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Individuelle Lösungen in der Rührwerkstechnik 3-4/17

Die Abwasserreinigungsanlage (ARA) Münsingen im Schweizer Kanton Bern sorgt seit  50 Jahren für die Abwasserreinigung in ihrem Einzugsgebiet. Mit der Lage inmitten eines land- und forstwirtschaftlich genutzten Gebiets hat sie es sich ausserdem zur Aufgabe gemacht, auf ihrem Gelände selten gewordenen Pflanzen und Tieren aus der Region eine naturnahe, geschützte Heimat zu bieten. Stamo Rührwerktechnik, die von der Wilo Schweiz AG vertrieben werden, unterstützt bei diesem Reinigungsprozess.

Auf dem Weg zur ARA Münsingen fällt vor allem die grüne Lage ins Auge. Seit dem Jahr 2007 trägt die Anlage offizielle das Qualitätslabel «Naturpark» und bietet neben der Abwasserreinigung auch unterschiedlichen Lebenswesen wie Amphibien, Wildbienen und Hühnern ein Zuhause. In Betrieb genommen wurde die Anlage am 21. Dezember 1967, in den achtziger Jahren erfolgte eine Erweiterung des Objekts und in den Neunzigern eine Teilsanierung. Über einen Zeitraum von fünf Jahren, 2002 bis 2007 wurde die ARA schliesslich umfassend saniert. Hier werden täglich etwa 7500 m3 Abwasser aus den Gemeinden Münsingen, Noflen, Gerzensee, Wichtrach, Häutligen, Tägertschi, Kirchdorf und Rubigen gereinigt. «Die Menge entspricht etwa einem Volumen von 7,5 Millionen Milchbeuteln pro Tag», erklärt Roland Sterchi, Leiter der Anlage. «Für uns sind somit zuverlässige Produkte wichtig, unsere Rührwerke sind 24 Stunden und 365 Tage, also ganzjährlich, im Dauerbetrieb.»

Quelle: Wilo SE

 

Hohe Ansprüche an die Produkte

Die Anforderungen an Rührwerke ist dementsprechend hoch in diesem Bereich. Der Faulschlamm muss homogen gehalten werden und Bodenablagerungen des anorganischen Materials, so wie die Bildung von sogenanntem Schwimmschlamm, gleichzeitig verhindert werden. In den Faulräumen, die ein Volumen von 2x 850 m3 haben, wird der Klärschlamm während einer Dauer von etwa 28 Tagen bei circa 38 °C ausgefault. Schlämme, die aus der Vorklärung kommen enthalten konzentriert organische Substanzen – um diese zu Klärgas vergären zu lassen, bedarf es eines aufwendigen Prozesses. Herr Sterchi erklärt den genauen Vorgang: «Über den Zeitraum von circa vier Wochen soll hier Biogas entstehen, dabei reduziert sich das Volumen der Masse um rund ein Drittel. Die Methanbakterien vergären das organische Material. Dieser empfindliche Prozess bedarf einer exakten Temperatur, eines konstanten pH-Wertes und einer konstanten Durchmischung. Zudem handelt es sich um eine Anaerobe Zone, also ohne das vorhanden sein von Sauerstoff » Mit dem Bruch des Rührwerks in Faulraum eins wurde der Anlagenbetreiber vor eine schwierige Aufgabe gestellt – die Durchmischung des Schlamms wird somit extrem beeinträchtigt. Hier sollte nun ein energieeffizientes Produkt zum Einsatz kommen, welches den Bedingungen standhalten kann – und diese Belastung auch über einen längeren Zeitraum aushält. Dafür wurde das Unternehmen DI-TEC GmbH für Maschinen- und Verfahrenstechnik mit der Findung einer optimalen Lösung betraut:

Herr Diem, vor welcher Problematik haben Sie sich hier gesehen?

Diem: Wir wurden vom Betreiber der ARA Münsingen angesprochen, da dringend ein neues Rührwerk benötigt wurde. Anlagen sollten länger als nur ein paar Jahre in Betrieb sein – in der Regel sollten sie schon ihre 20 bis 25 Jahre laufen. Wenn ein Rührwerk dann auch noch bricht, muss in solchen Fällen schnell gehandelt werden, um einen ungestörten Betrieb zu gewährleisten. Zudem ist der Prozess, um den Faulraum komplett zu leeren, extrem aufwendig.

Worin besteht denn der Aufwand bei der Leerung genau?

Diem: Der grösste Aufwand entsteht, wenn der Schlamm nicht in einem anderen Behälter auf dem Gelände gelagert werden kann – denn dann müsste er entsorgt werden. Für die Entsorgung muss der Schlamm vorab entwässert werden und in die Verbrennung überführt werden – und das nimmt Tage in Anspruch. Ein neues Rührwerk lässt sich ebenfalls nicht in fünf Minuten einbauen. Trotzdem fällt täglich neuer Schlamm an, der auch wiederum gelagert oder entsorgt werden muss. Der Betrieb muss also den Faulturm entleeren, unter Umständen provisorische Leitungen legen, Saugwagen für die absoluten Feststoffe bereitstellen. Das kostet Zeit und Geld.

Was würde mit den Bakterien im Schlamm passieren? 

Im Grunde wird ein komplettes Biosystem bei der Leerung zerstört, das ist ineffektiv. Denn sobald der Schlamm aus dem Faulturm genommen wurde, muss das Biosystem bei neuer Befüllung auch wieder wachsen können und das kann einige Zeit in Anspruch nehmen. Dabei sprechen wir von Tagen oder Wochen. 

Was kann dabei im schlimmsten Fall passieren?

Diem: Wenn der Faulraum nicht richtig in Betrieb genommen werden kann und das Biosystem nicht richtig funktioniert, muss Fremdschlamm zugeführt werden. Damit gehen natürlich Kosten einher. Im schlimmsten Fall muss sogar der gesamte Schlamm erneut entsorgt werden, da er nicht mehr brauchbar ist oder sich kein neues Biosystem bildet. Und danach müsste in der Anlage ganz von vorne begonnen werden.

Gibt es einen besonderen Grund, warum gerade in Faulraum 1 die Welle des Rührwerks gebrochen ist?

Diem: In diesem Faulraum ist das Medium dicker, was den Widerstand für das Rührwerk selbstverständlich erhöht – auch ist die Gefahr von Verzopfungen noch deutlich höher als im Faulturm 2. Evtl. ist die Rührwerkswelle zu schwach ausgelegt worden, was wir aber nicht untersucht haben. 

Wie kam es dazu, dass Sie sich ausgerechnet für die Produkte der  Wilo-Schweiz-AG, in diesem Fall die Stamo Rührwerke, entschieden haben?

Diem: Unsere Firma ist bereits seit Jahren als Fachunternehmen in der Branche tätig. Somit möchten wir bei jedem Projekt eine ideale verfahrenstechnische Lösung mit dem maximalen Kundennutzen vereinen. Dies gilt für Gesamtkonzepte ebenso wie für Teillösungen, zu denen wir als kompetenter Partner zugezogen werden. Durch unseren Kontakt bei der Wilo Schweiz AG wurden wir auf die Rührwerke von Stamo aufmerksam gemacht.

Was hat bei der Zusammenarbeit besonders überzeugt?

Diem: Wir stehen für Erfahrung, dementsprechend möchten wir auch mit Partnern arbeiten, die für Erfahrung stehen. Und da wir ein effizientes Produkt für eine effiziente Leistung benötigten, haben wir den Betreibern in Münsingen die Wilo Schweiz AG beziehungsweise die von ihnen vertriebenen Stamo Rührwerke empfohlen. Zudem möchten wir zuverlässige Partner, die dementsprechend bei Problemen reagieren und diese effizient lösen.

Nähe zur Natur: rund um die ARA Münsingen wird lokalen Tier- und Pflanzenarten ein Zuhause geboten. Quelle: Wilo SE

 

Effizientes Rührwerk für einen effizienten Betrieb

Um für eine dauerhafte und optimale Leistung zu sorgen, wurde sich für die Wilo-Stamo Maskin Rührwerke entschieden. Stamo Maskin AB ist ein führendes Unternehmen in der Rührwerkstechnik mit Büro und Werkstatt in Schweden. Die Qualitätserzeugnisse werden dort selbst angefertigt und unter anderem in den Bereichen Wasser- und Abwasserbehandlung, Biogas, Chemische Industrie und Pharmazeutische Industrie eingesetzt. Die Wilo-Schweiz AG ist der exklusive Vertreter für die Produkte in der Schweiz. «Wir wissen aus Erfahrung, dass gerade in der Abwasserreinigung bestimmte Anforderungen erfüllt werden müssen und dass diese auch oft anspruchsvoll sein können», so Roberto Förster (Projektleiter bei Wilo Schweiz AG). «Die Rührwerke werden je nach Bedarf massgefertigt und somit optimal auf die Bedingungen vor Ort ausgelegt.» Das hier verbaute Vertikalrührwerk verfügt über einen Motor mit einer Leistung von 2.2 kW, womit es sich als äusserst Energieeffizient erweist. Durch den Einsatz von hochwertigen Materialien wie Edelstahl ist das Rührwerk optimal gegen abrasive Stoffe geschützt, was gerade in diesem Einsatzgebiet von hoher Wichtigkeit ist.

 

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