BMUB Umweltinnovationsprogramm. Abschlussbericht

Transkript

1 BMUB Umweltinnovationsprogramm Abschlussbericht zum Vorhaben: Energetische Optimierung der Kläranlage Isselburg KfW-AZ-MBc

2 Laufzeit des Vorhabens: bis Autoren: Abwassermeister Björn Adams (Stadt Isselburg) Dipl.-Ing. Hilmar Klemm (Kommunal Agentur NRW) Gefördert aus Mitteln des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit Stand der Bearbeitung:

3 Beschreibung des Empfängers der Fördermittel Stadt Isselburg, NRW, Kreis Borken Issel mechanisch/biologische Kläranlage behandelt Abwässern aus Kernstadt Isselburg und versch. Ortsteilen Ratsbeschluss zur Erweiterung am

4 Anlage vor dem Umbau Stadt Isselburg

5 Anlage nach dem Umbau Stadt Isselburg

6 Ziele des Vorhabens: Ausbau auf EW und Energiebedarf reduzieren Keine Anpassung der mechanischen Abwasserreinigung

7 Biologische Abwasserreinigung: Umbau der Bestandsbecken Phosphorelimination, Denitrifikationsbecken und Nitrifikationsbecken zu 3-Kaskade als zweistraßige Anlage Vorhandene Becken wurden mit Belüfterplatte (RMU) und Leitwänden versehen und zur 3er Kaskade umgebaut Gebläse (3 Kaeser-Kompressoren und 1 Aerzner Ersatzgebläse) als Direktbelüftung Schwimmstoffreduzierung mit kontinuierlich gespülter Sandfilteranlage (Dynasand, Nordic-Water)

8 Schlammbehandlung: Polymerisationsanlage und Siebbandpresse im Keller der Gebläsehalle Neue Siebbandpresse Faulturm mit kompletter Sanierung (Betonsanierung innen und neuer Wärmedämmung) Polymerisationsanlage und Dekanter in der Filterhalle Schlammabwurf Trübwasserspeicher (ehemalige Fäkalannahme) und Weiterleitung zur Vorklärung

9 Kaskade I Umbau der Phosphorelimination zur Kaskade I Rücklaufschlamm wird zu 100% der Kaskade I zugeführt Zweistraßige Ausführung aus dem Bestand Belüfter von RMU; 20 einzeln (manuell) steuerbare Plattenbelüfter Beckengröße 10 x 10 x 2,5 [m] x 2 = 500 [m³] NH 4 und NO 3 -Sonden im Ablauf der Kakade Keine Rührwerke

10 Kaskade II Umbau der Denitrifikation zur Kaskade II TS-Gehalt = cal.: 4,72 [kg/m³] NH 4 -N und NO 3 -N-Sonde im Ablauf Keine Rührwerke Rohrleitungsverbindung zur Kaskade 2, zweistraßige Ausführung (Bestand) Belüfter von RMU; 20 einzeln (manuell) steuerbare Plattenbelüfter Beckengröße 28,9 x 5,0 x 2,85 [m] x 2 = 822,0 [m³]

11 Kaskade III Umbau der Nitrifikation zur Kaskade III TS-Gehalt = cal.: 3,43 [kg/m³] NH 4 -N und NO 3 -N-Sonde im Ablauf Keine Rührwerke Rundbecken mit zweistraßiger Ausführung, vorh. Düker blieb erhalten Belüfter von RMU; 20 einzeln (manuell) steuerbare Plattenbelüfter Beckengröße 20,50 x 5,72[m] = 1.888,0 [m³]

12 Kaskade III Ableitung über einen Bestandsschacht zur Nachklärung Die Belüftertechnologie ist lt. Hersteller nicht verstopfungsanfällig Der laufende Betrieb macht es erforderlich die Platten in kurzen Abständen anzufahren, um den abgesetzten Schlamm aufzuwirbeln

13 Gebläsestation Umbau von Direktbelüftung zur Belüftung mit Direktbelüftung Steuerung über die NH 4 -N und NO 3 - N-Sonden im Ablauf Kaeser 236 C und Aerzner Kompressor Gleichmäßige Betriebsauslastung Drehzahlanpassung Volllast = 1.242,0; Teillast = 350 [m³/h]

14 Kranbahn Gebläsehalle Zwei elektrische Krananlage Umsetzen und Austausche variabel möglich

15 Rücklaufschlammpumpwerk - a Lage unverändert im Keller der Gebläsehalle 2 neue Pumpen für Rück- und Überschussschlamm Rücklaufverhältnis = 75 % x Q M Maximale Förderleistung = 92,0 [l/s] Steuerbar über Frequenzumformer Temporäre Betriebunterbrechungen möglich

16 Rücklaufschlammpumpwerk - b Lage des Pumpwerks im Gebläsekeller Überwachung des Rücklaufverhältnisses über ein MID in der Leitung Von links nach rechts: Polymeranlage für die Siebbandpresse Siebbandpresse Ggf. Rückfragen an Herrn Adams

17 Filteranlage Sechs Filterzellen (Dynasand) Eigenes Pumpwerk im Filtergebäude

18 Filteranlage Kompressoranlage zur Spülung der Filterzellen (Dynasand) Eigenes Pumpwerk im Filtergebäude

19 Filteranlage Zulauf zum Schacht im Freigefälle 4 Beschickungspumpen im Rechteckschacht Schieberschacht zur Unterbrechung der Verbindung zwischen Nachklärung und Messschacht Je nach Schieberstellung kann die Filteranlage auch umfahren werden => Wartungszwecke

20 Ablaufsituation Der Ablaufschacht konnte aus dem Altbestand übernommen werden Neue Messtechnik Rückfragen an Herrn Adams

21 Ablauf / Schönungsteich Aus dem Ablaufbauwerk, dem ein MID vorgeschaltet ist, wird das gereinigte Abwasser vor der Einleitung in die Issel einem Schönungs-/Pufferteich zugeführt

22 Primärschlammbzug: Einbau einer Füllstandsmessung Zerkleinerer vor der Dickschlammpumpe Neue Dickschlammpumpe für etwa 710,0 [kg/d]; TS = ca. 4[%] => 18,0[m³] Schlammräumung nach einem festen zeitl. Förderdauer in Abhängigkeit vom TS-Gehalt Fragen an Herrn Adams

23 Überschussschlammabzug: Rohrverbindungen wurden ohne Umbau übernommen Etwa 70,0 [m³/d] => Fördermenge wird variabel eingestellt Exzenterpumpe (Fabrikat Ahrweiler) MID in der Abzugsleitung DN80

24 Masch. Schlammentwässerung Lage im Keller der Gebläsehalle Bandeindicker Zulauf mit 0,7% TS Wasser wird in den Vorlagebehälter für den RS-gepumpt Maximale Beschickungsmenge = 10,0 [m³/h] Bandbreite 0,5 [m] Schlammtransport mit Exzenterpumpe zum Rohrkeller im Faulturm

25 Polymeranlage für MüSE ÜS-Menge = ca. 10,0 [m³/d] Zugabe über Druckleitung mit statischem Inlinemischer

26 Faulturm Änderung der gesamten Rohrleitungen im Keller der Anlage Faulturm mit neuem Rührwerk Schraubenschaufler mit senkrechter Rohrwelle Neue Wärmedämmung Betonsanierung innen

27 Klärgasnutzung: Umbau des vorh. Gasspeichers 100,0[m³] zur optimalen Pufferung Aktuell etwa 14 [%] Eigenstromanteil Neues BHKW; Wirkungsgrad thermisch = 55,0 und elektr. = 33,0 [%] Abwärmenutzung über Adsorptionsanlage zur Kühlung der Schaltanlagen

28 Polymeranlage für die Entwässerung Lage in der neuen Filterhalle Zus. Polymeranlage für die Entwässerungsanlage auf der Bühne oberhalb des Schlammabwurfes Zufahrt über gemeinsame große Rolltoranlage

29 Entwässerung Lage in der neuen Filterhalle Bühne im 1.Stock Fabrikat Hiller mit 10,0 12,0 [m³/h] Auslegung auf die doppelte tägl. Schlammmenge (Pufferung von Feiertagen) Schlammabwurf TS ca. = 27 [%] in ei-nen Container unmittelbar unter der Bühne Fragen an Herrn Adams

30 Trübwasserspeicher (Umbau) Lage in im Einfahrtsbereich der Anlage Volumen nach Umbau aus der ehemaligen Fäkalienanlieferung = 72,0 [m³] Abzug des Trübwassers zur Vorklärung Fragen an Herrn Adams

31 Betriebsgebäude: Neuer Betriebsraum direkter betrieblicher Eingriff über berührungsempfindliche Monitore Neubau der sanitären Einrichtungen Integration einer NSUV

32 Bisherige Ergebnisse: Reduzierung des Energieverbrauches von [kwh] auf aktuell (2015) ca [kwh] mit einem Eigenanteil von derzeit 15 [%] 15 [%] Eigenstromanteil mit ca [kwh] Neues BHKW; Wirkungsgrad thermisch = 55,0 und elektr. = 33,0 [%] Messprogramm noch in der Durchführung, da die Maßnahme auf Grund verschiedner zusätzlicher Maßnahmen erst im September 2015 abgeschlossen werden konnte.

33 Ausblick Mit dem Abschluss des Messprogramms wird erwartet, dass der Energieverbrauch sich auf ein Niveau um die [kwh] einstellt. Es ist sicher, dass Eigenstromanteil von 15 [%] am Energiebedarf weiter erhöht werden kann. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit