Test- und Betriebsergebnisse auf dem Großklärwerk Köln-Stammheim

Ein großtechnischer Betriebsversuch im direkten Vergleich mit Wettbewerbern führte zur Beauftragung des HUBER Bandeindickers Drainbelt DB. Die Inbetriebnahmeergebnisse der Festinstallation übertreffen dabei deutlich die im Betriebsversuch ermittelten und garantierten Leistungsdaten. Seit April bestätigt das Drainbelt seine Leistungsfähigkeit und minimiert dadurch die Betriebskosten der Überschussschlammeindickung.

Das Großklärwerk Köln-Stammheim ist für eine Anschlussgröße von 1,57 Mio. EW ausgebaut, der Überschussschlamm aus der Schwachlastbelebung wurde bisher ohne Polymereinsatz mittels vier Zentrifugen maschinell eingedickt und danach den Faultürmen zugeführt. Aufgrund des wartungs- und kostenintensiven Betriebes der ca. 15 Jahre alten Zentrifugentechnik wurde durch das Ingenieurbüro Dr.-Ing. Ralf Denkert ein detaillierter Variantenvergleich zur Ertüchtigung bzw. zum Austausch der Zentrifugen angestellt. Als wirtschaftlichste Variante ergab das Gutachten den Austausch der bestehenden Zentrifugen durch Bandeindicker. Ausschlaggebend für diese Betrachtung waren die trotz des Einsatzes von Polymer maßgeblich reduzierten Kosten für Strom und Wartung, sowie  die Entlastung des Faulraumes durch den verbesserten Eindickgrad. Weiterhin sprachen als nicht direkt monetär bewertbare Faktoren die Bedienerfreundlichkeit, die erforderliche Sachkunde für Wartung und Reparaturen, sowie die damit verbundene hohe Verfügbarkeit für den Einsatz von Bandeindickern. Im Rahmen der detaillierten Ausführungsplanung erfolgte eine beschränkte Ausschreibung über unter anderem vier Bandeindicker für eine maximale Kapazität von je 100 m³/h bzw. 1000 kgTS/h. Um den Einfluss der Polymerdosierung im Eindickprozess auf die Eigenschaften des Faulschlammes zu untersuchen, wurde das Projekt in zwei Lose aufgeteilt. Im ersten Los sollte nur ein Bandeindicker installiert werden, um dessen Leistungsdaten und die Entwässerbarkeit des Faulschlammes über sechs Monate zu beobachten. Zum vollständigen Ersatz der bestehenden Zentrifugentechnik folgen dann im zweiten Los drei weitere Bandeindicker. Voraussetzung für die Vergabe des Gesamtprojektes an die Firma Schachtbau Nordhausen GmbH mit dem HUBER Bandeindicker Drainbelt DB 2.0 waren die im 1-wöchigen, großtechnischen Betriebsversuch gegen Wettbewerberaggregate bestätigten Garantiewerte:

  • Durchsatzmenge: 30 m³/h (mit Drainbelt DB 0.5)
  • spez. FHM-Menge: 3,2 kgWS/tTS
  • Eindickgrad: 6,0 % TR
  • Filtratbelastung: 0,12 gTS/l
  • Abscheidegrad: 99,0 %
  • spez. Stromverbrauch: 0,07 kWh/m³

Mit dem ersten Los wurde das DB 2.0 geliefert und in Betrieb genommen. Die ermittelten Ergebnisse der Festinstallation übertrafen die im Versuch erreichten Garantiewerte teilweise deutlich:

  • Durchsatzmenge: 80 bzw. 100 m³/h
  • Zulauf-Fracht:     800 – 1000 kgTS/h
  • spez. FHM-Menge: 2,6 kgWS/tTS
  • Eindickgrad: 6,0 % TR
  • Filtratbelastung: 0,05 gTS/l
  • Abscheidegrad: 99,6 %
  • spez. Stromverbrauch: 0,065 kWh/m³

Die minimale Feststoffbelastung des Filtratwassers ergibt sich durch die Rückführung des stärker belasteten Wassers aus Siebbandspülung zurück in den Zulauf des Bandeindickers. Durch diese Kreislaufführung können feinste Feststoffpartikel erneut geflockt und fast vollständig auf dem Siebband abgetrennt werden. Zur weiteren Optimierung, bzw. Stabilisierung des Eindickprozesses sind zwei Regelkreise für den automatischen Betrieb hinterlegt. Mittels einer Trübungssonde im Dünnschlammzulauf werden kontinuierlich die Schwankungen des Feststoffgehaltes (6 – 16 g/l) gemessen. Dementsprechend wird automatisch der Förderstrom der Dünnschlammpumpe angepasst um eine konstante Feststofffracht, und damit bei gleichbleibender Polymerdosiermenge eine optimale Flockung, zu gewährleisten. Ein zweiter Regelkreis erlaubt die Anpassung der Siebbandgeschwindigkeit in Abhängigkeit des Feststoffgehaltes im eingedickten Schlamm. Seit April 2009 befindet sich das Drainbelt DB im 6-monatigen Probebetrieb. Die Garantiewerte werden seitdem uneingeschränkt eingehalten. Bis zur Entscheidung über die Ausführung der drei weiteren Bandeindicker im Los 2 wird durch das Betriebspersonal untersucht, ob trotz der sehr geringen Polymerdosiermengen negative Auswirkungen in die Faulungsstufe sichtbar werden.

Das Projekt und die bisherigen Ergebnisse sind im Vortrag „Maschinelle Überschussschlammeindickung auf dem Großklärwerk Köln-Stammheim“ von Dr.-Ing. Maria Fruhen-Hornig, Stadtentwässerungsbetriebe Köln und Dr.-Ing. Ralf Denkert, Ingenieurbüro Dr.-Ing. Ralf Denkert während der 6. DWA – Klärschlammtage, 12.-14.05.2009 in Fulda vorgestellt worden“.

von Harald Neumann

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