ZielElektrizitätsverbrauch von Klärwerken und Schlammverbrennungsanlage bis 2020

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1 ZielElektrizitätsverbrauch von Klärwerken und Schlammverbrennungsanlage bis 2020 Energietag Wasserwirtschaft 16. Mai 2013 Frank Schmidt

2 Gliederung Strategische Ziel der Nachhaltigkeit Möglichkeiten zur Reduktion des Elektrizitätsverbrauches Maßnahmenliste T2 Vorstellung von Einzelmaßnahmen umgesetzt/geplant SVA Buchenhofen(umgesetzt/geplant) Klärwerk Buchenhofen(geplant) Klärwerk Schwelm(umgesetzt) Klärwerk Marienheide (geplant) Ausblick

3 Nachhaltigkeitsziel WV Mehr Strom erzeugen als verbrauchen Stromverbrauch WV: kwh/a (2012) Stromverbrauch T2 : kwh/a (2012) 94 %

4 Spez. Stromverbrauch von Klärwerken 510 Klärwerke Einwohnerwerte (EW) sind rückläufig! Spezifischer Stromverbrauch kwh/ew CSB120 Mittel Wupperverband alle spez.werte

5 Möglichkeiten zur Reduktion des Elektrizitätsverbrauches Energieanalysen 192 der 645 Kläranlagen in NRW Wupperverband 9 der 11 Kläranlagen Grobanalyse Feinanalyse Maßnahmenliste mit Ranking Weiterentwicklung des Gedankens der Energiereduktion Überprüfung der Kläranlagen mit Hilfe einer Ganzheitlichen Betrachtung Schlammverbrennung Benchmarking Bereichsziel T2 im Jahr 2012

6 Maßnahmenliste T2 82 Maßnahmen; Wo/Was/Wann/Wer/Potential

7 Einzelmaßnahmen: SVA Buchenhofen Inbetriebnahme 1977 Jahr 2011 wurden Mg TR/a thermisch behandelt Benchmarkingseit mehreren Jahren (Best Practices)

8 Einzelmaßnahmen: SVA Buchenhofen Bewertung der aller Elektroantriebe in 2012 Wechsel des Antriebs der Dünnschichttrockner Wechsel auf IH3CMotor (110 kw) Stromeinsparung: kwh/a Modifizierung der Druckluftanlage (rd Nm 3 /d) Effizienter Kompressor Reduktion des Betriebsdruckes von 9 bar auf 8 bar Reduktion um rd kwh/a Austausch der Elektroantriebe 2013 ff Reduzierung des Energieverbrauches um 0,5 %/a 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,

9 Möglichkeiten zur Reduktion des Elektrizitätsverbrauches Aufteilung des Stromverbrauches auf Verfahrensstufen einer Kläranlage 5% 5% 15% Schlammbehandlung 15% Schlammrückführung + Nachklärung Belüftung + Umwälzung BB Mechanische Stufe 60% Sonstige Quelle: Senkung des Stromverbrauchs auf Kläranlagen Heft 4 DWA

10 Verfahrenstechnische Möglichkeiten Reduzierung des Stromverbrauches bei Kläranlagen Nutzung neuer verfahrenstechnischer Konzepte Auswahl eines geeigneten Belüftersystems (Belüfter, Gebläse usw.) Auswahl einer geeigneten Regelstrategie (O 2 CEintrag, Rücklaufschlamm) Anordnung von Umwälzeinrichtungen bzw. Demontage maschinelle Überschussschlammeindickung SBM: 0,22 Spez. elekt. Leistung KWh/m³ Dünnschlamm EZ: 1,81 Spez. elekt. Leistung KWh/m³ Dünnschlamm Simulation (Belastung, Regelstrategie und Hydraulik)

11 Einzelmaßnahmen: Klärwerk Buchenhofen( EW) Jahresabwassermenge rd. 48,5 Miom 3 Stromverbrauch rd. 13,3 MiokWh/a In Betriebnahme 1906 Letzter Ausbau biol. Stufe 1997 bis 2005

12 Einzelmaßnahme: Klärwerk Buchenhofen Analyse der IstSituation Zulaufbelastung (Frachten, Dynamik usw.) statische Nachbemessung und dynamische Simulation Simulation der Anlage Varianten der Verfahrenstechnik (Zonen, intermittierender oder alternierender Betrieb) angepasstes Belüftersystem einschl. Regelungskonzept Einsparung von kwh/a möglich! Neue ÜSEindickung Austausch von elektrischen Antrieben

13 Einzelmaßnahme: Klärwerk Schwelm( EW) Letzter Ausbau 1989 bis 1992 Analyse des IstCZustandes Simulation der Anlage Erneuerung und Umbau der biologischen Stufe in 2er Kaskade mit MembranCPlattenbelüfter Demontage der Rührwerke Neues Regelkonzept für O 2 CEintrag C intermittierende Belüftung C alternierende Belüftung C Aufteilung in Zonen (DC und NCZonen)

14 Einzelmaßnahme: Klärwerk Schwelm Schematische Darstellung der Biologischen Stufe Intermittierende oder alternierende Betriebsweise!

15 Einzelmaßnahme: Klärwerk Schwelm Stromverbrauch kwh/a : intermittierender Betrieb kwh!!!

16 Einzelmaßnahme: Klärwerk Marienheide ( EW) Inbetriebnahme Ende 1992: Aeorobe Stabilisierungsanlage

17 Einzelmaßnahme: Klärwerk Marienheide Notwendige Erneuerung und Umbau der Anlage Analyse des IstCZustand (Belastung, Frachten, Hydraulik usw.) Bemessung: EW Simulation der Anlage Ganzheitliche Betrachtung Reduktion des Stromverbrauches / Energieerzeugung aeroben Stabilisierungsanlage (Umlaufgräben) 2Cstraßige Becken mit Pfropfenströmung Einsparung von kwh/a

18 Einzelmaßnahme: Klärwerk Marienheide Gasnutzung VK Quelle: PFI Planungsgemeinschaft

19 Stromverbrauch Stromverbrauch [kwh/a] Gesamt KLW+SVA Gesamt KLW

20 Ausblick Das Energieziel des WV haben wir im Bereich T2 fest im Blick Konzeption (Maßnahmenplan) liegt vor Maßnahmen werden in Jahr 2013 ff abgearbeitet Das Energieziel WV: Verbrauch von 37 GWhim Jahr 2020 ist erreichbar und mit 36,2 GWh(34 GWh+ 2,2 GWh) sogar unterschritten!

21 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!!!