Turbokompressoren Turboverdichter ersetzt Oberflächenbelüfter in Industrie-Kläranlage

Die biologisch abbaubaren Abwässer des Chemparks Leverkusen und der Haushalte aus dem unteren Einzugsgebiet des Wupperverbandes reinigt Currenta in einem Gemeinschaftsklärwerk. Die Belüftung der offenen Becken stellen seit 2007 Turbokompressoren von Atlas Copco sicher, welche die klassischen Oberflächenbelüfter ersetzten.

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YNCORIS GmbH & Co. KG

Atlas Copco Kompressoren und Drucklufttechnik GmbH

Im Jahr 2007, im Zuge der Instandsetzung der Kläranlage in Leverkusen, investierte Currenta in zwei neue Kaskadenbecken mit einer Tiefe von 8 m und somit verringertem Platzbedarf und höherem Druck am Beckenboden. Dies hatte zur Folge, dass sich die Luft bei einer Belüftung des Beckens von unten besser im Wasser löst. Aufgrund des Sauerstoffbedarfs wurden vier Niederdruck-Turbokompressoren vom Typ ZB von Atlas Copco installiert, von denen zwei oder drei in Abhängigkeit vom Verschmutzungsgrad des Abwassers rund um die Uhr laufen, während die vierte als Sicherheitsreserve dient.

Bei den Turbokompressoren handelt es sich um einstufige, drehzahlgeregelte Maschinen des Typs ZB 160 VSD, die über die übergeordnete Steuerung ES 130T energieoptimiert gesteuert werden. Die Motoren sind kontaktlos elektromagnetisch gelagert, wodurch nach Aussage von Thorsten Poggenmöller, Produktmanager für Niederdrucksysteme bei der Atlas Copco Kompressoren und Drucklufttechnik in Essen, „Verschleißfreiheit“ sichergestellt werde. „Außerdem liegt das Laufrad direkt auf der Motorwelle“, betont Poggenmöller, „damit entfällt das Getriebe komplett, was einen hervorragenden Wirkungsgrad ermöglicht.“ Zudem seien bei diesem Antriebskonzept keine Schmierstoffe mehr nötig, so dass auch kein Öl in den Verdichter gelangen kann. Gegenüber herkömmlichen Drehkolbengebläsen ist mit diesem neuartigen Antrieb eine Energieersparnis von 30 bis 40 Prozent möglich, in Einzelfällen sogar noch deutlich mehr.

Die Turbinentechnik benötigt Currenta auch, weil normale Drehkolbengebläse nur 1 bar Überdruck liefern können. In der Kläranlage ist wegen der Wassertiefe und des speziellen Membranrohrsystems am Beckenboden ein deutlich höherer Druck erforderlich.

Der erste Bauabschnitt der neuen Kaskadenbiologie wurde im November 2007 in Betrieb genommen. Eine energetische Analyse steht noch aus. Currenta will den Stromverbrauch möglichst bald erfassen, um eine Einschätzung der Situation zu bekommen. Denn die Luft wird über Silikonmembran-Rohre am Boden des Beckens eingeblasen, und es kann sein, dass sich die Belüftungseinrichtungen mit den Jahren zusetzen – eine Erfahrung, die andere Kläranlagenbetreiber schon gemacht haben. Das würde bedeuten, dass die Kompressoren gegen einen höheren Widerstand arbeiten müssten und der Strombedarf stiege.

Angestrebt wird, die Kompressoren optimal mit dem bei Currenta eingesetzten Prozessleitsystem zu vernetzen. Damit käme man dem Ziel eines konstanten Sauerstoffgehaltes im Becken sehr nahe. Der wird zwar kontinuierlich gemessen, doch derzeit wird noch über eine Regelarmatur die ins Becken eingeblasene Luftmenge variiert. Die ZB-Kompressoren passen sich aber erst zeitversetzt an. Sobald das Signal des Sauerstoff-Messsystems ans PLS geleitet und von dort direkt von der Kompressorensteuerung abgegriffen werden kann, wäre die Anpassung an die Leverkusener Gegebenheiten vorerst perfekt.

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