09.11.017:
Kläranlage Eilendorf: Investitionen in neue Technik führen zu deutlichen Kosteneinsparungen
Der Wasserverband Eifel-Rur betreibt in Eilendorf am Haarbach eine Kläranlage. Auf dieser sind nun technische Erneuerungen vorgenommen worden, weil Anlagenteile durch ihr Alter nicht mehr leistungsfähig waren und nicht mehr dem modernen Stand der Technik entsprachen. Die erneuerten Anlagenteile sind weniger personalintensiv und sparen Betriebsmittel und viel elektrische Energie ein. Die hierzu notwendigen Investitionen sind damit langfristig auch ein Element zur Beitragsstabilität.
Austausch der Mammutrotoren in den Belebungsbecken
In den Belebungsbecken der Kläranlage Eilendorf werden so genannte „Mammutrotoren“ eingesetzt. Diese dienen dazu, Luft in das Abwasser einzutragen, um die
Mikroorganismen, welche die im Abwasser befindlichen Schmutzstoffe in unschädliche Substanzen umwandeln, mit Sauerstoff zu versorgen. Gleichzeitig sorgen die Rotoren für definierte Strömungsverhältnisse in den beiden Umlaufgräben. Die bisherigen Rotoren stammten aus den Jahren 1976/77 und waren altersbedingt zu ersetzen. Dabei wurden verschiedene Varianten für eine technische Lösung betrachtet.
Eine heute übliche Belüftung über an der Beckensohle angebrachte Membranbelüfter schied aus, da die Beckentiefe mit 2,80 m nicht groß genug ist und sich die Luft bis zu ihrem Austritt nach oben hin im Abwasser nicht gleichmäßig genug hätte verteilen können. Außerdem wurde festgestellt, dass das Wasser in den Umlaufbecken teilweise nicht die ganzen Beckenbahnen durchströmte, sondern sich durch die Verbindungen der Becken „Abkürzungen“ suchte. Dadurch war eine optimale Durchmischung von neu einströmendem und abfließendem Abwasser sowie die erforderliche Aufenthaltszeit im Becken nicht gegeben.
Deswegen entschloss man sich dazu, die Durchströmung der Umlaufbecken und das Durchmischen des Abwassers nun mit energetisch deutlich günstigeren Rührwerken herzustellen. Die Mammutrotoren tragen nun nur noch Luft ein. Ihre Zahl konnte von zwölf auf acht reduziert werden; das Abwasser durchströmt die Becken nun deutlich ruhiger als vorher. Mit der besseren Durchmischung ist ein besserer Kontakt zwischen Luftsauerstoff und Bakterienschlammflocken erreicht, die gewünschte Reinigungsleistung kann wesentlich kostensparender erreicht werden.
Mit dem ruhigeren Fluss des Abwassers ist auch eine Geräuschreduzierung auf der Anlage für die anliegende Bevölkerung erreicht. Weiterhin werden Geräusche auch verringert durch neue Betonbrücken, unter denen die Mammutrotoren ins Abwasser gehängt sind. Da auch die alten Brücken sanierungsbedürftig waren, wurden sie ersetzt durch Brücken, die im Sinne des Emissionsschutzes optimiert sind.
Durch die Erneuerungen konnte wesentliche Maschinentechnik eingespart werden und der Betrieb der Anlage erheblich stabilisiert werden. Ebenso ist der Energiebedarf deutlich gesunken. Jährlich werden Stromkosten von ca. 67.000 Euro eingespart. Die verbesserte Reinigung des Abwassers führt zudem zu Einsparungen der Abwasserabgabe in Höhe von jährlich 30.000 Euro.
Die Kosten zum Umsetzung der Maßnahme beliefen sich auf 1,5 Mio. Euro.
Erneuerung der Schlammentwässerung
Bei der Abwasserreinigung fällt als „Abfallprodukt“ Klärschlamm an. Dank seines hohen organischen Anteils ist er ausfaulbar und wird dabei von Keimen und Gerüchen befreit. Dies geschieht in einem ovalen Faulbehälter, wobei gleichzeitig energiereiches Methan gewonnen wird. Dieses wird in einem Blockheizkraftwerk für den Eigenbedarf der Kläranlage in Strom und Wärme umgewandelt. Der übrig gebliebene, ausgefaulte Schlamm wird soweit entwässert, dass er per Lkw ins Kraftwerk Weisweiler zur Mitverbrennung abtransportiert werden kann.
Zunächst gelangt der ausgefaulte Schlamm in einen Schlammstapelbehälter. Der Schlamm wird darin beständig gerührt, um eine gleichmäßige Konsistenz zu erreichen. Da das alte Rührwerk in die Jahre gekommen war, musste ein neues Rührwerk eingesetzt werden, das gewährleistet, dass sich im Nacheindicker nicht verschiedene Schlammzonen bilden. Danach wird der Schlamm in einer Zentrifuge entwässert, die bei einer gleichbleibenden Konsistenz des Schlammes gleichmäßiger und effektiver arbeiten kann. Schon dadurch werden Kosten eingespart. Durch weitere Automatisierung wird aber auch der Betrieb der Zentrifuge optimiert. Die Entwässerung des Schlamms läuft zyklisch ab. Früher musste zur Bedienung Personal auch an Sonn- oder Feiertagen eingesetzt werden. Durch die automatische Steuerung entfällt dies.
Auch die Zentrifuge selbst wurde erneuert, da die alte Maschine inzwischen sehr wartungsanfällig war und Leistungsverluste aufwies. Die neue Zentrifuge hat, aufgrund neuer Techniken eine ca. 40 % geringere Stromaufnahme als die alte Schlammentwässerungsmaschine. Automatisiert wurde zudem die Zudosierung von Polymeren unmittelbar vor der Zentrifuge. Diese vernetzen die Flocken, aus denen der Schlamm besteht, wodurch das Wasser leichter freigesetzt wird. Durch das automatische Erkennen der Schlammdichte wird das Polymer jetzt zielgenau zudosiert. Dies spart Kosten im Vergleich zu einer händischen und ungeregelten Zugabe. Ebenso wurde das System der Störmeldungen verbessert. Eventuelle Störmeldungen gelangen unmittelbar an den zuständigen Mitarbeiter, der von jedem PC auf der Kläranlage Zugriff auf die Entwässerung hat und steuernd eingreifen kann. Das System erkennt z. B., ob im Abwasser der Entwässerung noch zu viel Trockensubstanz ist. Dann verfärbt sich das abgetrennte Wasser, das normalerweise zur weiteren Behandlung wieder in die Kläranlage rückeingeleitet wird, dunkel. In diesen Fällen wird das Trübwasser zum Einlauf der Anlage selbst geführt, um den ganzen Reinigungsprozess noch einmal zu durchlaufen.
Der entwässerte Schlamm wird aus der Entwässerung herausgefördert und außerhalb der Maschinenhalle in Transportcontainer mit einem Füllvolumen von zehn Kubikmetern verladen. Dies geschieht mit Hilfe eines Schwenkförderers. War ein Container voll, musste dieser in der Vergangenheit vom Anlagenpersonal aufwändig umgesetzt und durch einen neuen Container ersetzt werden. Diese Vorgänge laufen nun automatisiert ab. Die Container stehen nebeneinander in speziellen Stellplätzen, die dem jetzt schwenkbaren Spiralförderer den jeweiligen Füllstand melden. Mit einem Radarsensor steuert der Transportarm eigenständig den nächsten vorhandenen Container an, der noch nicht gefüllt ist. Die gefüllten Container werden dann zielgenau durch einen Sattelzug abgeholt und zur Verbrennung gebracht. Dadurch können auch Entsorgungskosten eingespart werden.
All diese Prozesse mussten bisher manuell gesteuert werden. Dies machte es erforderlich, dass die Schlammentwässerung ständig von einem Mitarbeiter betreut werden musste. Dieser Aufwand entfällt jetzt. Außerdem wird durch die neue Anlage ein Drittel Strom bei der Schlammentwässerung bzw. 10.000 Euro/Jahr an Stromkosten eingespart.
Die Gesamtkosten der notwendigen Investition beliefen sich auf 960.000 Euro.