Klärschlammentwässerung mit einer Flottweg X4E Zentrifuge

Der Wasserverband Ossiacher See hat sich entschlossen für die Klärschlammentwässerung die alte Siebbandpressenanlage (aus dem Jahr 1986), durch eine moderne Zentrifugenanlage zu ersetzen.

Der Entwässerungsgrad kann damit von 22 auf 30 % erhöht werden. Das senkt die Entsorgungskosten des Klärschlammes im Jahr um etwa 30.000 Euro (Stand 2020).

Die Entscheidung fiel nach Vorort Testungen auf eine Maschine der Firma Flottweg der X-Baureihe. Bei den Testungen hat sich auch gezeigt -> größerer Trommeldurchmesser und geringere Durchsatzmengen bringen ein besseres Entwässerungsergebnis.

Das neue Xelletor-System stellt durch eine neue Schneckenkonstruktion die zentrifugale Schlammentwässerung in Kläranlagen auf eine neue Evolutionsstufe. Das Ergebnis ist eine Schnecke ganz ohne Schneckenkörper.

Dadurch konnte auch gegenüber dem Vorgängermodel der C-Serie der TS-Gehalt um 2% erhöht werden, Flockungsmittelmenge und Energieverbrauch um 20% verringert werden, bei einem deutlich verbesserten Abscheidegrad.

Da die Xelletor-Dekanter ohne Schneckenkörper auskommen, gibt es keinen Verschleiß im Zulaufbereich, wie es bei herkömmlichen Zentrifugen der Fall ist. Dank eines hochwirksamen Verschleißschutzes an Schneckenwendeln, Rotor und Feststoffaustrag reduzieren sich Abrieb und Abnutzung für eine lange Lebensdauer auf ein Minimum und senkt den Wartungsaufwand.

Eingangs-TS des ausgefaulten Klärschlammes liegt bei ca. 4% und wird auf ca. 30% Ausgangs-TS entwässert! Der Mittelwert Okt-Dez 2021 lag über 31% Trockensubstanzgehalt.

Durch eine Zentratüberwachung wird die Entwässerung überwacht. Ein Pilotprojekt (2022) wird diese Überwachung auch den Prozess (DZ) optimieren. In Betrieb ist diese Anlage seit September 2021.

Schema X4E Maschine

Folgende Aggregate gehören zur neuen Schlammentwässerung (Dekanter):

  • Drehkolbenpumpen zur Förderung des Beschickungsschlammes aus den Nacheindicker
  • Rohrleitungen, Armaturen und Messgeräte für Schlamm, Flockungsmittel, Wasser
  • Flockungsmittelanlage (siehe Schema) und Polymerpumpe neu
  • Zwei Dekanter Typ Flottweg X4E
  • Feststoffschacht und Feststoffförderer (teilweise noch ein altes Schwenkförderband)

Es wurden im Zuge des Umbauens einige Armaturen, Maschinen und Messgeräte der alten Pressenanlage weiter verwendet (z.B: IDM für Schlamm, TS-Messgerät, Beschickungspumpen).

Flockungsmittelanlage

Mit der neuen Dekanteranlage musste auch die Flockungsmittel Station erneuert werden. Zentrifugen haben einen größeren FM-Bedarf als eine Siebbandpresse. Es wurde eine kombinierte Fest- und Flüssigpolymerstation mit Zugabe Möglichkeit eines Entschäumer errichtet. Diese pumpt dann in einen neuen (größeren) Vorlagetank. Die neue Flockungsmittelanlage wurde im Oktober 2021 in Betrieb genommen.

Schema der Polymeranlage für Dekanter Wasserverband Ossiacher See

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Der alte Vorlagetank der Siebbandpressenanlage wurde weiter verwendet, umgebaut und damit die Flüssigpolymer Anlage für die beiden Scheibeneindicker (MÜSE und MPSE) von 750l auf 1250l Volumen erhöht.

Zusätzlich gibt es einen Ersatz- und Testtank mit 850l Volumen mit Fest- und Flüssigpolymer. Dieser Tank wird vor allen bei den jährlichen Versuchen mit verschiedenen Polymeren verwendet um das optimale und kostengünstigste Flockungsmittel zu ermitteln.

Schlammaustrag, Schlammzwischenlager

(Trocknung)

Der entwässerte Schlamm wird mittels Förderschnecke aus dem Schlammentwässerungsgebäude ins Freie transportiert. Zurzeit wird der Schlamm in Containern, zwei werden direkt mit der Feststoffschnecke gefüllt (stehen unter Dach), einer wird zusätzlich über ein Förderband gefüllt, gesammelt und mittels LKW abtransportiert. Entsorgung über Kompostwerk und Verbrennung.

Die alten Schlammboxen wurden im Zuge der Errichtung der neuen Dekanteranlage schon abgerissen. Es steht nun mehr nur mehr das Flug Dach. Diese Arbeiten mussten vorgezogen werden, da später die Demontage unter der neuen Feststoffschnecke nur mit erhöhtem Aufwand durchzuführen wäre.

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Im Jahr 2022 wird eine Schlammtrocknung ausgeschrieben. Dann wird die Feststoffschnecke nur mehr den Vorlagetank der Trocknung füllen. Diese Anlage wird dann komplett in einer geschlossenen Halle stehen.

Mit der Schlammtrocknung ist das Ziel den Trockensubstanzgehalt des Klärschlammes von 30% auf 90% zu erhöht und damit die Entsorgungs- und Transportkosten noch mal deutlich zu reduziert.

Es soll auch ein Zwischenlager (Silo?) für diesen Schlamm (Pelletierung?) errichtet werden. Mit diesen Entwässerungsschritten von 22 auf 90 % TS-Gehalt reduziert sich dann die zu entsorgende Schlammmenge von 2000t auf ca. nur mehr 450t im Jahr.

Mechanische Überschussschlammentwässerung

(MÜSE)

Herzstück des Scheibeneindickers ist eine sich langsam drehende Filterscheibe, auf der geflockter Schlamm und Filtrat getrennt werden. Ein Leitblech verteilt den Zulauf aus dem Flockungsreaktor gleichmäßig über den Siebradius, bevor schwimmend gelagerte Schikanen den Schlamm umschichten und so die Filtration unterstützen. Durch die Tellerdrehung wird der eingedickte Schlamm von einem feststehenden Leitblech vom Sieb gestreift, eine unter dem Teller installierte Spritzdüsenleiste spült danach im Sieb anhaftende Schlammpartikel in den Filtratablauf. Der ausgeworfene Schlamm wird mit einer Dickschlammpumpe in die Faulanlage gepumpt.

Zum Entwässern des Überschussschlammes aus den Nachklärbecken von 0,5% auf ca. 5 % Trockensubstanz ist eine MÜSE im Schlammentwässerungsgebäude installiert. Aus einem Voreindicker mit 40m³, der von der Überschussschlammpumpe aus dem Nachklärbecken gefüllt wird, wird die MÜSE beschickt.

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Folgende Aggregate sind in diesem Bauwerk untergebracht:

  • MÜSE (Scheibeneindicker) mit erforderlicher Beschickerpumpe für Überschussschlamm inkl. Verrohrungen und Rührwerk.
  • Flockungsmitteldosierstation Flüssigpolymer (Umgebaut im Zuge der Dekanter).
  • Dickschlammtrichter und Dickschlammpumpe zum Transport Richtung Faulturm

Mechanische Primärschlammentwässerung

(MPSE)

Zum Entwässern des Primärschlammes aus dem Vorklärbecken von 2% auf ca. 8 % Trockensubstanz ist eine MPSE im Schlammentwässerungsgebäude installiert. Hier ist ebenso ein Scheibeneindicker im Einsatz. Das verwendete Flockungshilfsmittel kommt aus derselben Polymerstation wie bei der MÜSE. Vom Vorklärbecken wird der Primärschlamm mit einer Pumpe in der Voreindicker gefördert und der hat auch ein Volumen mit 40m³. Um die Pumpfähigkeit des Schlammes (8%) mit der Dickschlammpumpe zu gewährleisten, wird dieser Schlamm mit einer Bypass Leitung mit dem Faulschlamm (ca. 1:1) in den Dickschlammtrichter verdünnt. Somit gibt es dann auch kaum Probleme mit dem Verfetten der Schlammleitung. Die Faulschlammumwälzleitung (saugseitig) wurde auch bis in die Entwässerungshalle gezogen, um diese Probleme zu minimieren. Es sind nun für beide Dickschlammpumpen (MÜSE und MPSE) weniger als 5m Weg in die Faulschlammumwälzleitung. Zusätzlich wurde ein Boiler (1m³) errichtet um alle Leitungen von MPSE und MÜSE (auch die bei Co-Fermenten) mit Heißwasser  zu spülen. Diese Arbeiten werden mehrmals im Jahr durchgeführt.

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Folgende Aggregate sind in diesem Bauwerk untergebracht:

  • MPSE (Scheibeneindicker) mit erforderlicher Beschickerpumpe für Primärschlamm inkl. Verrohrungen und Rührwerk.
  • Flockungsmitteldosierstation Flüssigpolymer (selbe wie bei MÜSE).
  • Dickschlammtrichter und Dickschlammpumpe zum Transport Richtung Faulturm