Strikte Trennung

Effiziente Klärschlammentwässerung mit Edelstahl Rostfrei

Feinrechenanlagen trennen verbliebene Feststoffe bis zur Größe von sechs Millimetern. @ WZV / GKD

Feinrechenanlagen trennen verbliebene

Feststoffe. © WZV / GKD

Klärschlamm hat es in sich: Er ist Abfallprodukt und wertvolle Ressource zugleich. Mehr als 99 Prozent Wassergehalt und einer Reihe von Schadstoffen stehen der Gehalt an Pflanzennährstoffen und das Potenzial als Energieträger gegenüber. Steigende Kosten für Klärschlammentsorgung und gesetzliche Restriktionen zur stofflichen Verwertung in Landwirtschaft oder Landschaftsbau kennzeichnen überdies das Spannungsfeld, in dem sich die kommunale Abwasserreinigung bewegt. Folglich ist der Bedarf an wirtschaftlichen Verfahren zur Schlammentwässerung und an effizienten Alternativen zur nachhaltigen Verwertung enorm. Mit einer breiten Palette an immer leistungsfähigeren Maschinen und Anlagen aus Edelstahl Rostfrei mit Qualitätssiegel beantwortet die Industrie diese Herausforderungen.

Seit einigen Jahren stagniert die Klärschlammverwertung in der Landwirtschaft und soll mittelfristig wegen der im Schlamm enthaltenen Schadstoffe nahezu ganz eingestellt werden. Zum 31. Dezember 2016 kommt das Verbot der Düngemittelverordnung (DüMV) hinzu, das den Einsatz von Polymeren zur Klärschlammbehandlung untersagt, wenn sich diese nicht binnen zehn Jahren zersetzen. Da es keinen gleichwertigen Ersatz zu synthetischen Polymeren für die Konditionierung von Klärschlämmen gibt, bedeutet dies de facto das Ende der Aufbringung so behandelter Schlämme. Damit gewinnt die thermische Entsorgung von Klärschlamm zusätzlich an Bedeutung. Je nach Art der Verbrennungsanlagen – Mono-Klärschlammverbrennungsanlagen, Zement- oder Kohlekraftwerke – muss der Klärschlamm dafür einen Trockenrückstand (TR) von 20 bis 90 Prozent aufweisen. Einen wesentlichen Beitrag dazu leistet die mechanische Entwässerung, die zu den wichtigsten Prozessen in der Klärschlammbehandlung zählt. Sie verringert den Wassergehalt des Schlamms und damit auch sein Volumen und Gewicht signifikant. Dadurch steigen der Heizwert des Klärschlamms und die Wirtschaftlichkeit seiner späteren Verbrennung.

Mechanische Eindickung

Bandeindicker mit Anteilen aus nicht-

Bandeindicker mit Anteilen aus nichtrostendem Edelstahl

arbeiten mit einem langsam laufenden Siebband. © WZV /

Bilfinger Water Technologies GmbH

Die erste Aufkonzentration des Schlamms erfolgt in der mechanischen Eindickung durch Schwerkraft oder zentrifugale Beschleunigung. Additive in Form von Flockungsmitteln sorgen hier dafür, dass sich der Schlamm mit einem Eingangsfeststoffgehalt von 0,5 Prozent besser entwässern lässt. Krählwerke aus Edelstahl Rostfrei beschleunigen mit konstantem Rühren die Flockung. Durch die Schwerkraft sinken die Feststoffpartikel des so konditionierten Schlamms nach unten und setzen sich am Boden ab. Der im Bodenbereich des Eindickers angesammelte Schlamm wird beispielsweise durch Schilde aus nichtrostendem Edelstahl abgezogen und über Edelstahlrohre zur nächsten Behandlungsstation weiterbefördert. Alternativ kommen für die initiale Aufkonzentration auch Band-, Scheiben- oder Trommeleindicker zum Einsatz. Bandeindicker arbeiten mit einem langsam laufenden Siebband, auf dem der Schlamm gleichmäßig verteilt und unter Schwerkrafteinfluss entwässert wird. Störkörper formen dabei Drainagekanäle im Schlammkuchen, damit das Wasser leichter abfließen kann und reduzieren so den Eingangsgehalt an Trockensubstanz von einem Prozent auf über fünf Prozent. Scheibeneindicker sind trotz ihrer kompakten Bauform sehr effizient, da 80 Prozent ihrer Siebfläche permanent genutzt werden. Edelstahlgehäuse kapseln die Anlagen komplett ein und tragen so zu einer sauberen Arbeitsumgebung bei. Der Schlamm wird auf eine sich langsam drehende Filterscheibe aus nichtrostendem Edelstahlgewebe aufgegeben. Dort schichten ihn Störkörper permanent um und unterstützen so die Filtration. Ein feststehendes Leitblech streift den eingedickten Schlamm vom Drehsieb ab. Schlammpartikel, die an dem Gewebe haften, werden durch regelmäßige Rückspülung wieder in den Zulaufschlamm gespült. Das mechanisch robuste, korrosionsbeständige Edelstahlgewebe gewährleistet so durch lange Standzeiten einen effizienten Betrieb. Nach dem Eindicken in diesen Aggregaten hat der Schlamm einen Feststoffgehalt von bis zu zehn Prozent, aber immer noch eine flüssige Konsistenz.

Maschinelles Entwässsern

Die anschließende maschinelle Schlammentwässerung trennt das Wasser in einem kontinuierlichen Prozess ab, der Schwerkraft und Druck kombiniert. Die Anforderungen an die hier eingesetzten Maschinen sind hoch: Neben einer effektiven Entwässerungsleistung, die die Menge des Schlamms und seinen Wassergehalt minimiert, sollen die Anlagen zuverlässig und automatisiert arbeiten und auf Schwankungen in der Schlammbeschaffenheit anpassbar sein. Je nach Anlagengröße und Schlammbeschaffenheit kommen bei der maschinellen Entwässerung Band- oder Kammerfilterpressen, Dekanterzentrifugen oder auch Schneckenpressen zum Einsatz. Nach der Behandlung in diesen Anlagen hat der Schlamm einen Feststoffgehalt zwischen 20 und 45 Prozent TR. Der erzielte Grad der mechanischen Entwässerung hängt neben der Art der gewählten Maschinen auch von Menge, Art und Zusammensetzung des Schlamms ab. Siebbandpressen haben einen geringeren Durchsatz als Zentrifugen oder Filterpressen, punkten aber durch Präzision sowie geringere Investitions- und Energiekosten. Einige Modelle verbinden durch eine erweiterte Vorentwässerungszone Eindicken und Entwässern in einer Anlage. Durch die Kombination von Bogenzone, Filterwalzen und im Presswalzen mit abnehmendem Durchmesser entwässern Siebbandpressen den Schlamm auf 20 bis 25 Prozent Trockenrückstand. Kammerfilterpressen werden insbesondere bei der Entwässerung von schwierigen Schlämmen eingesetzt. Durch ihre kompakte Bauweise eignen sich Dekanterzentrifugen speziell auch für die Entwässerung von geringeren Klärschlammmengen.

Eine hohe Entwässerungsleistung spricht für

Eine hohe Entwässerungsleistung spricht für

den Einsatz von Schneckenpressen aus

nichtrostendem Edelstahl. © WZV / Huber SE

Mit einer Trommel aus nichtrostendem Duplexstahl und allen produktberührten Teilen aus austenitischem Edelstahl Rostfrei gewährleisten sie trotz hoher Drehmomente an der Schnecke lange Standzeiten und optimale Abscheidemengen. Niedrige Betriebskosten und hohe Entwässerungsleistung sprechen in vielen Abwasserreinigungsanlagen für den Einsatz von Schneckenpressen, die dreistufig entwässern und so Masse und Volumen des Schlamms um bis zu 90 Prozent verringern. Nach der Einlaufzone wird der Schlamm durch eine konische Schneckenwelle, die den Schlammkuchen nach außen gegen ein Sieb drückt, eingedickt und entwässert. Das verstopfungsfreie Edelstahl-Spaltsieb gewährleistet dabei eine hohe Anlagenverfügbarkeit. In der dritten Zone wird das Restwasser pneumatisch aus dem Schlamm gepresst. So ermöglichen Schneckenpressen auch eine wirtschaftliche Entwässerung von Dünnschlämmen mit weniger als einem Prozent Trockensubstanzgehalt. Durch ihre geschlossene, verschleißfeste Edelstahlkonstruktion sind Schneckenpressen besonders robust und langlebig. Der ebenso einfache wie geringe Wartungsaufwand spricht überdies in vielen Abwasseraufbereitungsanlagen für ihre Wahl.

Etablierter Werkstoff für sichere Prozesse

Hoher Durchsatz, lange Standzeiten und zuverlässige Entwässerungsleistungen machen Anlagen zur mechanischen Entwässerung zum zentralen Erfolgsfaktor für einen wirtschaftlichen Kläranlagenbetrieb. Der bei diesem Prozess erzielte hohe Feststoffgehalt trägt maßgeblich zur Effizienz der anschließenden Trocknung und Heizwerterhöhung des Klärschlamms bei. Aggregate aus Edelstahl Rostfrei mit Qualitätssiegel halten den anspruchsvollen Einsatzbedingungen in Abwasseraufbereitungsanlagen dauerhaft stand. Durch sein exzellentes Eigenschaftsprofil sorgt der Werkstoff für zuverlässige Sicherheit von Anlagen, Armaturen und Rohrleitungskomponenten. Robuste Belastbarkeit, hohe Korrosionsbeständigkeit und Dichtigkeit geben Anlagenbetreibern die Gewissheit für einen stabilen, nachhaltigen Betriebsablauf. So bietet Edelstahl Rostfrei auch beste Voraussetzungen, um den steigenden Anteil an thermischer Klärschlammverwertung mit den daraus resultierenden energetischen Potenzialen optimal zu nutzen.

 
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