Cle­ve­re Lösun­gen für ener­gie­ef­fi­zi­en­te Abwasserbehandlungsanlagen

Mit den tech­ni­schen Lösun­gen der DAS gelingt es, Pro­zes­se wirt­schaft­lich und res­sour­cen­scho­nend zu gestal­ten. Der Plat­ten­wär­me­tau­scher „E‑Plate“ nutzt zum Bei­spiel die Abwär­me aus Abwäs­sern für die opti­ma­le Tem­pe­rie­rung von käl­te­rem Frisch­was­ser und die von DAS in MBBR oder Bele­bungs­an­la­gen ein­ge­setz­ten Strahl­be­lüf­ter sor­gen für eine ener­gie­ef­fi­zi­en­te Belüf­tung und Durchmischung.

E‑Plate Wär­me­tau­scher

Das Pro­blem

Die Abwäs­ser vie­ler Unter­neh­men sind zu warm, um unge­kühlt in Abwas­ser­rei­ni­gungs­an­la­gen ein­ge­lei­tet zu wer­den. So müs­sen bei­spiels­wei­se Papier­fa­bri­ken, Groß­wä­sche­rei­en oder Betrie­be der Lebens­mit­tel­in­dus­trie einen hohen Auf­wand betrei­ben, um Tem­pe­ra­tur-Ober­gren­zen einhalten.

Denn: Sowohl die bio­lo­gi­schen Pro­zes­se in Klär­an­la­gen als auch Ober­flä­chen­ge­wäs­ser wie Seen und Flüs­se, in die das gerei­nig­te Abwas­ser ein­ge­lei­tet wird, sind tem­pe­ra­tur­emp­find­lich. Wo Pro­zes­se in der Anla­ge wie Nitri­fi­ka­ti­on und Anerob-Stu­fe eine Was­ser­tem­pe­ra­tur von etwa 30 Grad Cel­si­us benö­ti­gen, nimmt die Lös­lich­keit von Sauer­stoff im Was­ser in Ober­flä­chen­ge­wäs­sern mit stei­gen­der Tem­pe­ra­tur ab, wes­we­gen für die Ein­lei­tung stren­ge behörd­li­che Grenz­wer­te ein­ge­hal­ten wer­den müssen.

Um zu war­mes Abwas­ser auf die erfor­der­li­che Tem­pe­ra­tur abzu­küh­len, wird es daher oft­mals im Zulauf der Abwas­ser­an­la­ge mit Umge­bungs­was­ser gemischt. Die damit ver­bun­de­ne grö­ße­re hydrau­li­sche Durch­satz­leis­tung führt jedoch zu höhe­ren Abwas­ser­kos­ten. Außer­dem muss die Anla­ge dazu grö­ßer dimen­sio­niert wer­den, als die effek­ti­ve Rei­ni­gung erfor­dert – was sowohl zu höhe­ren Bau­kos­ten als auch zu höhe­ren Betriebs­kos­ten führt. Kühl­tür­me sind kei­ne opti­ma­le Alter­na­ti­ve: Sie füh­ren zu dau­er­haf­ten Lärm­emis­sio­nen, einer wei­te­ren Ver­la­ge­rung von Was­ser in die Atmo­sphä­re und benö­ti­gen viel Platz.

Der Kühl­pro­zess ist dem­nach auf­wen­dig – und das obwohl in vie­len Unter­neh­men gleich­zei­tig zu kal­tes Pro­duk­ti­ons­was­ser ener­gie­in­ten­siv erwärmt wer­den muss.

Unse­re Lösung 

DAS bie­tet den Plat­ten­wär­me­tau­scher „E‑Plate“ an, der die Abwär­me aus Abwäs­sern nutzt, um zu kal­tes Was­ser zu tem­pe­rie­ren. Damit kön­nen unse­re Kun­den erheb­li­che Men­gen an Ener­gie spa­ren. Unser Ther­mo­plat­ten­wär­me­tau­scher benö­tigt wenig Platz, ist robust und war­tungs­arm: E‑Plate rei­nigt sich mit Hil­fe eines opti­mier­ten Bürs­ten­sys­tems selbst. Das macht ihn opti­mal für den Ein­satz auch bei stark ver­schmut­ze Abwässern. 
Infografik Wärmetauscher für Energierückgewinnung aus Abwasser
Unser Wär­me­tau­scher besteht aus ring­för­mig ange­ord­ne­ten, dop­pel­wan­di­gen Edel­stahl­plat­ten, die vom kal­ten Frisch­was­ser durch­flos­sen wer­den. Das Abwas­ser wird von unten in den Wär­me­tau­scher gelei­tet und strömt auf­wärts durch den Behäl­ter. Das kon­ti­nu­ier­lich rotie­ren­de Bürs­ten­sys­tem hält nicht nur die Plat­ten sau­ber, es bringt auch das Abwas­ser in einen spi­ral­för­mi­gen Umlauf und sorgt für eine hohe Strö­mungs­ge­schwin­dig­keit. Dadurch erhöht sich die Leis­tung des Wär­me­tau­schers erheb­lich. Das abge­kühl­te Abwas­ser wird schließ­lich an der Ober­sei­te des Wär­me­tau­schers abge­lei­tet. Somit ergibt sich der Effekt eines Gegen­strom-Wär­me­tau­schers. Die­ses Kon­struk­ti­ons­prin­zip erlaubt eine Instal­la­ti­on des E‑Plate im Ablauf bestehen­der Abwas­ser­rei­ni­gungs­an­la­gen ohne den Ein­satz zusätz­li­cher Druck­erhö­hungs­pum­pen. Auch auf­wen­di­ge Mess- und Regel­tech­nik ist dazu nicht erfor­der­lich. Damit erweist sich der Plat­ten­wär­me­tau­scher der DAS Envi­ron­men­tal Expert GmbH für vie­le unse­rer Kun­den als eine Inves­ti­ti­on, die sich inner­halb kür­zes­ter Zeit bezahlt macht. 

Strahl­be­lüf­ter

Das Pro­blem

Für einen effi­zi­en­ten aero­ben Abbau oxi­dier­ba­rer Stof­fe in Abwas­ser­rei­ni­gungs­an­la­gen muss Sauer­stoff zuge­führt wer­den. Belüf­tungs­maß­nah­men ver­bes­sern in der Regel sowohl die Betriebs­si­cher­heit als auch die Abbau­leis­tung des Sys­tems.
Die Belüf­tung sorgt dabei für einen schnel­len Über­gang des Sauer­stoffs aus der Gas­pha­se in Lösung. Erreicht wer­den kann dies durch eine erhöh­te Sauer­stoff­kon­zen­tra­ti­on im Luft­ge­misch oder durch ein Belüf­tungs­ver­fah­ren, das eine opti­ma­le Bla­sen­grö­ße erzeugt.

Für die opti­ma­le Belüf­tung und Durch­mi­schung von Anla­gen zur bio­lo­gi­schen Abwas­ser­rei­ni­gung ist jedoch häuft viel Ener­gie nötig. Auf Belüf­tungs­sys­te­me ent­fal­len typi­scher­wei­se bis zu zwei Drit­tel der gesam­ten Ener­gie­kos­ten einer Kläranlage.

Strahl­be­lüf­ter ermög­li­chen nicht nur einen hohen Sauer­stoff­ein­trag. Die­se Sys­te­me zur Abwas­ser­be­lüf­tung kön­nen zugleich dazu genutzt wer­den, Abwas­ser und Schlamm zu durch­mi­schen sowie Abla­ge­run­gen im Becken zu ver­mei­den. Ein spe­zi­el­les Düsen­de­sign ver­hin­dert effek­tiv Schlamm­an­samm­lung am Boden und hält Fest­stof­fe in der Schwe­be – unab­hän­gig von der ein­ge­tra­ge­nen Sauerstoffmenge.
Damit sind Strahl­be­lüf­ter ide­al für den Ein­satz in MBBR oder Bele­bungs­an­la­gen. Sie sor­gen für eine effi­zi­en­te Sauer­stoff­zu­fuhr – und ver­rin­gern den Ener­gie­be­darf der Gesamtanlage.

Unse­re Lösung

Um die Ener­gie­ef­fi­zi­enz von Abwas­ser­rei­ni­gungs­an­la­gen zu erhö­hen und die Betriebs­kos­ten zu sen­ken, setzt DAS auf Strahl­be­lüf­ter. Sie kom­bi­nie­ren eine hohe Umwälz­leis­tung und einen hohen Luft­ein­trag; bei­des ist dabei sepa­rat steu­er­bar. So kön­nen Strahl­be­lüf­ter sogar genutzt wer­den, um eine Durch­mi­schung ohne Belüf­tung zu ermög­li­chen, was bei­spiels­wei­se beim Abbau von Nitrat­stick­stoff not­wen­dig ist.

MBBR und Ejektor Abwasserbehandlung Getränkeindustrie
Strahlbelüfter für besseren Sauerstoffeintrag im Abwasser

Strahl­be­lüf­ter beru­hen auf dem Funk­ti­ons­prin­zip einer Strahl­pum­pe: Strö­men­des Was­ser dient als Treib­me­di­um und erzeugt einen Sog, über den Luft ange­saugt wird. Die­se Luft wird über Ansaug­roh­re zuge­führt, mit dem Was­ser­strom ver­mischt und gerich­tet in den Abwas­ser­tank ein­ge­lei­tet. Ein Geblä­se ist dafür nicht not­wen­dig. Die Strahl­pum­pe funk­tio­niert allein durch die Strö­mung, ohne mecha­ni­schen Antrieb. Sie ist des­halb sehr robust und wartungsarm.

DAS EE Headquarter

Ihr Ansprech­part­ner zum The­ma Wärmeübertragung:

Herr Dr. Jörg Win­ter
Lei­ter Ver­trieb Wasserbehandlung

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