Klärschlamm fördern

Das Klärwerk Saarbrücken-Burbach ist die wichtigste Abwasseranlage an der Saar und zugleich die größte des Saarlandes. Rund 100 t Phosphor, 400 t Stickstoff, 5000 t chemischen und 3000 t biologischen Sauerstoffbedarf hält die Anlage jährlich von der Saar zurück. Dabei bewältigt sie eine tägliche Abwassermenge von über 50 000 m³. Das entspricht etwa 140 000 Einwohnergleichwerten (EGW). In der jetzigen Ausbaustufe kann Saarbrücken-Burbach Abwassermengen bis zur Größenordnung von 200 000 EGW aufnehmen. Der Abwasserverband Saar als Betreiber der Anlage wollte sich für den anfallenden, entwässerten Klärschlamm sowohl die Möglichkeit der landwirtschaftlichen Nutzung als auch die der thermischen Verwertung offen halten. Das Planungsunternehmen entwickelte deshalb das Konzept der Entwässerung durch zwei Kammerfilterpressen.

Betreiber und Planungsunternehmen legten die Anforderungen an die Filterpresspumpen fest. Eine Voraussetzung war die gute Regelbarkeit der Pumpe, um Förderstrom und Druck flexibel an die Erfordernisse der polymerkonditionierten Schlammentwässerung anzupassen. Des Weiteren musste sich die Komponente für die Förderung abrasiver Medien eignen, damit gegebenenfalls Kalk und Eisen(II)chlorid zur Konditionierung eingesetzt werden können. Fernsteuerbarkeit sollte es ermöglichen, die gesamte Anlage präzise und Personalkosten sparend im vollautomatischen Betrieb zu fahren. Weitere Anforderungen waren niedriger Verschleißteilbedarf, robuste Bauweise, hohe Verfügbarkeit und geringer Energieverbrauch.

Als Filterpresspumpe wurde eine Abel-Kugelmembranpumpe Modell TQ-G 312 mit einer Antriebsleistung von 45 kW ausgewählt. Die Membranen aus hochwertigem Polyurethan zeichnen sich durch lange Lebensdauer aus und sind im Bedarfsfall leicht zu wechseln. Bei der Polymerkonditionierung bewährt sich die einfache und präzise Regelbarkeit der Kugelmembranpumpen. Die Pumpe erbringt einen maximalen Förderstrom von 50 m³/h und ist für einen Pressendruck von 16 bar ausgelegt. Die Regelung erfolgt mittels Frequenzumrichter im Verhältnis 1:10. Der Umrichter wird von einem Prozessrechner angesteuert. Die maximale Motordrehzahl von 1450 1/min lässt sich bis auf 145 Umdrehungen herunterregeln. In diesem Betriebszustand erbringt die Pumpe noch eine Förderleistung von 5 m³/h bei rund 6 Hüben pro Minute. Bei niedrigen Motordrehzahlen wird der auftretende Schlupf vom Umrichter selbsttätig berücksichtigt und kompensiert. Eine Ölumlaufschmierung sorgt in diesem Arbeitsbereich für einwandfreien Getriebelauf. Temperaturfühler überwachen den Motor und schützen ihn vor Überhitzung. Abhängig von Konzeption und Anwendungsfall können Prozessrechner die Ölschmierpumpe und den Antriebsmotor in folgender Reihenfolge starten: Vorrangiger Start der Ölpumpe, gleichzeitiger Start oder nachgeschalteter Start der Ölpumpe bei Erreichen einer vorprogrammierten Antriebsmotordrehzahl.

Die Wahl des Verfahrens wird von der Pumpengröße und dem Schmierungsverfahren (hydrostatisch oder hydrodynamisch) bestimmt.

Die Kolbenmembranpumpe arbeitet mit konstantem Drehmoment. Drehmomentschwankungen, die durch unterschiedliche Belastung bei Saug- und Druckhub auftreten, werden durch die Regelung kompensiert. Das Dämpfungsverhalten des Prozessrechners kann auf den Anwendungsfall und den Pumpentyp angepasst werden. Auch bei geringen Förderströmen und hohem Druck arbeitet die Pumpe gleichmäßig, ohne stärkere Schwankungen. Da die Pumpe im oberen Druckbereich sehr langsam läuft, werden Verschleißteile wie Lager, Kolbendichtungen, Membranen und Ventilkugeln im Zustand höchster Belastung nur sehr langsam und weniger häufig bewegt. Die Lastwechsel erfolgen weich. Das sorgt für geringen Verschleiß. Das Konzept von Abel wird durch den qualifizierten Service des Unternehmens ergänzt. Die Möglichkeit der planmäßigen Wartung, Beratung bei der Ersatzteilbevorratung und die Gewähr für schnelle Störungsbeseitigung beeinflussen die Betriebskosten positiv. Die Großkläranlage Saarbrücken-Burbach arbeitet seit Inbetriebnahme fast störungsfrei, ebenso die Schlammentwässerung.

Halle A5, Stand 239/340