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Klärschlamm fördern

Vorfahrt in der Wasseraufbereitung: Klärschlamm auf der Langstrecke

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VERDER Deutschland GmbH & Co. KG
VEGA Grieshaber KG
Endress+Hauser (Deutschland) GmbH+Co. KG
SEEPEX GmbH

Die neue Förderlösung

Bei SAI entfallen solche Nachteile. Bei diesem System wird zur Schlammförderung zunächst eine Schlammsäule über eine Trichterpumpe in der Druckleitung verdichtet und komprimiert (die anschließend über gepulste Druckluftinjektionen weitergefördert wird). Der Zeitpunkt für die Luftinjektionen erfolgt druckgesteuert über einen auf die Anwendung optimierten Algorithmus. Die pneumatisch transportierte Schlammsäule wird zusätzlich mit einer Polymerlösung ummantelt. Damit wird die Rohrreibung reduziert und so die Energieeffizienz des Gesamtsystems verbessert.

Durch die Kombination von Pumpenförderung und pneumatischer Dichtstromförderung reduziert sich der Druck in der gesamten Förderleitung dauerhaft auf ein sehr niedriges Druckniveau unterhalb PN10 (s. Grafik). Es resultiert direkt aus der erforderlichen Kraft zum initialen Bewegen der komprimierten Schlammsäule. Sobald die Haftreibungskraft einmal überwunden ist, wird die Schlamm­säule durch die nachströmende und expandierende Druckluft beschleunigt, wodurch das Druckniveau in der Leitung wieder absinkt (s. Grafik). Durch eine Anpassung der Systemparameter, beispielsweise Polymer- und Luftmenge, wird ein energietechnisch optimaler Betriebspunkt anlagenspezifisch vor Ort eingestellt.

Durch den geringeren Leitungsdruck lassen sich erheblich dünnwandigere und günstigere Rohrleitungen (in PN10 bis PN16) verwenden, was insbesondere bei langen Transportentfernungen zu einer beträchtlichen Reduktion der Investitionskosten führen kann, so der Hersteller. Zudem können kleinere, einstufige Trichterpumpen mit der Seepex „Smart Conveying Technology“ (SCT) eingesetzt werden, die den Wartungsaufwand auf ein Minimum reduzieren (Rotor-/Statorwechsel in unter einer Stunden) und einen vergleichsweise geringen Energieverbrauch aufweisen.

Das Gesamtsystem

Zentrales Element von SAI ist die integrierte Steuerung, die alle Funktionen des Systems regelt. Die Füllmenge im Vorhaltetrichter der Schlammpumpe wird über einen Laser-Distanzsensor oder Wägezellen erfasst und die Fördermenge in Abhängigkeit zum Füllstand adaptiv geregelt, um den Polymerlösungsverbrauch zu minimieren. Darüber hinaus sind durch die Temperatur-, Überdruck- und FU-Überwachung drei Sicherheitsfunktionen realisiert, die einen reibungsfreien, sicheren Betrieb gewährleisten. Je nach Gegebenheiten müssen Druckluft und Polymerlösung an mehreren Stellen in die Leitung injiziert werden (s. Bild). Die Ventile zur Luftinjektion lassen sich auch manuell über ein mitgeliefertes Bedienelement steuern. Dies ist besonders für die Reinigung der Rohrleitungen, wie etwa vor längeren Stillstandzeiten oder zum Befreien der Förderleitung von Verstopfungen, relevant.

Die Systemparameter lassen sich auf zweierlei Art einstellen. Zum einen kann eine (Fern-)Steuerung über Feldbus von einer Leitwarte aus vorgenommen werden, zum anderen können lokal über ein Bedienelement Parameter modifiziert werden. Des Weiteren wird die Menge der verbrauchten Druckluft wie auch der verwendeten Polymerlösung gemessen und neben weiteren Informationen, beispielsweise Systemzustand oder Pumpen-Betriebsparameter, auf dem lokalen Display der Bedieneinheit dargestellt. Freie Fahrt im Rohr ist so gewährleistet – damit das so bleibt wurde Smart Air Injection zum Patent angemeldet.

* * Der Autor ist Entwicklungsingenieur bei Seepex, Bottrop.

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