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3 | 2012

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Technik &Management

Technik &Management Wasser/Abwasser Der Huber Abwasserwärmetauscher RoWin imEinsatz auf einer kommunalen Kläranlage Wärmerückgewinnung aus Filtratwasser vonKläranlagen Das bei der Klärschlammentwässerung anfallende Filtratwasser hat eine Wärmeenergie, die groß genug ist, um sie über einen speziellen Wärmetauscher zurückzugewinnen. Alexander Steinherr Primäres Ziel der Klärschlammentwässerung auf Kläranlagen ist es, denFeststoffgehalt desSchlamms zu erhöhen. Das dabei entstehende Filtratwasser wird wieder inden Klärprozess zurückgeführt.Dabei bleibt meistunbeachtet, dass das abgeschiedene Wasser aufgrund der biologischen Aktivitäten im Faulturm eine vergleichsweise hohe Temperatur vonfast36°Chat. Der Abwasserwärmetauscher RoWin des Herstellers Huber SE aus Berching kann diese Wärmenergie nutzbar machen. Das Aggregat besteht aus einem Edelstahlbehälter, in dem horizontale Rohrmodule parallel angeordnet sind. Sie bestehenebenfalls ausEdelstahl und ermöglichen eine sehr gute Wärmeübertragung. Das Filtratwasser der Klärschlammtrocknung fließt durch den Wärmetauscher und überträgt seine Wärmeenergie aufdas Kühlwasser innerhalb der kompakt angeordneten Rohre. Das Kühlmedium wird dadurch erwärmt und versorgt auf diesem Wege dieWärmepumpe mit Energie. Automatisierte Reinigung gegen Biofouling Aufgrund derchemisch-biologischen Eigenschaften des Filtrats bildet sich mit der Zeit ein Biofilm auf den Wärmeübertragungsflächen, der den Energieaustausch merklich beeinträchtigt. Um einenRückgang derLeistungsfähigkeit zu vermeiden, säubert eine automatische Reinigungseinrichtung die Tauscherflächen periodisch präventiv. Eine Förderschnecke trägt Sedimente und Feststoffe aus, die sich auf dem Behälterboden ablagern. Zusammen mit dem abgekühlten Abwasser werden sie zurück in die Wasserbehandlung der Kläranlage geleitet. Für besondere Einsatzbedingungen kann derWärmetauscher zusätzlichmit einerAußenisolierung ausgestattetwerden und ist somit auch für exponierte Standorte geeignet. Durch die oberirdische Aufstellung istder RoWinfür Wartungsarbeitensehrgut zugänglich. Weiterhin ermöglicht sein modularer Aufbau eine projektspezifische Anpassung, sodass in Kombination mit einer Wärmepumpe mehrerehundertKilowatt an thermischer Leistung erzielt werden können. Direkt inPufferbecken platzierbar Für den Fall, dass das energiereiche Filtrat in einem Pufferbecken anfällt, bietet sichder Abwasserwärmetauscher 36 UmweltMagazin März 2012

RoWin Ban. Hierzu werden die Tauschermodule direktimBeckenplatziert und dort angeströmt. Die Aufstellung desWärmetauschersineinemBetonbecken ermöglicht weiterhin den Nutzen des vorhandenen Freispiegelabflusses der Entwässerungsanlage. Somit ist keine zusätzliche Pumpenergie notwendig, wasKosten vermeidetund die Wirtschaftlichkeit deutlich verbessert. Die kompakte Bauweise und die Aufstellung in einem Gerinne oder einem Becken verursachen keinen zusätzlichen Platzbedarf. Die Option, die Wärmetauscher paralleloderinReihe zu schalten,eröffnet viele Anpassungsmöglichkeiten anBecken- und Abwasserverhältnisse. Befahrbare Abdeckungen ermöglichen einen Einbau der Anlage beispielsweise unter Parkflächen. Wärme für Faulturm und Sozialbauten Die zurückgewonnene Abwärme kann zum Beispiel zur Aufheizung des Faulturms eingesetzt werden. Für die biologischen Prozesse im Schlammturmgilt es,eine Temperatur von36°C einzuhalten. Je nach Art der Faulturmheizung werden im Vorlauf zwischen 40 und 50°Cbenötigt. Die hohe Eintrittstemperatur in den RoWin führt hierbei zu sehr guten Leistungszahlen der Wärmepumpe. Durch diese Kreislaufführung der Energie lässt sich ein Großteil der konventionellen Heizkosteneinsparen. Ebenso können mit der zurückgewonnenen Energie die Sozialbauten auf einer Kläranlage beheizt werden. Durch den Einsatz einer Fußbodenheizung ist es möglich, rund 80 Prozent der Nutzenergie ausFiltratwasser zu gewinnen. Aufbau des Abwasserwärmetauschers In der Version RoWin Blässt sich der Abwasserwärmetauscher auch direkt im Becken einbauen. Klärschlamm besser trocknen Strebt man nach der Entwässerung des Klärschlammes durch Zentrifugen oder Filterbandpressen einen noch höheren Trockensubstanzgehalt an, hält derMarkt weitere Trocknungsverfahren bereit, zum Beispiel den Huber Solarklärschlammtrockner SRT. Hier wird der Klärschlamm durch eine Kombination von Solarenergie und Fußbodenheizung getrocknet, für die eine Wärmepumpe mit 40 bis 50 °C eine sehr gut geeignete Vorlauftemperatur liefert. Das Verfahren ermöglicht einen Trockensubstanzgehalt von bis zu 90 Prozent. Demzufolge hilftdie im Filtrat enthaltene Energie dabei,die Entsorgungskosten für kommunalen Klärschlamm merklichzureduzieren. Rechenbeispiel Bereits mit 18 Kubikmeter Filtratwasser pro Stunde können mittels RoWin und Wärmepumpe etwa 270 Kilowatt (kW) Heizleistung mit einerTemperatur von 45°Cgewonnen werden. Die hierbei erreichte Leistungszahl der Wärmepumpe von über 4,5 weist einen Energieaufwand von unter 60kWauf. Wird derbenötigte Stromdurch Klärgas gewonnen, tritt der finanzielle Vorteil nochstärkerhervor. Bilder (3): Huber SE Gewässerschutz durch kühleres Abwasser Besonders in den Sommermonaten ist der Energieentzug nicht nur finanziell von Vorteil. Die Temperatur des Kläranlagenablaufes wird gesenkt und somit der Wärmeeintrag in den Vorfluter reduziert. Dies hemmt die Algenbildung und wirkt sich positiv auf die Gewässergüte aus. Alexander Steinherr, Huber SE, Berching, sta@huber.de UmweltMagazin März 2012 37

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