Maximale Gasausbeute und hochwertiger Klärschlamm • WASSER & ABWASSER

Nach knapp 60 Jahren im Einsatz ließ das Unternehmen Doosan Enpure seine Faultürme der Kläranlage Bellozanne auf der Insel Jersey 2015 modernisieren. (Bild: Landia)Nach knapp 60 Jahren im Einsatz ließ das Unternehmen Doosan Enpure seine Faultürme der Kläranlage Bellozanne auf der Insel Jersey 2015 modernisieren. (Bild: Landia)
Maximale Gasausbeute und hochwertiger Klärschlamm

Nach knapp 60 Jah­ren im Ein­satz ließ das Unter­neh­men Doo­san Enpu­re sei­ne Faul­tür­me der Klär­an­la­ge Bel­lo­zan­ne auf der Insel Jer­sey 2015 erset­zen. Damit soll­ten zukünf­ti­ge Umwelt­stan­dards erfüllt sowie den mitt­ler­wei­le mehr als 105.000 Ein­woh­nern wie­der eine Klär­an­la­ge zur Ver­fü­gung gestellt wer­den, die heu­ti­gen Stan­dards ent­spricht. Da die War­tung der Kom­pres­so­ren frü­her sehr kos­ten­in­ten­siv war und auch die Rohr­lei­tun­gen und Arma­tu­ren für Pro­ble­me sorg­ten, gab das war­tungs­ar­me Equip­ment den Aus­schlag. Die Wahl fiel auf das Lan­dia-Gas­Mix-Sys­tem, das durch sei­ne Eben­erdig­keit einen schnel­len und ein­fa­chen Zugang gewähr­leis­tet. Neben meh­re­ren Chop­per-Pum­pen zur Zer­klei­ne­rung von grö­ße­ren Par­ti­keln ent­hält das Rühr­werk der Lan­dia GmbH ein Gas­Mix-Sys­tem. Auch nach drei Jah­ren im Ein­satz zeigt die Anla­ge noch kei­ner­lei Ver­schleiß­erschei­nun­gen. Die genutz­te Ver­fah­rens­tech­nik lie­fert nicht nur eine maxi­ma­le Gas­aus­beu­te, son­dern auch Klär­schlamm als orga­ni­sches Dün­ge­mit­tel. So kön­nen War­tungs­kos­ten in Mil­lio­nen­hö­he ein­ge­spart wer­den.

Jer­sey, die größ­te Kanal­in­sel zwi­schen Groß­bri­tan­ni­en und Frank­reich, ist nicht nur für ihre Kar­tof­fel­sor­te, die beson­de­ren Jer­sey-Rin­der oder das Finanz­zen­trum bekannt, son­dern heu­te auch für das Design und die Effi­zi­enz ihrer Klär­an­la­gen. Im Zuge der Moder­ni­sie­rung der­sel­ben streb­te das ver­ant­wort­li­che Pro­zes­s­in­ge­nieur­un­ter­neh­men Doo­san Enpu­re eine lan­ge Lebens­dau­er bis min­des­tens 2035 an. Da die Anla­ge heu­te, drei Jah­re spä­ter, immer noch ein­wand­frei und kli­ma­neu­tral läuft, ste­hen die Chan­cen, die­ses Ziel zu errei­chen, äußerst gut.

Als logis­ti­sche Her­aus­for­de­rung für das Amt für Infra­struk­tur und Doo­san Enpu­re stell­te sich bei der Moder­ni­sie­rung der Insel­cha­rak­ter her­aus: Nebel oder star­ker Wind kön­nen die Anlie­fe­rung von Waren wie bei­spiels­wei­se Ersatz­tei­le nach Jer­sey ver­hin­dern, wes­halb die Klär­an­la­ge Bel­lo­zan­ne aut­ark sein muss und ein Back­up benö­tigt. Ent­schei­dend waren daher eine hohe Effi­zi­enz, eine ein­fa­che War­tung und eine hohe Leis­tung, vor allem für die Pum­pen und Rühr­wer­ke. Ins­be­son­de­re die War­tung der Kom­pres­so­ren, die bei der alten Anla­ge selbst dann aus­fie­len, wenn sich nur eine gerin­ge Men­ge Schaum im alten Gas­misch­sys­tem bil­de­te, waren in den ver­gan­ge­nen Jah­ren ein gro­ßer Kos­ten­fak­tor. Eben­so sorg­ten Rohr­lei­tun­gen und Arma­tu­ren für Pro­ble­me, da sie nicht für die­sen Ein­satz­zweck aus­ge­legt waren. „Wir bevor­zug­ten ein Rühr­werk, wel­ches bei mög­lichst nied­ri­gen War­tungs­kos­ten eine maxi­ma­le Gas­aus­beu­te erzeu­gen konn­te“, erklärt Gary Davies, Chef­inge­nieur der Klär­an­la­ge Bel­lo­zan­ne.

Weniger Wartung durch leicht zugängliches System

Bei der neu­en Klär­an­la­ge auf Jer­sey wur­de die Aus­rüs­tung nun eben­erdig anstatt auf erhöh­ten Platt­for­men errich­tet. Dadurch befin­den sich kei­ne Hub­ar­beits­büh­nen an der Sei­te der Tanks, was Zeit und Geld spart. Die außen mon­tier­te Aus­rüs­tung ver­bes­sert sowohl die Gesund­heit als auch die Sicher­heit für die Mit­ar­bei­ter, da die Not­wen­dig­keit ent­fällt, in der Höhe und in engen Räu­men zu arbei­ten. „Die Magnet­ven­ti­le, wel­che die pneu­ma­ti­schen Zylin­der betrei­ben, woll­ten wir zudem in einem eben­erdi­gen, explo­si­ons­si­che­ren Gehäu­se inte­griert haben. Ein Absperr­ven­til zwi­schen Fer­men­tern und den betä­tig­ten Ven­ti­len bewirkt nun, dass nicht der gan­ze Fer­men­ter außer Betrieb gesetzt wer­den muss, wenn wir ein Pro­blem mit einem Ven­til haben“, erklärt Davies die zugrun­de­lie­gen­de Inten­ti­on. „Fle­xi­ble Betriebs­zei­ten waren für uns wesent­lich wich­ti­ger als Sys­te­me, die stän­dig unter Voll­last fah­ren. Das gibt dem Bedie­ner Frei­raum in Bezug auf die Fein­ab­stim­mung, was das Rüh­ren mit maxi­ma­ler Gas­aus­beu­te betrifft“, so der Chef­inge­nieur wei­ter.

Verzicht auf Kalk

 In der alten Anla­ge Bel­lo­zan­ne wur­de Kalk ver­wen­det, um die Kon­sis­tenz des Schlamms zu ver­bes­sern. Die­ser ver­ur­sacht nicht nur den unver­wech­sel­ba­ren Geruch von fau­lem Fisch, son­dern schlug auch jähr­lich mit rund 89.000 Euro zu Buche. Die­ser Aus­ga­ben­pos­ten fällt nun kom­plett weg. Die neue Pas­teu­ri­sie­rungs­tech­no­lo­gie hält den Schlamm für min­des­tens vier Stun­den bei 55 °C warm, bevor er in die Ver­gä­rungs­an­la­ge gelangt. Die Fer­men­ter kön­nen mit bes­se­rem Mate­ri­al beschickt wer­den, wobei die neu­en Pas­teu­ri­sie­rer zwar eine wich­ti­ge Rol­le spie­len, eine gute Durch­mi­schung bei der Hoch­tem­pe­ra­tur­zu­fuhr zu den Fer­men­tern aber eben­falls von ent­schei­den­der Bedeu­tung ist. Nur so kann sicher­ge­stellt wer­den, dass auch alles rich­tig ver­teilt wird. Der Lan­dia-Gas­Mix sorgt hier für die Durch­mi­schung und bie­tet außer­dem eine maxi­ma­le Gas­aus­beu­te, da durch das Block­heiz­kraft­werk (BHKW) viel Ener­gie erzeugt wer­den kann. Das wie­der­um führt zu einer gro­ßen Sen­kung der betrieb­li­chen Auf­wen­dun­gen.

Neben den Pas­teu­ri­sie­rern sieht die Inves­ti­ti­on in das BHKW nur ein mini­ma­les Abfa­ckeln von Gas vor. Alles fließt in das BHKW, sodass nun die über­schüs­si­ge Wär­me zum Erwär­men des Schlamms genutzt wer­den kann. „Durch die Anpas­sun­gen im BHKW in Kom­bi­na­ti­on mit den neu­en Dosier­mög­lich­kei­ten hat sich der gan­ze Fokus unse­rer Arbeit ver­än­dert: Anstatt stän­dig zu über­wa­chen und gege­be­nen­falls gleich zu war­ten, kön­nen wir nun jeden Tag die Gas­pro­duk­ti­on über­prü­fen und opti­mie­ren, um noch bes­se­re Ergeb­nis­se zu erzie­len“, ergänzt Davies. „So lässt sich schnell fest­stel­len, ob wir mehr oder weni­ger ver­di­cken oder För­der­men­gen ändern müs­sen. Um die rich­ti­gen Maß­nah­men ergrei­fen zu kön­nen, wird ein­ge­hen­des und aus­ge­hen­des Mate­ri­al täg­lich von uns doku­men­tiert.“

Verhinderung von Kalkablagerungen

Ein Bereich, der jedoch viel mehr als nur eine Fein­ab­stim­mung erfor­der­te, war die kon­ti­nu­ier­li­che Abla­ge­rung von Kalk am Wär­me­tau­scher der neu­en Anla­ge, was eine wöchent­li­che Rei­ni­gung not­wen­dig mach­te. Dies stand im Wider­spruch zu Bel­lo­zan­nes Anspruch nach einem war­tungs­ar­men Betrieb. Anfangs wur­den dafür die Wär­me­tau­scher ver­ant­wort­lich gemacht. Nach­dem eine Seri­en- und Par­al­lel­schal­tung der Wär­me­tau­scher kei­ne Ver­bes­se­rung brach­te, lag die Lösung in der Ein­füh­rung einer Luft­lei­tung. „Unse­re Wär­me­tau­scher haben nun kei­ne Pro­ble­me, die erfor­der­li­chen Tem­pe­ra­tu­ren zu errei­chen und benö­ti­gen jetzt nur noch eine sehr gering­fü­gi­ge Rei­ni­gung. Der zusätz­li­che Ver­schleiß an den Rühr­werk­pum­pen des Pas­teu­ri­sie­rers durch belüf­te­ten Schlamm wur­de durch ein Upgrade auf gehär­te­te Lauf­rä­der zur Erhö­hung der Lebens­dau­er gelöst“, erläu­tert Davies.

Einsparungen bei der Wartung aus

Wei­te­re Pum­pen von Lan­dia wur­den auch in die drei getrenn­ten Tanks ein­ge­baut, die Faul­schlamm, ein­ge­dick­ten Schlamm und nicht ein­ge­dick­ten Schlamm aus dem letz­ten Klär­be­cken ent­hal­ten. Um die Gesamt­ver­weil­zeit zu maxi­mie­ren, wird der nicht ein­ge­dick­te Schlamm schließ­lich ver­dickt und dem Ein­di­ckungs­tank hin­zu­ge­fügt. Seit der Instal­la­ti­on 2015 benö­tig­te kei­ne der Pum­pen Ersatz­tei­le. Glei­ches gilt für die Chop­per­pum­pen an den Gas­Mix-Sys­te­men, was für eine beson­ders hohe Ver­schleiß­frei­heit spricht.

Für die Schlamm­kon­sis­tenz ist außer­dem eine gute Durch­mi­schung essen­ti­ell. Ins­ge­samt gese­hen ent­steht ein posi­ti­ver Domi­no­ef­fekt: Es fällt eine viel gerin­ge­re Men­ge an Sand, Schlamm und Ver­zop­fun­gen an als vor der Moder­ni­sie­rung, als noch kost­spie­li­ge Tank­wa­gen bestellt wer­den muss­ten, um die­se Über­schüs­se abzu­trans­por­tie­ren. Zudem muss­te ein Fer­men­ter frü­her in so einem Fall kom­plett außer Betrieb genom­men wer­den. „Ins­ge­samt – vor allem auch ohne den Ein­satz von Kalk – lie­fert die Anla­ge nun ein viel bes­se­res End­pro­dukt, das von Land­wir­ten gern als orga­ni­scher Dün­ger ange­nom­men wird“, berich­tet Davies.

Obwohl die neue Anla­ge wesent­lich kom­ple­xer gehal­ten ist, hat die Moder­ni­sie­rung zu sin­ken­den Kos­ten geführt. Trotz hoher Inves­ti­tio­nen, die anfangs nötig waren, wer­den nun jähr­lich etwa 3,3 Mil­lio­nen Euro an War­tungs­kos­ten ein­ge­spart. „Die Leis­tung der Anla­ge mit dem war­tungs­ar­men Kon­zept von Lan­dia beweist, dass unse­rer Rech­nung auf­geht“, so Davies.