Perfekte Wasseraufbereitung durch regelbare Drehkolbengebläse

Rudersdal, Dänemark 23.000 Einwohner der dänischen Gemeinde Rudersdal versorgt die städtische Wasserversorgung Birkerød mit Trinkwasser. Der jährliche Verbrauch für dieses Gebiet liegt bei 1,2 bis 1,5 Mio. Kubikmetern Wasser. Gefördert wird das Rohwasser aus neun Tiefbrunnen mit einer durchschnittlichen Fördermenge von 160 Kubikmetern pro Stunde. Bei der Aufbereitung des Rohwassers zu Trinkwasser setzt man dabei auf TYR Drehkolbengebläse von Busch Vacuum Solutions.
Abb. 1: Zwei der insgesamt vier TYR Drehkolbengebläse, die zur Sauerstoffanreicherung des Wassers und zur Reinigung der Filtrationsstufen eingesetzt werden. Source: Busch Vacuum Solutions.
Abb. 1: Zwei der insgesamt vier TYR Drehkolbengebläse, die zur Sauerstoffanreicherung des Wassers und zur Reinigung der Filtrationsstufen eingesetzt werden. Source: Busch Vacuum Solutions.

Die Wasseraufbereitung vom Rohwasser zum Trinkwasser wird in zwei Prozessschritten durchgeführt. In einem ersten Schritt wird das Rohwasser belüftet. Dadurch werden unerwünschte Gase wie Methan oder Schwefelwasserstoff aus dem Wasser entfernt. Außerdem findet im gleichen Prozessschritt eine Anreicherung des Wassers mit Sauerstoff statt. Dies geschieht deshalb, damit das Trinkwasser nach der Filtration die vorgegebenen fünf Milligramm gelösten Sauerstoff pro Liter enthält. Um die energieeffizienteste Lösung zu erhalten, haben sich die Verantwortlichen für zwei TYR Drehkolbengebläse von Busch Vacuum Solutions entschieden. Diese passen über frequenzgeregelte Antriebsmotoren ihre Leistung der einströmenden Rohwassermenge an, so dass gewährleistet ist, dass der Sauerstoffgehalt im Wasser immer gleich hoch ist.

In der Vergangenheit wurde das Rohwasser über eine sogenannte Sauerstofftreppe mit Sauerstoff angereichert. Dieses Verfahren hatte den Nachteil, dass es keine Justiermöglichkeiten bot, also der Sauerstoffgehalt nicht exakt eingehalten werden konnte. Außerdem war ein hoher Reinigungs- und Wartungsaufwand notwendig.

Als 2018 die Anlage zur Wasseraufbereitung überholt werden musste, entschied man sich bei der Wasserversorgung Birkerød für eine Bodenbelüftung in zwei Linien und installierte in Zusammenarbeit mit Busch Vacuum Solutions die beiden regelbare TYR Drehkolbengebläse (Abb. 1). Die Belüftung des Wassers erfolgt in zwei identischen Belüftungstanks. Es ist jeweils immer nur eine dieser Anlagen in Betrieb. Die zweite hat eine reine Stand-by-Funktion zur Sicherstellung der Wasserversorgung beim Ausfall der anderen Anlage. Normalerweise kommen beide Belüftungsanlagen im täglichen Wechsel zum Einsatz. An beiden dieser Belüftungstanks ist je ein TYR Drehkolbengebläse angeschlossen; an der Ansaugseite ist ein Schalldämpfer montiert, um die Geräuschemission im Inneren und außerhalb des Gebäudes möglichst gering zu halten. Für Betriebsleiter Jens Ejnar Kristensen war die Laufruhe der Drehkolbengebläse ein äußerst wichtiger Aspekt, da die Wasseraufbereitungsanlage mitten in einem Wohngebiet liegt. Seit der Installation der zwei TYR Drehkolbengebläse in diesen Belüftungsanlagen kann Betriebsleiter Jens Ejnar Kristensen den Sauerstoffgehalt exakt einhalten und somit eine gleichbleibend hohe Wasserqualität garantieren.

Nach der Belüftung erfolgt in einem zweiten Prozessschritt die Filtration des Wassers in Sandfiltern. Die Filtration erfolgt zweistufig in Vor- und Nachfiltern. In den Sandfiltern werden Eisen und Mangan aus dem Wasser entfernt sowie Ammonium in Nitrat umgewandelt. Die Filter müssen in regelmäßigen Abständen von den Ablagerungen im Sand befreit werden. Dazu werden Sie von Druckluft durchströmt, die von zwei TYR Drehkolbengebläsen generiert wird. Auch diese Drehkolbengebläse sind mit frequenzgeregelten Motoren ausgestattet, so dass sich die Leistung dem Zusetzungsgrad der Filter anpasst. Gleichzeitig wird verhindert, dass die Durchflussmenge oder der Druck zu hoch sind, damit die verschiedenkörnigen Sandschichten nicht untereinander verwirbelt werden.

Bereits seit 2017 sind auch hier zwei TYR Drehkolbengebläse zum Regenerieren der sechs Vorfilter und der sechs Nachfilter im Einsatz. Sie lösten damals zwei veraltete Drehkolbengebläse ab, die sehr wartungsanfällig waren und aus Altersgründen ausgetauscht werden mussten. Die TYR Drehkolbengebläse sind standardmäßig mit einer Schalldämmhaube versehen.

Die ursprünglich verwendeten Drehkolbengebläse waren ungeregelt. Das heißt, die Luftmenge und der Überdruck konnten nicht an den tatsächlichen Bedarf angepasst werden.  Jens Ejnar Kristensen hat festgestellt, dass die Optimierung des Belüftungsprozesses erhebliche Energieeinsparungen mit sich bringt. Außerdem konnte die Wasserversorgung Birkerød die Spülung der Filter auf die einzelnen Filtergrößen sowie dahingehend anpassen, ob es sich um Vor- oder Nachfilter handelt. 

Nachdem das Rohwasser gefiltert wurde, wird es in einen 1.000 Kubikmeter großen Reinwasserbehälter geleitet, von dort wird es in das Verteilungsnetz direkt zum Verbraucher oder als Vorratsspeicher in einen Wasserturm gepumpt. 

Mit der völligen Umstellung auf frequenzgeregelte TYR Drehkolbengebläse ist es der Wasserversorgung Birkerød gelungen, ihr Wasserwerk zu modernisieren sowie dauerhaft und sicher eine gleichbleibend hohe Wasserqualität zu erreichen und dabei noch Energie zu sparen.
Abb. 2: Die TYR Drehkolbengebläse sind in Schalldämmgehäusen untergebracht und sind frequenzgeregelt. Source: Busch Vacuum Solutions.


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