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09 | 2016

Wasser Echtzeitvergleich

Wasser Echtzeitvergleich von Siebbandgewebe in der Schlammentwässerung Das Vorklärbecken des Zentralklärwerks Pflegelberg. Zehn Wochen lang testeten die GKD – Gebr. Kufferath AG aus Düren und die Sülzle Klein GmbH, Niederfischbach, die neue Siebbandtype Speed-Drain im Zentralklärwerk Pflegelberg. Unter Realbedingungen wurde das neue Gewebe auf zwei baugleichen Siebbandpressen mit dem bisher dort eingesetzten GKD-Band vom Typ 1003 verglichen. Der Probebetrieb ergab eine Verbesserung des Entwässerungsergebnisses und eine Laufzeitreduzierung der Klärschlammtrocknung. Das im Jahr 1978 gegründete Zentralklärwerk Pflegelberg bei Wangen im Allgäu betreut 57 Außenstationen: elf Regenüberlaufbecken, 31 Pump- sowie 15 Druckluftspülstationen. An das vom Landkreis Ravensburg betriebene Klärwerk sind neben der Stadt Wangen die an der Anlage beteiligten Kommunen Neukirch und Amtzell sowie die Gemeinde Hergensweiler angeschlossen. Eine Besonderheit ist dabei, dass die Kläranlage auf fremder Gemarkung im Landkreis Bodensee am Zusammenfluss der Oberen und Unteren Argen liegt. Da der Bodensee Trinkwasserspeicher für die gesamte Region ist, muss das Klärwerk als Bodensee-Einleiter insbesondere bei Phosphor strenge Grenzwerte erfüllen. Im Schnitt der letzten 15 Jahre behandelte Pflegelberg 7 Mio. m 3 Abwasser im Jahr. Diese Werte entsprechen einem Mindestdurchsatz von 7 000 m 3 Abwasser am Tag und einem Maximaldurchsatz von 62 000 m 3 , das entspricht 720 l/s. Pro Jahr werden nach den verschiedenen Behandlungsstufen zwischen 850 und 900 t getrockneter Klärschlamm entsorgt. Das Zentralklärwerk ist für 80 000 Einwohnerwerte (EW) ausgelegt, allerdings entsprechen die derzeitigen Abwassermengen nur 60 000 EW. Neben 33 000 echten Einwohnern tragen dazu fast zur Hälfte industrielle und gewerbliche Einleiter wie Molkereien, Metall verarbeitende Betriebe sowie das Krankenhaus in Wangen bei. Ursprünglich war die Anlage vor allem auf ein großes Textilindustrieunternehmen und dessen Problemwasser ausgelegt, so dass bis zum Jahr 2011 keine Faulung benötigt wurde. Der schleichende Niedergang des Betriebs bis zu seiner Schließung im Jahr 2015 hatte Auswirkungen auf die Abwassermenge und -behandlung. Das Abwasser des Industrieunternehmens war teilweise schwierig zu reinigen. Deshalb bleibt im laufenden Jahr abzuwarten, ob und in welchem Umfang sich die um 5 % verringerte Belastung im Betrieb bemerkbar macht. Acht Mitarbeiter sollen den störfreien Betrieb der Kläranlage sicherstellen. Auf dem Areal wurde im Jahr 2000 eine neue Abwasserfilteranlage in Betrieb genommen und seitdem die gesamte Anlage stufenweise ergänzt und erneuert. So erfolgte 2005 der Austausch der Kammerfilterpressen gegen zwei Siebbandpressen vom Typ SMP 2500–14 von Sülzle Klein. 2007 wurde die Klärschlammtrocknung auf einem Niedertemperaturbandtrockner Pro 2/3 mit Abwärmenutzung aus einer nahe gelegenen privaten Biosgasanlage eingerichtet. Im Jahr 2011 kam die Schlammfaulung mit Faulgasverwertung im eigenen Blockheizkraftwerk (BHKW) hinzu. Der Faulturm und das Betriebsgelände werden ebenfalls durch die Abwärme der benachbarten Biogasanlage beheizt. Derzeit entspricht das Klärwerk den Maßstäben der Europäischen Union und wird im jährlichen Wettbewerb der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e. V. regelmäßig mit sehr gut bewertet. Drei Reinigungsstufen In der ersten mechanischen Reinigungsstufe entfernen Grobrechen mit einem Stababstand von 3 cm grobe Bestandteile wie Papier und Hygieneartikel aus dem Wasser. Das gewaschene und entwässerte Rechengut wird anschließend in Containern entsorgt. Bei starkem Wasseraufkommen dienen zwei Regenüberlaufbecken mit einem Fassungsvermögen von je 1 178 m 3 als Zwischenspeicher. Eine Hebeanlage mit Schneckenpumpwerk regelt den Zulauf des Abwassers in die Feinrechenanlage. Dort werden die verbliebenen Feststoffe 44 UmweltMagazin September 2016

Wasser bis zur Größe von 6 mm abgetrennt. Der Sand- und Fettfang pumpt den im Abwasser enthaltenen Sand nach dem Absetzen ab und wäscht ihn aus. Gleichzeitig wird auch aufschwimmendes Fett aus dem System entfernt und entsorgt. Da die Kläranlage aufgrund der ursprünglich ortsansässigen Textilindustrie als aerobe Stabilisierungsanlage ausgerichtet war, also ohne Faulung arbeitete, entfiel die Notwendigkeit eines Vorklärbeckens. Entsprechend aufwendig wäre dessen nachträgliche Einbindung im Zuge der Einrichtung einer Faulung gewesen. Das Klärwerk passte stattdessen seine Prozesse an, so dass es auf die Vorklärung verzichten kann. Aktive Mikroorganismen In der biologischen Stufe bauen Mikroorganismen die im Abwasser enthaltenen Schmutzstoffe ab. Der dafür benötigte Sauerstoff wird in den beiden Belebungsbecken durch Oberflächenbelüftung eingetragen. Rührwerke sorgen in diesen jeweils 9 000 m 3 großen Becken für die erforderliche Homogenisierung des Wasser-Schlammgemischs. Die Belebtschlammflocken setzen sich in den drei Nachklärbecken, von denen jedes über ein Fassungsvermögen von 4 500 m 3 verfügt, ab und werden als Rücklaufschlamm abgezogen. Diese Becken wurden in den Jahren 2014 und 2015 saniert und dabei von Unterwasserräumern auf Räumerbrücken mit Zahnschienentechnik umgestellt. Die Brücken haben den Vorteil, dass sie in der schneereichen Region keine Fahrbahnheizungen benötigen. Das erleichtert nicht nur die Wartung, sondern trägt auch zu Energieeinsparungen und erhöhter Betriebssicherheit bei. Phosphat-Fällung Die Lage des Klärwerks im Bodensee- Einzugsgebiet bedingt, dass der gesetzliche Grenzwert von 0,3 mg/l für Gesamt-Phosphat nicht überschritten werden darf. Deshalb werden bereits im Belebungsbecken aluminiumhaltige Fällmittel parallel zum biologischen Abbau hinzugefügt. Durch Zugabe einer Eisen(III)-Chlorid-Lösung wird die Fällung im Nachklärbecken fortgesetzt. Schikanen verbessern die Drainage in der Aufgabe- und Vorentwässerungszone. Der dann noch vorhandene Phosphatgehalt wird im Sandfilter durch erneute Beigabe der Eisen(III)-Chlorid-Sulfat- Lösung gefällt. Der Sandfilter besteht aus zwölf Filterkammern mit insgesamt 200 m 2 Filterfläche aus Bims- und Quarzsand, die Phosphatverbindungen zuverlässig zurückhalten. Durch die dreimalige Fällung erreicht die Kläranlage einen Jahresmittelwert von 0,12 mg. Maximale Entwässerung Die Schlammentwässerung muss im Jahr rund 18 000 m 3 Klärschlamm 78 % ihres Wasseranteils entziehen. Zu diesem Zweck wird der Überlaufschlamm aus der biologischen Stufe zunächst in einem statischen Eindicker auf 2,5 bis 3 % Trockensubstanz eingedickt. Ein maschineller Bandeindicker erhöht den Feststoffgehalt anschließend auf 6 bis 7 %. Danach fault der Schlamm bis zu 30 Tage lang in einem 1 100 m 3 fassenden Faulturm aus, dabei wird er durch zwei Pumpen kontinuierlich umgewälzt. Um den Stromgewinn aus diesem Prozess zu erhöhen, gibt die Kläranlage Co-Substrate zu. Durch das Ausfaulen bei 41 °C wird das Schlammvolumen um etwa 20 % abgebaut. Zugleich entstehen dabei täglich rund 900 m 3 Faulgas, das in dem angeschlossenen BHKW verstromt wird. Der so gewonnene Strom deckt 21 % des Eigenbedarfs der Kläranlage. Auf zwei Siebbandpressen wird der Faulschlamm auf 22 % Trockensubstanzgehalt entwässert. Jede der Siebbandpressen in Pflegelberg entwässert rund 9 000 m 3 Klärschlamm pro Jahr, bei vier Einsatztagen pro Woche entspricht das etwa 42 m 3 Schlamm am Tag. Der Austrag der Siebbandpresse wird über eine Dickschlammpumpe mit Druckluftstößen zum 90 m entfernten Schlammbunker beim Klärschlammtrockner transportiert. Hier werden jährlich 4 000 t entwässerter Schlamm getrocknet. Jahreszeitlich bedingt haben die Klärschlämme unterschiedliche Konsistenzen. Im Winter führt ein höherer Anteil an organischen Substanzen zu einer geringeren Entwässerung und damit zu einer aufwendigeren Trocknung. Während der Trockensubstanzanteil in den Wintermonaten nur rund 20 % beträgt, liegt er im Sommer einige Prozentpunkte höher, so dass sich im Jahresschnitt ein Wert von 22 % ergibt. Trockener Klärschlamm Ein mit Abwärme aus der Biogasanlage betriebener Bandtrockner entzieht dem entwässerten Schlamm die restliche Feuchtigkeit. Das so entstandene Trockengranulat wird in einem Zementwerk verbrannt. Rund drei Stunden dauert es, bis der Klärschlamm mit 22 % Eingangs-Feststoffgehalt im Niedertemperatur-Trockner auf 91 % Trockensubstanz getrocknet ist. Dafür werden pro Stunde 600 kg Schlamm mit einem Diffusor auf die Trocknerbänder von GKD aufgegeben, verteilt und mit 80 °C warmer Luft durchströmt. Im Schnitt produziert die Kläranlage so pro Jahr 850 bis 900 t an getrocknetem Klärschlamm. Das entspricht einer Gewichtsreduktion von 3 150 t oder 79 %. Dafür läuft der Trockner fünfeinhalb UmweltMagazin September 2016 45

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