Zentrifugale Schlammentwässerung - Mehr Leistung bei weniger Verbrauch

  • Flottweg X5 EFlottweg X5 E
  • Flottweg X5 E
  •  Links: Schlamm vor der Entwässerung; Rechts: Flüssigphase nach der Zentrifuge sowie ausgetragener Feststoff
  • Entwässerungsergebnis konventionelle Baureihe im Vergleich zur Xelletor-Baureihe. Versuchsbedingungen in der Kläranlage Rosenheim.

Das Xelletor-System von Flottweg übertrifft sowohl bei der Entwässerungsleistung, dem Polymer-Verbrauch und dem Stromverbrauch die bisherigen Leistungsgrenzen deutlich.

Der Prozess der Schlammentwässerung in kommunalen Kläranlagen spielt eine Schlüsselrolle bei der Abwasseraufbereitung. Zielsetzung ist eine möglichst effiziente Verarbeitung, um die Entsorgungskosten des entwässerten Schlamms so gering wie möglich zu halten. Neben der Entwässerungsleistung und einer hohen Trockensubstanz spielen weitere Parameter wie Polymer- und Energieverbrauch eine entscheidende Rolle. Der Trenntechnikspezia­list Flottweg hat nun eine Maschine auf den Markt gebracht, die in puncto Entwässerungsleistung, Polymer- und Energieverbrauch nachweislich neue Maßstäbe bei der Klärschlamm­entwässerung setzt.

Das Xelletor-Konzept
Schon seit Langem haben sich Dekanterzentrifugen bei der Entwässerung von Klärschlamm fest etabliert. Diese Industriezen­trifugen bieten mehrere Vorteile. Neben einer sehr guten Entwässerungsleistung, auch bei Schwankungen im Zulauf (Sommer-/Winterbetrieb), erreichen diese Maschinen einen hohen Abscheidegrad.
Mittlerweile haben sich diese Maschinen an die physikalischen Grenzen der Entwässerbarkeit angenähert. Auf der Jagd nach der maximalen Trenneffizienz wurde das bestehende Zentrifugenkonzept von den Flottweg Ingenieuren und Technikern radikal hinterfragt. Das Resultat ist die Xelletor-Baureihe. Eine Maschine, die die bisherige Leistungsfähigkeit nochmals deutlich toppt.

Mehr Trockensubstanz, weniger ­Entsorgungskosten
Kläranlagenbetreiber sind bei der Schlamm­entwässerung mit mehreren Herausforderungen konfrontiert. Zum einen wird ein möglichst hoher Trockensubstanzgehalt im entwässerten Schlamm angestrebt; gleichzeitig soll der Einsatz von polymerem Flockungsmittel so nie­drig wie möglich gehalten werden. Zum anderen soll die abgetrennte Flüssigkeit möglichst klar ausgetragen werden, das bedeutet einen hohen Abscheidegrad der ungelösten Feststoffe. Dadurch wird eine Rückbelastung in die anderen Reinigungsstufen der Kläranlage vermieden.
Das Entwässerungsergebnis hängt stark von den Eigenschaften des zu behandelnden Schlamms ab.

Die bestehende Dekanterbaureihe von Flottweg erreicht bereits sehr gute Ergebnisse. In Vergleichstest mit dem Xelletor-System konnten diese Ergebnisse deutlich verbessert werden. Das neue Maschinenkonzept erreicht eine höhere Trockensubstanz. Dies reduziert die Schlammmenge deutlich. Bis zu 10 % Einsparung bei den Schlammentsorgungskosten sind möglich. Die Abscheideraten bleiben konstant über 99 %. Das heißt, es sind nahezu keine Feststoffe mehr in der abgetrennten Flüssigkeit zu sehen.
Unter Versuchsbedingungen in der Kläranlage Rosenheim konnte mit dem Xelletor, gegenüber der konventionellen Hochleistungsbaureihe, sogar über 2 % mehr Trockensubstanz erreicht werden. Konkret bedeutet das für den Betreiber: Für Kläranlagen einer Großstadt wie Hamburg, Köln oder München eine Menge an Nassschlamm zur Entwässerung mit 3 % Trockensubstanz: 500.000 m³/Jahr

  • Menge an entwässertem Schlamm mit 25 % Trocken­substanz (bisheriger ­Maschinenstandard) 59.100 t/Jahr
  • Menge an entwässertem Schlamm mit 27 % Trockensubstanz (Xelletor-Baureihe) 54.700 t/Jahr
  • Differenz 4.400 t/Jahr

Kläranlagen müssen also, wie in diesem Beispiel errechnet, rund 4.400 t weniger Schlamm entsorgen. Bei Entsorgungskosten von rund 70 € /t ergibt sich eine Ersparnis von 308.000 € im Jahr!

Spar das Polymer
Ein deutlicher Teil der Schlammentwässerungskosten entfällt auf die Verwendung von polymeren Flockungsmitteln. Der Einsatz dieser Zusatzstoffe ist in den meisten Fällen unumgänglich. Polymere Flockungsmittel vergrößern die Feststoffpartikel und sorgen dadurch für eine effizientere Entwässerungsleistung. Beim Xelletor kann aufgrund der schonenden Beschleunigung der Suspension sowie des Supertiefteich-Konzepts deutlich Polymer gespart werden. In Versuchen waren unter Real­bedingungen Polymer-Einsparungen bis zu 20 % sind möglich. Und das bei gleichbleibendem Trockensubstanzgehalt und unverändert hohem Abscheidegrad.
Auch hier lässt sich das Einsparpotenzial problemlos berechnen. Ausgehend von einer Kläranlage mit einer Jahresschlammmenge von 500.000 m³ pro Jahr und einem Preis für das Kilogramm Polymer (Pulver mit 100 % Wirksubstanz) von 4 €, erwirtschaftet die Xelletor-Baureihe eine Ersparnis von 120.000 € pro Jahr.

Energieknauserer
Dekanterzentrifugen sind durch ihr robustes Bauprinzip als Dauerläufer bekannt. Nach wie vor sind viele Zentrifugen aus den 80er Jahren immer noch im Einsatz. Daher haben noch viele den hohen Energieverbrauch dieser Maschinen im Kopf. Im Vergleich zu diesen Maschinen liegt die Energieeinsparung der Xelletor-Baureihe bei 50 %! Im Vergleich zu den älteren Maschinen konnten im konkreten Fall über 20.000 € Energiekosten pro Jahr eingespart werden.
Je nach Durchsatzmenge liegt der spezi­fische Energieverbrauch für die Schlamm­entwässerung der Xelletor-Baureihe bei nur 0,7 kWh/m³. Die Einsparungen durch die ­Xelletor-Baureihe entstehen aufgrund des neuen Konstruktionsprinzips von Schnecke und Rotor.

Auf Knopfdruck entwässern – Komfort bei voller Fahrleistung
Neben den rein wirtschaftlichen Fakten spricht vor allem die komfortable Bedienung für die Zentrifuge:

  • Vollautomatische Regelung der Trommel- und Differenzdrehzahl. Dadurch jederzeit optimale Trockensubstanz im entwässerten Feststoff, auch bei Schwankungen im Zulauf dank Flottweg Simp Control.
  • Heute schon 4.0: auf Wunsch alle Optionen der Fernüberwachung und Fernwartung
  • Optional: automatische Flockungsmitteldosierung mit Echtzeitüberwachung. Reduziert zusätzlich den Polymer-Verbrauch.
  • Individuelle Einbindung der Zentrifugensteuerung in Ihre Gesamtsteuerung für höchste Effizienz und Betriebssicherheit Ihrer Anlage.
  • Geschlossene Bauweise. Gute Abschirmung der (Arbeitsplatz-) Umgebung gegen Geruchsbelästigung und Klärschlamm-­Aerosole.

Fazit
Die ausführlichen Tests auf mehreren Kläranlagen zeigen deutlich: Das Xelletor-System toppt bei allen entscheidenden Anforderungen, wie der Entwässerungsleistung, dem Polymer-Verbrauch und dem Stromverbrauch die bisherigen Grenzen deutlich. Hinzu kommen weitere Vorzüge der Zentrifugen-Technologie wie der niedrige Betreuungsaufwand und die niedrige, für Zentrifugen typische Geruchsbelastung. Eine Wirtschaftlichkeitsprüfung lohnt sich durchaus. Das neue Xelletor-System ermöglicht enorme Einsparungen.

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