EINGEDICKTER SCHLAMM
Weniger Stillstände und reduzierte Wartungskosten
Wie Veolia Water North America die Förderung von Klärschlamm optimierte
Wie stellen Sie in einer kommunalen Kläranlage rund um die Uhr eine zuverlässige Förderung von eingedicktem Schlamm sicher, wenn Gasanteile, lange Saugleitungen und wechselnde Druckverhältnisse den Betrieb beeinträchtigen? Und wie reduzieren Sie gleichzeitig die Wartungskosten? Vor genau dieser Herausforderung stand Veolia Water North America, der Betreiber des Hauptklärwerks in Wilmington, USA.
Für Abhilfe sorgte NETZSCH Pumpen & Systeme, der globale Spezialist für die Förderung komplexer Medien. Hier erfahren Sie, wie auch Sie Ihren Wartungsaufwand und Stillstände beim Pumpen von eingedicktem Schlamm signifikant reduzieren.
Individuelle Beratung
Herausforderungen beim Pumpen von Schlamm
Eingedickter Schlamm mit drei bis vier Prozent Trockensubstanz stellt hohe Anforderungen an die verwendeten Pumpen. In der Anlage in Wilmington waren die prozesstechnischen Randbedingungen klar definiert. Ein Feststoffanteil von drei bis vier Prozent, eine Viskosität von etwa 1.000 cps, Förderdrücke von bis zu drei bar sowie eine Medientemperatur von rund 20 °C. Gleichzeitig war ein kontinuierlicher 24/7-Betrieb gefordert. Zusätzlich erschwerten lange Saugleitungen in der Rezirkulation sowie Gasanteile aus den Faulbehältern den stabilen Betrieb. Bei den eingesetzten Kreiselpumpen führte dies regelmäßig zu Gasbindung und damit zum Verlust der Ansaugfähigkeit. Das Wiederanfahren der Aggregate machte ein Rückspülen der Leitungen mit Wasser erforderlich. Dabei handelt es sich um einen unerwünschten Eingriff in einen sensiblen Prozess, der sowohl betrieblichen Aufwand als auch zusätzliche Belastung für das System mit sich brachte. Auch im Transportstrang zum Faulbehälter zeigten sich konstruktive Grenzen der eingesetzten Technik. Hohe mechanische Belastungen in Kombination mit ungünstigen Gelenkgeometrien und konstruktiven Schwächen führten bei den verwendeten Exzenterschneckenpumpen zu wiederholten Ausfällen. Die Folge waren ungeplante Stillstände, erhöhter Wartungsaufwand und eine eingeschränkte Prozessstabilität.
Schlamm pumpen: Hoher Verschleiß, instabile Prozesse
Die Kläranlage wird seit 1985 von Veolia Water North America betrieben. Im Rahmen eines langfristigen Betreibervertrags verantwortet das Unternehmen die vollständige Abwasser- und Schlammbehandlung. Vor der technischen Umstellung kamen in den beiden Anwendungen unterschiedliche Pumpentechnologien zum Einsatz: Exzenterschneckenpumpen für den Dickschlammtransport sowie Kreiselpumpen für die Faulbehälterrezirkulation. Beide Pumpen zeigten im Betrieb deutliche Schwächen. Im Bereich des Dickschlammtransports führte eine konstruktiv bedingte hohe Winkelabweichung in Kombination mit kurzen Koppelstangen zu erhöhtem Verschleiß an den Gelenken. Wiederholte Brüche von Antriebskomponenten waren die Folge. Die Standzeiten lagen teilweise unter einem Jahr, in Einzelfällen sogar bei nur drei Monaten. Allein für diese beiden Anwendungen belief sich das jährliche Wartungsbudget auf rund 250.000 US-Dollar. In der Rezirkulation der Faulbehälter kam es bei den eingesetzten Kreiselpumpen regelmäßig zu Gasbindung. Die Pumpen verloren ihre Ansaugkraft und mussten durch aufwendiges Entlüften und Rückspülen der Leitung wieder in Betrieb genommen werden. Dieser zusätzliche Eingriff belastete nicht nur den Prozess, sondern band auch personelle Ressourcen.
Prozesssichere Förderung von eingedicktem Schlamm
Die Lösung für beide Probleme fand Veolia bei NETZSCH in der TORNADO® T.Envi® Drehkolbenpumpe. Ziel war es, eine technologisch robuste Lösung zu implementieren, die sowohl den mechanischen Belastungen im Dickschlammtransport als auch den gasbelasteten Bedingungen in der Faulbehälterrezirkulation dauerhaft standhält. Die TORNADO® T.Envi® arbeitet nach dem Verdrängerprinzip und ist selbstansaugend sowie trockenlaufsicher. Sie fördert pulsationsarm, ist reversibel und ist unempfindlich gegenüber Gasanteilen im Medium. Diese Eigenschaften waren entscheidend für die Stabilisierung beider Prozesse. Ein weiterer Vorteil ist das innovative FSIP®-Design (Full Service in Place). Durch den frontseitigen Zugang zu allen Verschleißteilen lassen sich Wartungsarbeiten direkt in der Rohrleitung durchführen. Dadurch wurden die Stillstandzeiten deutlich reduziert. Das selbstansaugende Verdrängerprinzip verhindert zudem die Gasbindung in der Rezirkulation. Seit der Installation der TORNADO® Drehkolbenpumpen sind keine Entlüftungsmaßnahmen oder Rückspülvorgänge mehr erforderlich. Der Prozess läuft stabil, auch bei langen Saugleitungen und wechselnden Druckverhältnissen. Des Weiteren erwies sich die kompakte Bauform als vorteilhaft. Die geringe Standfläche im Vergleich zu Exzenterschneckenpumpen ermöglichte die Integration in die bestehenden Anlagen unter Platzverhältnissen und auch der Verschleiß wurde trotz des hohen Feststoffanteils reduziert. Auch nach zwei Jahren im Dauerbetrieb beim Pumpen von eingedicktem Schlamm war noch kein Kolbenwechsel erforderlich.
Seit der Umstellung laufen die Pumpen im Dickschlammtransport im kontinuierlichen 24/7-Betrieb. Zudem wurde in der Faulbehälterrezirkulation die Gasbindungsproblematik vollständig beseitigt. Über einen Zeitraum von fast sechs Monaten trat kein ungeplanter Stillstand mehr auf. Die Sichtprüfung der Pumpen dauert etwa 15 Minuten und kann ohne Ausbau erfolgen. Insgesamt führten verlängerte Standzeiten, geringerer Serviceaufwand und eine stabile Prozessführung zu einer nachhaltigen Senkung des zuvor hohen Wartungsbudgets.
Kontaktieren Sie die Expertinnen und Experten von NETZSCH, wenn Sie in Ihrer Schlammbehandlung mit Verschleiß, Gasbindung oder instabiler Förderung zu kämpfen haben. Wir unterstützen Sie bei der Auslegung einer prozesssicheren und wirtschaftlichen Lösung für Ihre Anwendung.
TORNADO® T.Envi® Drehkolbenpumpe
- Medium: Eingedickter Klärschlamm
- Fördermenge: 11 bis 70 m³/h
- Druck: 1 bis 3 bar
- Drehzahl: 150 bis 450 U/min
- Temperatur: 20 °C
- Viskosität: Circa 1.000 cps
- Sonstiges: 3 bis 4 % Feststoffanteil
