Drehzahlregelung durch Frequenzumrichter bei der Adsorption
Die Kläranlage in Neu-Ulm nutzt seit einiger Zeit eine neue Adsorptionsklärstufe. Der Zweckverband Klärwerk Steinhäule – Betreiber der Kläranlage – setzt nun auf die Regelung der Antriebe durch Frequenzumrichter. Diese Neuerung soll vor allem Energiekosten einsparen. Das ganze mit Erfolg: nach nur einem halben Jahr haben sich die Investitionskosten amortisiert.
Was ist ein Adsorptionsprozess?
Der Adsorptionsprozess ist Teil der Abwasserreinigung und findet in speziellen Reinigungsbecken statt. Alle bisher nicht entfernten Stoffe – beispielsweise Medikamentenreste oder Hormone – werden entfernt. Sie werden mithilfe von Aktivkohlepulver gebunden. Im Anschluss muss die Kohle wieder aus dem Wasser gefiltert werden. Nach der anschließenden Trocknung wird sie mit den Reststoffen verbrannt. Die dabei entstehende Asche kann als landwirtschaftlicher Dünger genutzt werden.
Dieser Vorgang ist notwendig, denn Medikamentenrückstände und Hormone – vor allem Östrogene – schaden der Umwelt. Besonders die Flussgebiete in unmittelbarer Nähe einer Kläranlage leiden. Es kommt zur Verweiblichung von Fischbeständen und anderen Missbildungen. Um die Natur nicht zu sehr aus dem Gleichgewicht zu bringen, ist die Adsorption ein unverzichtbarer Reinigungsschritt.
Wo werden Frequenzumrichter eingesetzt?
In der Kläranlage Neu-Ulm kommen fünf Frequenzumrichter mit einer Leistung von 110 kW und fünf Antriebe mit 160 kW zum Einsatz. Sie übernehmen die Steuerung verschiedener Motoren der Schneckenpumpenanlagen, Rührwerke und Gebläse. Die *Frequenzumrichter sorgen für eine bedarfsgerechte Leistungsbereitstellung und senken so den Energiebedarf. Die Drehzahlregelung findet sich in verschiedenen Arbeitsschritten wieder. Der gesamte Ablauf wird dadurch effizienter.
1. Drehzahlregelung
Das mit Aktivkohle versetzte Wasser wird durch Schneckenhebeanlagen mit 160 kW Leistung in höher gelegene Filter transportiert. Die Anlagen laufen mit einer geringen Drehzahl von 11 bis 19 Umdrehungen pro Minute. Zum Vergleich: Würde man beispielsweise Kreiselpumpen für den Transport nutzen, würde man in etwa 2000 Umdrehungen pro Minute erreichen. Die Effizienz der Schneckenförderer hängt von der Höhe des Pumpensumpfes ab. Um den Energieverbrauch zu minimieren, ist eine Drehzahlregelung nötig. Sie reagiert auf schwankenden Wassermengen und passt die Fördermenge an. Der Einspareffekt für die Kläranlage ist groß. Durch Förderschnecken und Drehzahlregelung kann der Energieverbrauch um acht Prozent gesenkt werden.
2. Gebläse und Belüftung
In der Filteranlage sind Gebläse installiert. Je nach Bedarf ist eine höhere bzw. geringere Luftmenge nötig. Auch hier kommen Frequenzumrichter zum Einsatz. Ist die Spülleistung zu stark werden auch Stoffe, die nicht ausgefiltert werden sollen, entfernt. Um dies zu vermeiden müssen wiederum exakte Werte eingehalten werden. Üblicherweise sind Gebläse und Belüftung für bis zu 70 Prozent des gesamten Energieverbrauchs einer Kläranlage veranwortlich. Durch Frequenzumrichter ist eine Reduktion um 30 bzw. 40 Prozent möglich.
Der Staat unterstützt Kommunen bei der Verbesserung ihrer Abwasserentsorgung mit Förderungen von bis zu 60 Prozent. Förderfähig sind Investitionen in hocheffiziente Technik und Maßnahmen zu Annahme, Verwertung und Transport des Klärschlamms. Zusätzlich gibts es Zuschüsse für die Entsorgung alter Anlagenkomponenten.
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