Maximale Gasausbeute und hochwertiger Klärschlamm

Nach knapp 60 Jahren im Ein­satz ließ das Unternehmen Doosan Enpure seine Fault­ürme der Kläran­lage Bel­lozanne auf der Insel Jer­sey 2015 erset­zen. Damit soll­ten zukün­ftige Umwelt­stan­dards erfüllt sowie den mit­tler­weile mehr als 105.000 Ein­wohn­ern wieder eine Kläran­lage zur Ver­fü­gung gestellt wer­den, die heuti­gen Stan­dards entspricht. Da die Wartung der Kom­pres­soren früher sehr kosten­in­ten­siv war und auch die Rohrleitun­gen und Arma­turen für Prob­leme sorgten, gab das wartungsarme Equip­ment den Auss­chlag. Die Wahl fiel auf das Lan­dia-Gas­Mix-Sys­tem, das durch seine Eben­erdigkeit einen schnellen und ein­fachen Zugang gewährleis­tet. Neben mehreren Chop­per-Pumpen zur Zerkleinerung von größeren Par­tikeln enthält das Rührw­erk der Lan­dia GmbH ein Gas­Mix-Sys­tem. Auch nach drei Jahren im Ein­satz zeigt die Anlage noch kein­er­lei Ver­schleißer­schei­n­un­gen. Die genutzte Ver­fahren­stech­nik liefert nicht nur eine max­i­male Gasaus­beute, son­dern auch Klärschlamm als organ­is­ches Düngemit­tel. So kön­nen Wartungskosten in Mil­lio­nen­höhe einges­part werden.

Jer­sey, die größte Kanalin­sel zwis­chen Großbri­tan­nien und Frankre­ich, ist nicht nur für ihre Kartof­fel­sorte, die beson­deren Jer­sey-Rinder oder das Finanzzen­trum bekan­nt, son­dern heute auch für das Design und die Effizienz ihrer Kläran­la­gen. Im Zuge der Mod­ernisierung der­sel­ben strebte das ver­ant­wortliche Prozessin­ge­nieu­run­ternehmen Doosan Enpure eine lange Lebens­dauer bis min­destens 2035 an. Da die Anlage heute, drei Jahre später, immer noch ein­wand­frei und kli­ma­neu­tral läuft, ste­hen die Chan­cen, dieses Ziel zu erre­ichen, äußerst gut.

Als logis­tis­che Her­aus­forderung für das Amt für Infra­struk­tur und Doosan Enpure stellte sich bei der Mod­ernisierung der Inselcharak­ter her­aus: Nebel oder stark­er Wind kön­nen die Anliefer­ung von Waren wie beispiel­sweise Ersatzteile nach Jer­sey ver­hin­dern, weshalb die Kläran­lage Bel­lozanne autark sein muss und ein Back­up benötigt. Entschei­dend waren daher eine hohe Effizienz, eine ein­fache Wartung und eine hohe Leis­tung, vor allem für die Pumpen und Rührw­erke. Ins­beson­dere die Wartung der Kom­pres­soren, die bei der alten Anlage selb­st dann aus­fie­len, wenn sich nur eine geringe Menge Schaum im alten Gas­mis­chsys­tem bildete, waren in den ver­gan­genen Jahren ein großer Kosten­fak­tor. Eben­so sorgten Rohrleitun­gen und Arma­turen für Prob­leme, da sie nicht für diesen Ein­satzz­weck aus­gelegt waren. „Wir bevorzugten ein Rührw­erk, welch­es bei möglichst niedri­gen Wartungskosten eine max­i­male Gasaus­beute erzeu­gen kon­nte“, erk­lärt Gary Davies, Chefin­ge­nieur der Kläran­lage Bellozanne.

Weniger Wartung durch leicht zugängliches System

Bei der neuen Kläran­lage auf Jer­sey wurde die Aus­rüs­tung nun eben­erdig anstatt auf erhöht­en Plat­tfor­men errichtet. Dadurch befind­en sich keine Hubar­beits­büh­nen an der Seite der Tanks, was Zeit und Geld spart. Die außen mon­tierte Aus­rüs­tung verbessert sowohl die Gesund­heit als auch die Sicher­heit für die Mitar­beit­er, da die Notwendigkeit ent­fällt, in der Höhe und in engen Räu­men zu arbeit­en. „Die Mag­netven­tile, welche die pneu­ma­tis­chen Zylin­der betreiben, woll­ten wir zudem in einem eben­erdi­gen, explo­sion­ssicheren Gehäuse inte­gri­ert haben. Ein Absper­rven­til zwis­chen Fer­mentern und den betätigten Ven­tilen bewirkt nun, dass nicht der ganze Fer­menter außer Betrieb geset­zt wer­den muss, wenn wir ein Prob­lem mit einem Ven­til haben“, erk­lärt Davies die zugrun­deliegende Inten­tion. „Flex­i­ble Betrieb­szeit­en waren für uns wesentlich wichtiger als Sys­teme, die ständig unter Vol­l­last fahren. Das gibt dem Bedi­ener Freiraum in Bezug auf die Fein­ab­stim­mung, was das Rühren mit max­i­maler Gasaus­beute bet­rifft“, so der Chefin­ge­nieur weiter.

Verzicht auf Kalk

 In der alten Anlage Bel­lozanne wurde Kalk ver­wen­det, um die Kon­sis­tenz des Schlamms zu verbessern. Dieser verur­sacht nicht nur den unver­wech­sel­baren Geruch von faulem Fisch, son­dern schlug auch jährlich mit rund 89.000 Euro zu Buche. Dieser Aus­gaben­posten fällt nun kom­plett weg. Die neue Pas­teurisierung­stech­nolo­gie hält den Schlamm für min­destens vier Stun­den bei 55 °C warm, bevor er in die Vergärungsan­lage gelangt. Die Fer­menter kön­nen mit besserem Mate­r­i­al beschickt wer­den, wobei die neuen Pas­teurisier­er zwar eine wichtige Rolle spie­len, eine gute Durch­mis­chung bei der Hochtem­per­aturzu­fuhr zu den Fer­mentern aber eben­falls von entschei­den­der Bedeu­tung ist. Nur so kann sichergestellt wer­den, dass auch alles richtig verteilt wird. Der Lan­dia-Gas­Mix sorgt hier für die Durch­mis­chung und bietet außer­dem eine max­i­male Gasaus­beute, da durch das Block­heizkraftwerk (BHKW) viel Energie erzeugt wer­den kann. Das wiederum führt zu ein­er großen Senkung der betrieblichen Aufwendungen.

Neben den Pas­teurisier­ern sieht die Investi­tion in das BHKW nur ein min­i­males Abfack­eln von Gas vor. Alles fließt in das BHKW, sodass nun die über­schüs­sige Wärme zum Erwär­men des Schlamms genutzt wer­den kann. „Durch die Anpas­sun­gen im BHKW in Kom­bi­na­tion mit den neuen Dosier­möglichkeit­en hat sich der ganze Fokus unser­er Arbeit verän­dert: Anstatt ständig zu überwachen und gegebe­nen­falls gle­ich zu warten, kön­nen wir nun jeden Tag die Gaspro­duk­tion über­prüfen und opti­mieren, um noch bessere Ergeb­nisse zu erzie­len“, ergänzt Davies. „So lässt sich schnell fest­stellen, ob wir mehr oder weniger verdick­en oder För­der­men­gen ändern müssen. Um die richti­gen Maß­nah­men ergreifen zu kön­nen, wird einge­hen­des und aus­ge­hen­des Mate­r­i­al täglich von uns dokumentiert.“

Verhinderung von Kalkablagerungen

Ein Bere­ich, der jedoch viel mehr als nur eine Fein­ab­stim­mung erforderte, war die kon­tinuier­liche Ablagerung von Kalk am Wärmetausch­er der neuen Anlage, was eine wöchentliche Reini­gung notwendig machte. Dies stand im Wider­spruch zu Bel­lozannes Anspruch nach einem wartungsar­men Betrieb. Anfangs wur­den dafür die Wärmetausch­er ver­ant­wortlich gemacht. Nach­dem eine Serien- und Par­al­lelschal­tung der Wärmetausch­er keine Verbesserung brachte, lag die Lösung in der Ein­führung ein­er Luftleitung. „Unsere Wärmetausch­er haben nun keine Prob­leme, die erforder­lichen Tem­per­a­turen zu erre­ichen und benöti­gen jet­zt nur noch eine sehr ger­ingfügige Reini­gung. Der zusät­zliche Ver­schleiß an den Rührw­erkpumpen des Pas­teurisier­ers durch belüfteten Schlamm wurde durch ein Upgrade auf gehärtete Laufräder zur Erhöhung der Lebens­dauer gelöst“, erläutert Davies.

Einsparungen bei der Wartung aus

Weit­ere Pumpen von Lan­dia wur­den auch in die drei getren­nten Tanks einge­baut, die Faulschlamm, eingedick­ten Schlamm und nicht eingedick­ten Schlamm aus dem let­zten Klär­beck­en enthal­ten. Um die Gesamtver­weilzeit zu max­imieren, wird der nicht eingedick­te Schlamm schließlich verdickt und dem Eindick­ungstank hinzuge­fügt. Seit der Instal­la­tion 2015 benötigte keine der Pumpen Ersatzteile. Gle­ich­es gilt für die Chop­per­pumpen an den Gas­Mix-Sys­te­men, was für eine beson­ders hohe Ver­schleißfrei­heit spricht.

Für die Schlammkon­sis­tenz ist außer­dem eine gute Durch­mis­chung essen­tiell. Ins­ge­samt gese­hen entste­ht ein pos­i­tiv­er Domi­no­ef­fekt: Es fällt eine viel gerin­gere Menge an Sand, Schlamm und Ver­zop­fun­gen an als vor der Mod­ernisierung, als noch kost­spielige Tankwa­gen bestellt wer­den mussten, um diese Über­schüsse abzu­trans­portieren. Zudem musste ein Fer­menter früher in so einem Fall kom­plett außer Betrieb genom­men wer­den. „Ins­ge­samt – vor allem auch ohne den Ein­satz von Kalk – liefert die Anlage nun ein viel besseres End­pro­dukt, das von Land­wirten gern als organ­is­ch­er Dünger angenom­men wird“, berichtet Davies.

Obwohl die neue Anlage wesentlich kom­plex­er gehal­ten ist, hat die Mod­ernisierung zu sink­enden Kosten geführt. Trotz hoher Investi­tio­nen, die anfangs nötig waren, wer­den nun jährlich etwa 3,3 Mil­lio­nen Euro an Wartungskosten einges­part. „Die Leis­tung der Anlage mit dem wartungsar­men Konzept von Lan­dia beweist, dass unser­er Rech­nung aufge­ht“, so Davies.