Betriebsoptimierung einer Kläranlage erfolgreich abgeschlossen

Nun hat die Yoko­gawa Elec­tric Cor­po­ra­tion hat einen tech­nis­chen Mach­barkeit­snach­weis erfol­gre­ich abgeschlossen: In der Kläran­lage Tapia im Los Ange­les Coun­ty in Kali­fornien, die zu den kom­mu­nalen Wasser­w­erken von Las Vir­genes (Las Vir­genes Munic­i­pal Water Dis­trict, kurz LVMWD) gehört, kon­nte der Energie­ver­brauch reduziert und die Qual­ität des auf­bere­it­eten Wassers sta­bil­isiert wer­den. Diese Ini­tia­tive wurde in Verbindung mit einem Pro­gramm vorgenom­men, das vom japanis­chen Min­is­teri­um für Wirtschaft, Han­del und Indus­trie unter­stützt wird und bei dem Möglichkeit­en für die Ein­rich­tung hochw­er­tiger Energiein­fra­struk­tur im Aus­land erkun­det wer­den sollen.
Wasserk­nap­pheit ist weltweit ein immer dringlicheres Prob­lem, das auf die Auswirkun­gen des Kli­mawan­dels und die steigende Nach­frage nach Wass­er auf­grund des Bevölkerungswach­s­tums zurück­zuführen ist. Um die Sta­bil­ität der Wasser­res­sourcen zu sich­ern, erwä­gen immer mehr Län­der die Wiederver­wen­dung von auf­bere­it­etem Abwass­er. In den USA zieht der Staat Kali­fornien bere­its eine Änderung der Vorschriften in Betracht1, sodass die Wiederver­wen­dung von auf­bere­it­etem Abwass­er bis Ende 2023 als Trinkwass­er erlaubt wird. Das The­ma hat bere­its ern­sthafte Diskus­sio­nen und die Zusam­me­nar­beit zwis­chen dem öffentlichen Sek­tor und der Pri­vatwirtschaft ausgelöst .
Der Mach­barkeit­snach­weis wurde im Rah­men des „Pure Water“-Projekts unter der Leitung der LVMWD durchge­führt, deren Ziel die Auf­bere­itung von Trinkwass­er aus gek­lärtem Abwass­er in Übere­in­stim­mung mit den staatlichen Wasserqual­ität­snor­men ist. Zu diesem Zweck mussten sich die LVMWD alter­na­tive tech­nol­o­gis­che Ansätze über­legen, da die Auf­bere­itung von Wass­er bis zu Trinkwasserqual­ität enorme Men­gen an Strom ver­braucht und sehr wartungsin­ten­siv ist.
Angesichts der großen qual­i­ta­tiv­en Unter­schiede beim Abwass­er, das in eine Kläran­lage fließt, müssen die Anla­gen­be­treiber den Zufluss sorgfältig kon­trol­lieren, um sicherzustellen, dass die vorgeschriebe­nen Wasserqual­ität­snor­men einge­hal­ten wer­den, und – gestützt auf ihr Wis­sen und ihre Fachken­nt­nisse – die notwendi­gen Anpas­sun­gen vornehmen. Das Unternehmen wandte sein eigenes DDMO-Soft­warepaket an (datenges­teuerte Mod­el­lierung zu Opti­mierungszweck­en), um Soll­w­erte zu mod­el­lieren und vorherzusagen, mit denen der Betrieb opti­miert wird und die Betreiber in ihrer Entschei­dungs­find­ung unter­stützt wer­den kön­nen, während gle­ichzeit­ig die angestrebte Wasserqual­ität in den Kläran­la­gen aufrechter­hal­ten wird.
Da dieser Mach­barkeit­snach­weis während der COVID-19-Pan­demie durchge­führt wurde, nutzte Yoko­gawa seine Cloud-Plat­tform zur Min­imierung der Aktiv­itäten vor Ort mit Über­mit­tlung der Dat­en aus der Anlage nach Japan. Dort wertete die DDMO-Soft­ware betriebliche Dat­en in Echtzeit aus, um daraus Soll­w­erte abzuleit­en, die danach wieder an die Betreiber der Kläran­lage Tapia über­mit­telt wur­den. Nach der Auswer­tung und ein­er konkreten Prü­fung der Erfol­gswirk­samkeit ergab sich, dass die Verbesserun­gen der betrieblichen Effizienz zu ein­er Reduk­tion des Stromver­brauchs um über 10 % geführt hat­ten, während weit­er­hin sämtliche Wasserqual­ität­snor­men einge­hal­ten wur­den. Die WateReuse Asso­ci­a­tion war von diesen Ergeb­nis­sen beein­druckt und sprach der Konz­ern und den Part­nern des Unternehmens im Jahr 2022 einen Preis für trans­for­ma­tive Inno­va­tion aus.

„Wass­er ist ein öffentlich­es Gut und eine begren­zt ver­füg­bare Ressource. Die For­mulierung 6 der SDG lautet ‚Wass­er und San­itärver­sorgung für alle‘ – ein wichtiger Bere­ich, zu dem Yoko­gawa einen Beitrag leis­ten kann. Zu diesem Zweck ist die effek­tive Nutzung von auf­bere­it­etem Abwass­er als nach­haltige Wasserquelle für Gemein­den ein bahn­brechen­der Ansatz. Die effiziente Klärung und Bere­it­stel­lung von sicherem Trinkwass­er in aus­re­ichen­der Menge erfordert das Ver­ständ­nis aller Beteiligten und jede Menge rev­o­lu­tionär­er Tech­nolo­gien. Um ein Kreis­lauf­sys­tem für Wasser­res­sourcen zu erstellen und neuen Wert daraus zu schöpfen, wer­den wir daran arbeit­en, unsere gemein­schaftlichen Anstren­gun­gen mit unseren Part­nern weit­er zu ver­stärken, um gemein­same Inno­va­tio­nen zu fördern, und unter Aus­nutzung unser­er Mess- und Ver­net­zungska­paz­itäten wer­den wir unser­er Ver­ant­wor­tung gegenüber der Zukun­ft unser­er Erde gerecht werden.“
— Tsuyoshi Abe, Vorstand