Efficiëntie van Zandvangers Verbeteren met Klauwencompressoren

Ludwigsburg, Duitsland Beluchte zandvangers zijn als eerste zuiveringsstap in rioolwaterzuiveringsinstallaties belangrijk voor de optimale en economische zuivering van afvalwater. Het uitfilteren van zand en andere minerale deeltjes beschermt stroomafwaartse zuiveringsprocessen tegen schade door slijtage, blokkades en, uiteindelijk, afzettingen. In de zandvanger van de rioolwaterzuiveringsinstallatie van Poppenweiler in het Duitse Ludwigsburg is de efficiëntie van het uitfilteren van zand, vet en olie geoptimaliseerd dankzij een frequentiegeregelde Mink klauwencompressor van de firma Dr.-Ing. K. Busch GmbH. Dit was mogelijk zonder dat de zandvanger aangepast hoefde te worden.
Fig. 1: Sandfælden i Poppenweiler rensningsanlægget, der har været i drift siden 1976. Source: Busch Vacuum Solutions
Fig. 1: Sandfælden i Poppenweiler rensningsanlægget, der har været i drift siden 1976. Source: Busch Vacuum Solutions

De rioolwaterzuiveringsinstallatie van Poppenweiler heeft een inwonerequivalent (IE) van 31.000 en maakt deel uit van de gemeentelijke rioolwaterzuiveringsdienst van Ludwigsburg, waar ook de rioolwaterzuiveringsinstallaties in Eglosheim (18.500 IE) en Hoheneck (167.000 IE) deel van uitmaken. De installatie werd in 1976 in gebruik genomen en werd tussen 1994 en 1996 flink uitgebreid en gemoderniseerd. Dit was nodig omdat de oude installatie niet langer kon voldoen aan de zuiveringseisen, met name op het gebied van het afbreken van stikstof en fosfor. Daarnaast werden ook de gemeenten Affalterbach en Marbach-Siegelhausen aangesloten op de rioolwaterzuiveringsinstallatie van Poppenweiler. Vandaag de dag bestrijkt de klasse 4-installatie van 31.000 IE een gebied van 342 hectare.

De 15 meter lange zandvanger (afb. 1) uit 1976 wordt nog steeds gebruikt. Deze werd tijdens de uitbreiding en modernisering in de jaren 90 niet meegenomen en had inmiddels de grenzen van zijn capaciteit bereikt. Dit kwam naar voren door zandafzettingen in de voorbezinktank en in de stroomafwaartse beluchtingstanks. Daarom ging Walter Eichinger, de operationeel directeur van de drie rioolwaterzuiveringsinstallaties van Ludwigsburg, op zoek naar een oplossing om de filtering van de zandvangers zo economisch mogelijk te maken.

Op basis van de richtlijnen van de Duitse Vereniging voor waterhuishouding, afvalwater en afval (DWA) berekende Helmut Riegraf, projectmanager van de gemeentelijke rioolwaterzuiveringsdienst van Ludwigsburg, de afmetingen die een zandvanger nodig heeft om zand en zwevende stoffen zoals olie en vet zo optimaal mogelijk te scheiden van zwevende organische deeltjes. Het resultaat was dat de zandvanger ten minste drie meter langer moest zijn om de stromingssnelheid te verlagen en zo een optimale scheiding te waarborgen. Omdat het uitbreiden van de zandvanger flinke kosten met zich mee zou brengen en de zandvanger tijdens de aanpassingswerkzaamheden langere tijd niet gebruikt kon worden, dachten Walter Eichinger en Helmut Riegraf na over de mogelijkheid om de circulatie van het afvalwater door middel van beluchting te optimaliseren.
Ze wilden de turbulente kinetische energie die het resultaat is van de circulatiesnelheid in het afvalwater veranderen door de luchtvolumestroom aan te passen. Ze wilden dus de stromingssnelheid gebruiken om invloed uit te oefenen op de verticale circulatie van het afvalwater die ontstaat door beluchting en de voorwaartse beweging van het water.
De reeds geïnstalleerde draaizuigerblower kon niet worden aangepast en leverde een constante volumestroom bij een overdruk van 0,5 bar. Daarom besloot Walter Eichinger op dat moment om contact op te nemen met het bedrijf Dr.-Ing. K. Busch GmbH. Het bedrijf raadde aan een Mink klauwencompressor (afb. 2) te installeren met een externe aandrijving met variabele snelheid. Deze compressor biedt ook een constante overdruk van 0,5 bar, maar de volumestroom kan worden aangepast met een frequentieomvormer, waardoor de compressor precies kan worden afgestemd op de vereisten voor de bestaande zandvanger. Met het werkingsprincipe van de klauwencompressor kan deze binnen een groot bereik van 20 tot 60 Hertz worden aangepast zonder de gegenereerde overdruk te beïnvloeden.

Fig. 2: Mink klokompressor til iltning af sandfælden. Source: Busch Vacuum Solutions

Med den nye Mink klokompressor fra Busch testede Walter Eichinger anlægget over flere uger for at finde frem til den mest optimale separationseffektivitet, ved forskellige Hertz. Til slut konkluderede han, at de bedste resultater fremkom ved at køre kompressoren ved 35 Hertz, og at dette stort set var uafhængigt af spildevandets forurening eller flowhastigheden. Når spildevands volumen er høj, skal intervallerne for udsugning af sand simpelthen forøges. Mink klokompressoren er monteret i den gamle kapselblæsers akustiske indkapsling, selv om den støjer markant mindre. Frekvensomformeren er monteret på væggen og let tilgængelig, så hastigheden, om nødvendigt, nemt kan ændres ved tryk på en knap. 

Denne løsning tilfører præcis den mængde luft, der skal bruges, via adskillige dyser, der er anbragt langs med sandfælden (Fig. 3) i en dybde af 2,9 meter. Den roterende bevægelse, som dyserne frembringer i spildevandet, er nu kontrolleret af cirkulationshastigheden, således at sand og andre mineralske partikler bundfældes i tankens kanal. Samtidig forbliver de organiske materialer tilbageholdt og ledes videre fra sandfælden til iltningstankene via det primære tank, hvor de skal bruges til denitrificering. En for svagt roterende bevægelse på grund af utilstrækkelig iltning kan medføre uønskede aflejringer af organiske materialer i form af slam i tankens bund og tankens kanal. Separation af olier, fedt og andre opslæmmede materialer blev også forbedret, således at de svømmer ovenpå i fedtfælden og kan skummes.
Fig. 3: Tværsnitstegning af sandfælden. Source: Busch Vacuum Solutions

Herved var det muligt at øge kapaciteten af den godt 40 år gamle sandfælde med relativt lave omkostninger, således at der ledes så lidt sand og andre mineralske materialer som muligt ind i og bundfælder sig i de mekaniske og organiske behandlings trin. Dette forbedrede også hele rensningsanlæggets funktionalitet og pålidelighed. 

Walter Eichinger noterede også en anden fordel ved den nye Mink klokompressor sammenlignet med den gamle kapselblæser. klokompressoren er mere energieffektiv og udstyret med en energiklasse IE3-motor, som alene giver en energibesparelse på ca. 33%. Vedligehold er begrænset til et årligt olieskift, som udføres af en Busch servicetekniker.


Categorieën
Wilt u meer weten?
We geven u graag meer informatie. Contact Busch Nederland:
+31 (0)348 46 23 00 Neem contact met ons op