stellungsregler. Die freigespülten Sedimente werden mittels Schlammwasserabscheider abgezogen. Die Schlammwasserklappe steuert ein geregelter Linearantrieb DFPI von Festo.

Insgesamt sorgen 77 Schwenk- und geregelte Linearantriebe von Festo für zuverlässige Prozesse. Vorteil der Pneumatik: Bei einer Störung, wie beispielsweise einem Stromausfall, fahren die mit DAPS und DFPI ausgestatteten Klappen dank stromloser Grundstellung automatisch in ihren Ausgangszustand zurück. Der Filterprozess kann wieder aufgenommen werden, kein mit Sedimenten belastetes Wasser gelangt in das Zulaufsystem.

Ein hohes Sicherheitsniveau gewährleisten auch die dezentral, direkt bei den Mehrschichtfilterbecken angebrachten Festo-Schaltschränke mit Ventilinseln CPX/VTSA. Die Schaltschränke steuern sämtliche pneumatische Armaturen an und nehmen zusätzliche Sensoren für Messsignale sowie Endschalter auf.

Speziell auf die Funktionen von Filtern und Reaktoren abgestimmt, zeigt sich das Konzept der Ventilinseln als gleichermaßen flexible wie sichere Lösung für die hohen technischen Anforderungen des Wasserwerks Langenau.

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Wasserwerk Langenau: Automatisierung auf der Höhe der Zeit

Die gesamte Anlagenlandschaft des Wasserwerks Langenau verfügt über einen hohen Automatisierungsgrad. Nur zwei Mitarbeiter in der Zentralwarte können sämtliche Anlagen überwachen und steuern – von der Wassergewinnung bis zu den insgesamt 400.000 Kubikmeter fassenden Wasserbehältern. Bis zu 5000 Pumpen, Verschlussorgane und Einrichtungen des gesamten Trinkwassergewinnungs-, Aufbereitungs- und Verteilungsbetriebs liefern rund 3500 Messwerte. Mit seinen rund 300 Automatisierungsgeräten zählt das Steuerungssystem zu den größten und modernsten Leitsystemen deutscher Wasserversorgungsunternehmen.

Festo auf der Ifat 2018 in München (14.-18. Mai): Halle C2, Stand 341/440

* Der Autor arbeitet im Global Industry Segment Management Process Industries, Festo AG & Co. KG, Esslingen.

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