Belüftung optimiert die präzise Steuerung und minimiert den Energieverbrauch
Die Abwasserbehandlung ist für einen großen Teil der Gesamtenergieausgaben auf der Welt verantwortlich und da die Energie eine wertvolle und knappe Ressource ist, legen wir von AVK den Schwerpunkt darauf, diese Behandlungsprozesse zu optimieren. Es gibt viele Möglichkeiten dies zu tun – vom simplen Ersetzen älterer Geräte mit neuen und energieeffizienteren Lösungen bis hin zur Nutzung des Abwassers als wertvolle Energieressource.
Die Belüftung ist ein wichtiger Bestandteil der Abwasserbehandlung und der Prozess in der Kläranlage, der am meisten Energie verbraucht. Die Optimierung dieses Prozesses ist daher ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu einer Energieerzeugenden Anlage.
Was ist Belüftung?
Belüftung ist der Prozess des Hinzufügens von Luft zu einer Flüssigkeit oder einem Stoff. Die Wasserbelüftung bedeutet also die Zugabe von Sauerstoff in Wasser oder eine Erhöhung der Sauerstoff-Sättigung. Es gibt bereits eine Reihe von verschiedenen Möglichkeiten, um dies zu tun.
Die am häufigsten verwendete Methode der Wasserbelüftung sind der Wasserfall und die Druckbelüftungs-Methode. Wasserfall-Belüfter brechen des Wassers mit Sprühdüsen, um den Kontakt mit der Luft zu erhöhen und dadurch seine Fähigkeit zu verbessern, Sauerstoff aufzunehmen. Druckbelüftungen hingegen pumpen Luft ins Wasser. Dadurch entstehen winzige Luftblasen, die durch das Wasser reisen und auf diese Weise erhöht sich die der Luft ausgesetzten Wasserfläche [1].
Biologischer Abbau
Der Prozess der Entfernung von Verunreinigungen wie Stickstoff, Phosphor und organischen Verbindungen in Kläranlagen enthält in der Regel Schritte der mechanischen, biologischen und chemischen Behandlung.
Bei den meisten biologischen Abwasserbehandlungs-Systemen gehört Belüftung zum Teil des Prozesses. Die biologische Behandlung nutzt natürlich vorkommende Mikroorganismen, welche die Schadstoffe im Abwasser abbauen. Durch Zugabe von Luft zu dem Wasser wird Sauerstoff zum biologischen Abbau von organischen Materialien hinzugefügt. Der biologische Abbau ist ein extrem langsamer Prozess, wenn der Sauerstoffgehalt nicht ausreicht. Auf der anderen Seite kann überschüssiger Sauerstoff zu Emissionen von N2O führen – ein Gas, das viel stärker und schädlicher für die Umwelt als CO2 ist. Daher ist es wichtig die Belüftung präzise zu regulieren [2].
Entfernung von anorganischen Verbindungen
Darüber hinaus wird die Belüftung in der Abwasserbehandlung zur Verringerung des Kohlendioxid-, Ammoniak- und Schwefelwasserstoffausstoßes genutzt und z.B. Eisen und Mangan werden durch Oxidation entfernt. Obwohl Schwefelverbindungen nicht unbedingt schädlich sind, kann der potenziell sehr schlechte Geruch und Geschmack die Entfernung dieser Verbindungen aus dem Wasser fördern. Die Sättigung des Wassers mit Stickstoff und Sauerstoff, die sich dem Gleichgewicht mit der umgebenden Atmosphäre nähert, entfernt fast vollständig CO2, Schwefelwasserstoff und Ammoniak. Die Belüftung dient als Alternative zu Chlor als chemisches Desinfektionsmittel. Sie kann effizient kleinere Mengen von Schwefelverbindungen entfernen und sowohl Eisen als auch Schwefelwasserstoff können effektiv oxidiert werden um zweiwertiges Eisen zu dreiwertigem Eisen zu konvertieren und Schwefelwasserstoff zu atomaren Schwefel reduzieren . Diese Verbindungen können dann physisch aus dem Wasser [1] gefiltert werden.
Präzise Regulierung ist wichtig
Die Belüftung ist die energieraubendste Aktivität einer Kläranlage und das entspicht bis zu 50 % des gesamten Stromverbrauchs im Werk [3].
Aufgrund des hohen Energieverbrauchs gilt die Belüftung als einer der wichtigsten Schritte der Abwasserbehandlung. Ein gut durchdachtes Belüftungssystem wirkt sich direkt auf die Effektivität aus und schafft wirtschaftliche Vorteile. Die Steuerung der Belüftungsprozesse reduziert nicht nur den Energieverbrauch der Abwasserbehandlung, die CO2-Emission kann zudem reduziert werden. Wie bereits erwähnt, können die energiesparenden Maßnahmen aber auch zu N2O-Emissionen führen, wenn der Prozess nicht richtig gesteuert wird. Somit ist eine exakte Regulierung – nicht nur für die Wirtschaft, sondern auch für die Umwelt - wichtig.
AVK-Lösungen
AVK bietet hochwertige Lösungen an, um den Belüftungsprozess zu steuern. Dies führt zu einer Präzision und minimiertem Energieverbrauch.
Plattenschieber bieten eine genauere Regulierung als Absperrklappen, die traditionell in den Belüftungsbecken verwendet werden. Unsere Plattenschiebern mit V-Anschluss ermöglichen eine noch bessere Kontrolle durch die Konstruktion des V-Anschlusses, wodurch sie in der Lage sind, den Fluss mit hoher Präzision zu regulieren. Die Verwendung unserer Plattenschieber als Bestandteil der Belüftung bringt auch eine Reihe weiterer Vorteile mit sich. Der Plattenschieber hat eine kompakte Konstruktion, so dass er nicht viel Platz einnimmt und weniger Wartung als z.B. Absperrklappen erfordert.
Referenzen: [1] GE Power & Water, Water and Process Technologies, Chapter 04 - Aeration, [2] Bedreinnovation.dk, Effektiv urban vandinfrastruktur og [3] City of Aarhus, Project: Energy measures in waste water purification plants