Mehr Planungssicherheit in der Siebbandpresse

Die Siebbandpresse wird direkt vom Eindicker aus beschickt, sodass etwa 160 m³ Schlamm pro Betriebstag entwässert werden
Quelle/Source: GKD

Die Siebbandpresse wird direkt vom Eindicker aus beschickt, sodass etwa 160 m³ Schlamm pro Betriebstag entwässert werden
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Für das GKD-Band vom Typ 1003 mit integrierter Verschleißanzeige spricht neben der effizienten Entwässerung die zuverlässige PAD-Naht
 
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Für das GKD-Band vom Typ 1003 mit integrierter Verschleißanzeige spricht neben der effizienten Entwässerung die zuverlässige PAD-Naht
 
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Die Wasserwerke Sonneberg in Süd-Thüringen betreiben vier Klärwerke für rund 50 000 Einwohner. Zur Entwässerung des anfallenden Klärschlamms setzt das Klärwerk Sonneberg-Heubisch seit Januar 2016 auf ein Siebband vom Typ 1003 mit integrierter Verschleißanzeige der GKD – Gebr. Kufferath AG (GKD). Für das Band spricht neben der effizienten Entwässerung und zuverlässigen PAD-Naht die erhöhte Sicherheit für einen planbaren Bandwechsel.

 

Die Anlage in Sonneberg wurde als erste gebaut und ist seit 2004 in Betrieb, die drei anderen folgten bis zum Jahr 2006. Die Kläranlage Sonneberg ist auf eine Ausbaugröße von 48 375 EW und eine maximale Abwassermenge von 393 l/s ausgelegt. Der Schnitt liegt bei 220 l/s. Eine regionale Besonderheit mit Auswirkungen auf den Aufbereitungsprozess ist auch das mit 4-5 Grad deutsche Härte (dH) im Rohzustand sehr weiche Schiefergebirgswasser, das überdies einen sehr niedrigen pH-Wert hat. In der Kläranlage Sonneberg erfolgt außerdem auch die Klärschlammeindickung und -entwässerung der drei anderen zentralen Klärwerke des WAZ. So entstehen hier aus ca. 5,5 Mio. m³ Abwasser und 20 000 m³ Fäkalschlamm pro Jahr rund 3500 t Klärschlamm mit einem Trockensubstanz (TS)-Gehalt von etwa 23 %, die extern verwertet werden.

Für schwer entwässerbare Schlämme wird die Bandgeschwindigkeit etwas erhöht und die gesamte Bandbreite des GKD-Siebbands genutzt
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Für schwer entwässerbare Schlämme wird die Bandgeschwindigkeit etwas erhöht und die gesamte Bandbreite des GKD-Siebbands genutzt
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Im Pressbereich durchläuft der Schlamm zwischen Ober- und Untergurt mit 8 bar Bandspannung elf Walzen des Walzenregisters
 
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Im Pressbereich durchläuft der Schlamm zwischen Ober- und Untergurt mit 8 bar Bandspannung elf Walzen des Walzenregisters
 
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Identische Anlagenkonzeption

Die mechanische Reinigung erfolgt in den vier Anlagen zunächst über eine Rechenanlage mit Schneckenpresse zur Rechengutentwässerung. Im belüfteten Sandfang mit Sandwäsche wird der mitgeführte Sand freigespült, gewaschen und entwässert, sodass er als Verfüllmaterial auch im Kanalbau eingesetzt werden kann. Gleichzeitig werden hier Leichtstoffe wie Öle und Fette entfernt. Zur biologischen Reinigung ist den Belebungsbecken ein in zwei Kaskaden unterteiltes Selektorbecken vorgeschaltet. Seine Aufgabe ist es, das durch das hohe Fäkalschlammaufkommen begünstigte Wachstum fadenförmiger Bakterien und damit die Bildung von Blähschlamm zu minimieren. In zwei als Umlaufbecken gestalteten, 95 Meter langen Belebungsbecken mit je 13 540 m³ Nutzvolumen wird der im Abwasser enthaltene Stickstoff entfernt und der Schlamm aerob stabilisiert.

 

Eine Gebläsestation mit fünf Drehkolbengebläsen gewährleistet die Druckbelüftung der Becken. Dabei versorgen jeweils zwei Gebläse ein Becken, das fünfte dient als Reserveeinheit und zur Spitzenlastabdeckung. Die Gebläse werden intermittierend betrieben. So wird in den Belüftungsphasen der organische Kohlenstoff abgebaut und der Stickstoff nitrifiziert. In den unbelüfteten Phasen erfolgt die Denitrifikation. Um sie zu stabilisieren, muss dem Abwasser auf Grund des sehr weichen Sonneberger Wassers Kalkhydrat in der zweiten Phase des Selektorbeckens hinzugefügt werden. Es wird aus einem 70 m³ großen, im Winter beheizten Kalksilo zudosiert. Zur chemischen Reinigung wird dem Abwasserstrom vor und nach dem Belebungsbecken Fällmittel zugegeben, um das im Abwasser enthaltene Phosphat zu entfernen. Über ein Verteilerbauwerk fließt das so behandelte Abwasser von den Belebungsbecken in zwei Nachklärbecken mit Rücklaufschlammpumpwerk. Dieses pumpt – gemessen an der Zulaufmenge der Kläranlage – 80 % des Rücklaufschlamms über das Selektorbecken wieder zurück ins Belebungsbecken.

 

Pro Tag werden 800 m³ als Überschussschlamm aus dem Rücklaufschlamm abgezogen und der maschinellen Eindickung zugeführt. Dort wird in zwei Bandeindickern der Feststoffgehalt des Überschussschlamms mit endlos umlaufenden GKD-Siebbändern vom Typ 5060 unter Zugabe von Flockungsmittel von 0,75 auf etwa 5 % TS erhöht. Bei Bedarf kann er anschließend in zwei Schlammsilos zwischengespeichert werden, da die Schlammentwässerung im Klärwerk Sonneberg in Abhängigkeit vom Entsorgungsvolumen und -rhythmus des externen Entsorgers erfolgt. Deshalb wurde für den entwässerten Schlamm auch ein 400 m³ fassendes, überdachtes Lager geschaffen, wo er bis zur Abholung zwischengespeichert werden kann.

 

Durch die in dem GKD Band 1003 integrierte Verschleißanzeige lassen sich Rückschlüsse auf die Standzeiten ziehen
 
Quelle/Source: GKD
Durch die in dem GKD Band 1003 integrierte Verschleißanzeige lassen sich Rückschlüsse auf die Standzeiten ziehen
 
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Im Sandfang wird der mitgeführte Sand freigespült, gewaschen und entwässert, sodass er als Verfüllmaterial im Kanalbau eingesetzt werden kann
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Im Sandfang wird der mitgeführte Sand freigespült, gewaschen und entwässert, sodass er als Verfüllmaterial im Kanalbau eingesetzt werden kann
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Belastbare Nahtverbindung

Im Regelfall wird die Siebbandpresse direkt vom Eindicker aus beschickt, sodass etwa 160 m³ Schlamm pro Betriebstag entwässert werden. Dabei richtet sich die Bandgeschwindigkeit nach der Schlammqualität. Bei gut entwässerbaren Schlämmen mit ca. 12 m³/h beschickt, so dass deren Verweilzeit in der Anlage dann etwa eine halbe Stunde beträgt. Bei schwer entwässerbaren Schlämmen wird die zugeführte Schlammenge reduziert. Die Bandgeschwindigkeit wird stets so angepasst, dass das Band in gesamter Breite für den Entwässerungsvorgang genutzt wird. Neben schwankenden Abwassertemperaturen beeinflusst beispielsweise auch ein etwas höherer Anteil an biologischem Schlamm die Schlammqualität.

 

Nach der Aufgabe des eingedickten Schlamms auf den Einlaufbereich der Siebbandpresse verteilen ihn zwei Schaber gleichmäßig auf einem GKD-Siebband vom Typ 1003, das ihn zum Pressbereich transportiert. Hier durchläuft der Schlamm zwischen Ober- und Untergurt mit 8 bar Bandspannung elf Walzen des Walzenregisters. Entsprechend hoch ist die Belastung der Bänder durch die auf sie einwirkenden Kräfte. Lange Zeit waren deshalb in Sonneberg insbesondere die Nahtverbindungen eine gefürchtete Schwachstelle. Grund waren die zuvor im Klärwerk Sonneberg eingesetzten Bänder, deren Nähte den Belastungen regelmäßig nicht standhielten. Immer wieder rissen diese Bänder unkontrolliert und verursachten dadurch teure Ausfälle. Werksleiter Bernd Hubner erinnert sich: „Die wichtigste Stelle im Band ist die Naht. Bei den alten Bändern entstand durch das plötzliche Reißen der Nähte jedes Mal enormer Aufwand durch den Schlamm, der noch in der Presse war. Neben dem dadurch verursachten höheren Personalaufwand schlug vor allem die wesentlich längere Ausfallzeit als bei einem geplanten Bandwechsel negativ zu Buche.“

 

Auf der Suche nach einer Lösung stieß Klärmeister Toralf Thiemann auf GKD und den Siebbandtyp 1003 mit patentierter PADNaht. „Seitdem wir diesen Bandtyp benutzen, hatten wir keine Bandrisse und folglich auch keinen Ausfall mehr“, lobt er. Auch die Entwässerungsleistung und der Partikelrückhalt der GKD-Bänder erfüllen die hohen Erwartungen des Klärwerks Sonneberg. Doch für Bernd Hubner spricht vor allem die flache, zuverlässige PAD-Naht für diesen Bandtyp. „Die hält auch dann noch, wenn das Band verschlissen ist“, sagt er. „Mit dem GKD-Band ist die Betriebssicherheit bei uns deutlich gestiegen.“ Deshalb war man in Sonneberg auch gerne zum Test des neuen Bandtyps 1003 mit integrierter Verschleißanzeige bereit.

 
Von den Belebungsbecken fließt das Abwasser in zwei Nachklärbecken mit Rücklaufschlammpumpwerk
Quelle/Source: GKD
Von den Belebungsbecken fließt das Abwasser in zwei Nachklärbecken mit Rücklaufschlammpumpwerk
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In zwei Bandeindickern wird der Feststoffgehalt des Überschussschlamms mit endlos umlaufenden GKDSiebbändern vom Typ 5060 unter Zugabe von Flockungsmittel von 3 auf etwa 5 % TS erhöht
Quelle/Source: GKD
In zwei Bandeindickern wird der Feststoffgehalt des Überschussschlamms mit endlos umlaufenden GKDSiebbändern vom Typ 5060 unter Zugabe von Flockungsmittel von 3 auf etwa 5 % TS erhöht
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Eingebautes Frühwarnsystem

Der gelbe Innenkern des 15,25 m langen und 2,50 m breiten GKD-Polyesterbands zeigt – vergleichbar mit Verschleißindikatoren bei Autoreifen – den Grad des mechanischen Abriebs. So lassen sich frühzeitig Schäden durch fehlerhafte Anlagenteile oder prozessbedingte Abnutzung erkennen. Seit Januar 2016 setzt das Klärwerk Sonneberg auf den neuen Bandtyp und ergänzt damit die bestehende Prozesssteuerung. „Die Siebbandpresse ist an unser Leitsystem angeschlossen, wo alle Betriebsdaten erfasst werden,“ erklärt Toralf Thiemann. In dem System werden Laufzeit, Wartungshäufigkeit und Kontrollgänge registriert. Auf dieser Basis wird das Bedienpersonal anhand hinterlegter Grenzwerte bei einem drohenden Ausfall per SMS gewarnt.

 

Von dem GKD-Band mit Verschleißanzeige erhoffte sich der Klärmeister für dieses Frühwarnsystem zusätzliche Informationen, aus denen sich Kennwerte für das Leitsystem ableiten lassen. Eine entscheidende Frage bei dem Test war deshalb für ihn, inwieweit man durch den Abrieb im Band auch Rückschlüsse auf den Nahtverschleiß ziehen kann. Wenn durch dieses Band erstmals durch visuelle Anhaltspunkte für den Fortschritt des Verschleißes auch Rückschlüsse auf die verbleibende Haltbarkeitsdauer der Naht gegeben würden, wäre das für ihn ein weiterer Sicherheitsgewinn. Volker Meuser, Senior Sales & Application Manager bei GKD, weist auf einen weiteren Vorteil der Verschleißanzeige hin: Steigender Abschliff wirkt sich bei Siebbändern generell auch auf deren Entwässerungsleistung aus. „Bei vielen Anlagen wird, wenn sich die Werte verschlechtern, aufwendige Ursachenforschung betrieben. An das Band denkt dabei jedoch keiner,“ berichtet er von seinen Erfahrungen. Durch die in dem GKD-Band integrierte Verschleißanzeige lassen sich diese Rückschlüsse auf die Entwässerungsleistung eindeutig ziehen.

 

Der entwässerte Schlamm lagert in einem 400 m³ fassendem, überdachten Lager
Quelle/Source: GKD

Der entwässerte Schlamm lagert in einem 400 m³ fassendem, überdachten Lager
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Noch spiegeln sich die ersten in Sonneberg sichtbaren Verschleißspuren nicht in einer Beeinträchtigung der Entwässerung wider, aber auch dieser Zusammenhang wird von Toralf Thiemann und seinem Team aufmerksam beobachtet. Nach 22 Monaten hat für ihn das GKD-Band 1003 mit integrierter Verschleißanzeige den Test mit Bravour bestanden. Der Zusammenhang von Band- und Klammerabrieb an der Naht ist für ihn zu erkennen. Deshalb steht sein Fazit fest: „Wir wollen nur noch Bänder mit Verschleißanzeige.“

 

www.gkd.de

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