Schon seit Langem haben sich Dekanterzentrifugen bei der Entwässerung von Klärschlamm fest etabliert. Neben einer sehr guten Entwässerungsleistung, auch bei Schwankungen im Zulauf (Sommer-/Winterbetrieb), erreichen die Industriezentrifugen einen hohen Abscheidegrad. Mittlerweile haben sie sich jedoch an die physikalischen Grenzen der Entwässerbarkeit angenähert. Auf der Jagd nach noch höherer Trenneffizienz mussten die Flottweg-Ingenieure und -Techniker das bestehende Zentrifugenkonzept radikal hinterfragen. Das Resultat ist die Xelletor-Baureihe.
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Die Xelletor-Zentrifugen unterscheiden sich bereits im Bereich des Zulaufs von konventioneller Technik. Normalerweise fließt das zu trennende Flüssigkeitsgemisch zentral über ein Zulaufrohr in die Maschine. Durch den offenen Schneckenkörper tritt das Gemisch in den zylindrischen Teil der Trommel ein und wird beschleunigt. Beim Xelletor-System wird die Flüssigkeit direkt im Zentrifugenraum beschleunigt. Ein Schneckenkörper ist nicht vorhanden, die Flüssigkeit wird schonend beschleunigt. Dadurch reduziert sich die benötigte Flockungsmittelmenge deutlich. Da in der Zulaufzone auch kein Verschleiß auftritt, ist eine Panzerung in diesem Bereich nicht notwendig.
Ein weiterer Unterschied ergibt sich bei der erreichbaren Teichtiefe. Durch die Zentrifugalkraft bildet sich im Inneren der Maschine ein Flüssigkeitsring, der als Teichtiefe bezeichnet wird. Der Feststoff, die schwere Phase, lagert sich am Trommelmantel an. Er wird von der Schnecke über den Konus aus der Maschine gefördert. Die abgetrennte Flüssigkeit, das Zentrat, fließt über ein Wehr ab.
Bei konventionellen Dekanterzentrifugen limitiert der Schneckenkörper die Teichtiefe. Durch die Xelletor-Konstruktion gibt es diese Limits nicht mehr. Damit ist ein Supertiefteich möglich. Dieser wirkt sich positiv auf Kompression, Klärfläche und somit auf die Trenneffizienz aus.
Bedeutende Einsparmöglichkeiten
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 und ein hoher Abscheidegrad der ungelösten Feststoffe erzielt werden. 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 erreichte bereits sehr gute Ergebnisse. In Vergleichstests schnitt das Xelletor-System jedoch deutlich besser ab und erzielte einen höheren Trockensubstanzgehalt. Dies wiederum reduziert die Schlammmenge und ermöglicht bis zu 10 % Einsparung bei den Schlammentsorgungskosten. Die Abscheideraten blieben konstant über 99 %, d. h. es sind fast keine Feststoffe in der abgetrennten Flüssigkeit sichtbar.
Unter Versuchsbedingungen in der Kläranlage Rosenheim konnte mit dem Xelletor, gegenüber der konventionellen Hochleistungsbaureihe, sogar ein über 2 % höherer Trockensubstanzgehalt erreicht werden. Für Kläranlagen einer Großstadt wie Hamburg oder München mit einer Menge von 500 000 m³/Jahr Nassschlamm mit 3 % Trockensubstanz bedeutet dies: Fielen bisher pro Jahr 59 100 t entwässerter Schlamm mit 25 % Trockensubstanz an, so kann dieser Wert mit der Xelletor-Baureihe auf 54 700 t mit 27 % Trockensubstanz gesenkt werden. Die Kläranlagen haben rund 4400 t weniger Schlamm zu entsorgen. Bei Entsorgungskosten von rund 70 Euro/t ergibt sich eine Ersparnis von 308 000 Euro im Jahr.
Darüber reduziert sich bei der Xelletor-Baureihe aufgrund der schonenden Beschleunigung der Suspension sowie des Supertiefteichkonzepts der Einsatz an Flockungsmitteln. In Versuchen waren unter Realbedingungen Polymereinsparungen bis zu 20 % möglich – bei gleichbleibendem Trockensubstanzgehalt und Abscheidegrad. In einer Kläranlage mit einer Jahresschlammmenge von 500 000 m³/a und einem Polymerpreis von 4 Euro/kg erwirtschaftet die Baureihe eine Ersparnis von 120 000 Euro/a.
Hinzu kommt der geringere Energieverbrauch. Dekanterzentrifungen sind robust. Teilweise sind noch Maschinen aus den 80er-Jahren im Einsatz. Im Vergleich zu diesen Energiefressern liegt der Energieverbrauch der neuen Baureihe um bis zu 50 % niedriger. Im konkreten Vergleich konnten über 20 000 Euro Energiekosten pro Jahr eingespart werden. Je nach Durchsatzmenge liegt der spezifische Energieverbrauch für die Schlammentwässerung der Xelletor-Baureihe bei nur 0,7 kWh/m³.
Komfort bei voller Fahrleistung
Neben den rein wirtschaftlichen Fakten spricht vor allem auch die komfortable Bedienung für die Zentrifuge:
- Mit Simp Control wird die Trommel- und Differenzdrehzahl vollautomatisch geregelt. Auch bei Schwankungen im Zulauf ist der Trockensubstanzgehalt im entwässerten Feststoff immer gleich.
- Fernüberwachung und -wartung sind möglich.
- Die optionale automatische Flockungsmitteldosierung mit Echtzeitüberwachung reduziert den Polymerverbrauch weiter.
- Die Zentrifugensteuerung wird individuell in jede Gesamtsteuerung integriert, um Effizienz und Betriebssicherheit zu steigern.
- Die geschlossene Bauweise sorgt für Abschirmung der Umgebung gegen Geruchsbelästigung und Klärschlamm-Aerosole.
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Halle A1, Stand 550
Autoren: Sven Bedö Nils Engelke Wolfgang Steiger
Leiter Marketing,
Flottweg
PR- und Kommunikationsmanager,
Flottweg
Abteilung Verfahrenstechnik,
Flottweg
