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Hochentwickelte Membranventile gegen toxische Stoffe

Wenn es darum geht, chemische Stoffe in industriellen Prozessen voneinander zu trennen oder in die richtigen Bahnen zu lenken, muss man nicht unbedingt im nicht mehr sichtbaren Bereich der Atome agieren. Im Fall der Sickerwasserbehandlungsanlage der Deponie „Alte Schanze“ bei Paderborn helfen hochentwickelte Membranventile aus dem Hause SISTO, respektive KSB, Perfluorierte Tenside erfolgreich aus dem Sickerwasser zu eliminieren.

Luftaufnahme der Deponie „Alte Schanze“ bei Paderborn

Das Projekt: Umbau der Sickerwasserbehandlungsanlage „Alte Schanze“

Die Deponie „Alte Schanze“ wird seit 1979 als Haldendeponie für Hausmüll und hausmüllähnliche Gewerbeabfälle verwendet. 2014 begonnene Untersuchungen auf Vorkommen von PFT ergaben, dass die 1997 in Betrieb genommene Sickerwasser­behandlungsanlage die Grenzwerte zur Einleitung des Abwassers in die Kläranlage Sande deutlich überschritt. Daher war der Einsatz einer weiteren Reinigungsstufe erforderlich, in deren Aktivkohlefiltrationsanlage nun Membranventile von SISTO und Pumpen von KSB zum Einsatz kommen.

Der Kunde: Abfallverwertungs- und Entsorgungsbetrieb Kreis Paderborn (A.V.E.)

Für die etwas mehr als 300.000 Einwohner und Gewerbetreibenden der 10 Städte und Gemeinden des Kreises Paderborn betreibt der A.V.E. das Entsorgungszentrum „Alte Schanze“. Die Deponie 8 Km südlich von Paderborn steht mit einer Deponiefläche von zirka 90 Hektar als modernes Entsorgungszentrum für Hausmüll und hausmüllähnliche Gewerbeabfälle zur Verfügung.

Ventilbatterie mit Pumpen, Rohren, Membranventilen und Rückschlagklappen

Ventilbatterien mit SISTO-20 Membranventilen, SISTO-RSK Rückschlagklappen und Etabloc-Pumpen

Die Herausforderung: Besondere Werkstoffe

Der Einsatz einer Aktivkohlefiltrationsanlage ist nur sinnvoll, wenn die einzuhaltenden Grenzwerte von CSB (Chemischer Sauerstoff) und AFS (Abfiltrierbare Stoffe) schon vor der Aktivkohlestufe unterschritten werden können.

Die Untersuchungen des Abwassers haben auch gezeigt, dass das Wasser stark chloridangereichert ist. Bei der Material- und Auskleidungsauswahl aller Rohrleitungen, Armaturen und Pumpen kommen deshalb nur spezielle Kunststoffe und besondere Edelstähle für die mit der Flüssigkeit benetzten Anlagenteile in Frage. Dies gilt auch für die Auskleidung der Steuerventile.

Die Lösung: Neue Klärtechnik

Das vom A.V.E. beauftragte Chemische und Veterinäruntersuchungsamt Ostwestfalen-Lippe fand zu hohe Konzentrationen von Perfluoroctansäure (PFOA) und Perfluoroctansulfonsäure (PFOS). Die Werte überschritten den laut Empfehlung der TWK (Trinkwasserkommission) lebenslang gesundheitlich duldbaren Leitwert erheblich, was den Einsatz einer weiteren Reinigungsstufe erforderte.

Die Behandlung durch Adsorption an Aktivkohle in der zusätzlichen Reinigungsstufe entspricht in der Industrie und Sickerwasserbehandlung sowie in der Trinkwasseraufbereitung dem aktuellen Stand der Technik. Da für den Einsatz der Aktivkohlefiltrationsanlage die Grenzwerte von CSB und AFS viel zu hoch waren, musste eine Methode gefunden werden, im Ablauf des vorhandenen und bestehenbleibenden Lamellenklärers die Werte von CSB und AFS signifikant zu senken.

Um die besondere Klärtechnik zu verstehen, muss man ins Detail gehen:
Das neue Behandlungsschema sieht die Behandlung des Abwassers durch eine Flotationsanlage, eine Ozonanlage und sechs Festbettreaktoren (Deni- und Nitri-Stufe) mit nachfolgender Nachklärung vor. Dadurch können die CSB-Werte reduziert werden. Die AFS-Werte müssen mit zusätzlichen, vorgeschalteten Fuzzy-Filtern vor der Aktivkohlefiltrationsanlage reduziert werden.

Das filtrierte Wasser aus den Fuzzy-Filtern fließt im Freigefälle in den Vorlagebehälter der Aktivkohle. Vom Vorlagebehälter wird das anfallende Abwasser über zwei redundante Etabloc-Beschickungspumpen zum Anschlusspunkt an die Ventilbatterien der rollenden Seriensteuerung zwischen den Aktivkohleadsorbern gefördert. Mittels der Ventilbatterien kann eine rollierende Seriensteuerung der Aktivkohleadsorber aufgebaut werden. Die Steuerung erfolgt vollautomatisch mittels SPS und elektrisch betriebener SISTO-Membranventile.

Nach Durchlauf der vier in Reihe geschalteten Aktivkohleadsorber gelangt das anfallende Abwasser zum Ablaufspeicher. Vom Ablaufspeicher wird das Abwasser mittels zwei redundanter Etabloc-Ablaufpumpen Richtung Spülwasserspeicher bzw. wenn dieser gefüllt ist Richtung der Pumpstation über die vorhandene Kläranlagenablaufmessung (MID) gefördert.

Ventilbatterie mit Rohren, Membranventilen und Armaturen

Ventilbatterie mit SISTO-20 mit ECTFE Beschichtung und AUMA Elektroantrieben

Die Anlagenplanung sieht auch vor, dass eine Umfahrung sämtlicher Aktivkohleadsorber möglich ist. Hierfür besteht eine Verbindungsleitung von der Zulaufleitung zum Ablaufspeicher, die von zwei Membranventilen vom Typ SISTO-20 mit Elektroantrieb gesteuert wird.

Für die Steuerung der Anlagen wurden Membranventile mit ECTFE Beschichtung gewählt, da bei Membranventilen keine beweglichen Teile vom Fördermedium umspült werden. Dies ist bei Aktivkohleadsorbersteuerung besonders wichtig, da sich durch den hohen Chloridgehalt Salzablagerungen bilden und immer wieder Aktivkohle in die Ventilbatterien mit eingetrieben werden kann.

Das Öffnen und Schließen der Membranventile erfolgt in zeitlich größeren Abständen. Da Anlagenteile im Abwasserfluss liegen, können sich dort Ablagerungen bilden, jedoch gewährleisten die eingesetzten Membranventile jederzeit ein sicheres Öffnen und Schließen 

In Teilbereichen mit häufiger Betätigung haben die Membranventile einen Elektroantrieb und in Bereichen, in denen eine Betätigung nur im Rahmen von Wartungsarbeiten vorgesehen ist, sind Armaturen mit Handrad verbaut

Die Besonderheit von Membranventilen ist, dass alle mechanischen Bauteile außerhalb des medien-berührten Bereichs liegen. Das Betriebsmedium berührt lediglich die Innenoberfläche des Ventilkörpers und die Absperrmembrane und eine Wartung der beweglichen Teile fällt nicht an. 

Die verwendeten Membranventile der Baureihe SISTO-20 mit ihrem einzigartigen Dichtsystem, bestehend aus gekammerter und mittels Spirale abgestützter Membrane bieten absolute Dichtheit nach Außen und im Durchgang bei Betriebsdrücken bis 16bar! 

Neben den Membranventilen sind auch eine Reihe von Rückschlagklappen des Typ SISTO-RSK in der Anlage verbaut worden. Die SISTO-Rückschlagklappen sind mit einer korrossionsbeständigen Beschichtung aus ECTFE versehen. Die SISTO-RSK bieten im Förderbetrieb einen fast freien Durchgang und schützen durch Ihre vorgespannte Klappenscheibe zuverlässig vor Wasserschlag.
 

Pumpen, Rohre, Membranventile und Rückschlagklapp

SISTO-20 mit ECTFE Beschichtung, SISTO-RSK und KWP-F-Pumpen

Zahlen I Daten I Fakten

Kunde: 
Abfallverwertungs- und Entsorgungsbetrieb Kreis Paderborn (A.V.E.)

Anlage:
Entwässerung Deponie

Projektdaten:

  • Rückschlagklappen:
    - Ablaufpumpen: 2x Sisto-RSK-S PN 16 / DN 80
    - Beschickungspumpen: 2x Sisto-RSK-S PN 16 / DN 125
    - Notumlaufpumpe: 1x Sisto-RSK-S PN 16 / DN 50
    - Spülwasserpumpe: 1x Sisto-RSK-S PN 16 / DN 200
  • Membranventil:
    - Notumlaufpumpe: 2x Sisto-20 PN 16 / DN 50
    - Ablaufpumpen: 4x Sisto-20 PN 16 / DN 80
    - KA-Ablauf: 1x Sisto-20 PN 16 / DN 80
    - Beschickungspumpe A-Kohle: 4x Sisto-20    PN 16 / DN 125
    - Spülwasserpumpe: 4x Sisto-20 PN 16 / DN 200
    - Spülwasseranschlussleitung: 8x Sisto-20 PN 16 / DN 125
    - Ablauf KA: 2x Sisto-20 PN 16 / DN 80
    - Ventilbatterie: 40x Sisto-20 PN 16 / DN 80
    - Ventilbatterie: 2x Sisto-20 PN 16 / DN 125
  • Redundante Beschickungspumpen:
    - 6x Etabloc in 1.4408
  • Redundante Ablaufpumpen:
    - 2x KWP-F 65-50-201 in Noridur


Projektjahr:
2019

Eingesetzte Produkte

SISTO-20

SISTO-20

Membranventil nach DIN/EN mit Flanschen, Abdichtung im Durchgang und nach außen durch eine abgestützte und gekammerte Absperrmembrane, Gehäuse mit oder ohne Auskleidung, Stellungsanzeige mit integriertem Spindelschutz, alle Funktionsteile außerhalb des Betriebsmediums, wartungsfrei.

SISTO-RSKS

SISTO-RSKS

Rückschlagklappe nach DIN/EN mit Flanschen, mit oder ohne Auskleidung, weichdichtend, totraumfrei, in Durchgangsform und mit freiem Durchgang, mit Abdichtung in Schrägsitzausführung, statische Abdichtung nach außen, weichgummiummantelte, vorgespannte Klappe mit kurzem Schließweg.

Etabloc

Etabloc

Einstufige Spiralgehäuseblockpumpe, mit Leistungen nach EN 733, mit auswechselbarer Wellenhülse und Spaltringen, mit motormontiertem Drehzahlregelsystem. Mit KSB SuPremE, einem magnetfreien Synchron-Reluktanzmotor der Effizienzklasse IE4/IE5 gemäß IEC TS 60034-30-2:2016, für den Betrieb am Drehzahlregelsystem Typ KSB PumpDrive 2 oder KSB PumpDrive 2 Eco ohne Rotorlagegeber. Befestigungspunkte entsprechend EN 50347, Hüllmaße gemäß DIN V 42673 (07-2011). ATEX-Ausführung erhältlich.

KWP

KWP

Horizontale, radialgeteilte Spiralgehäusepumpe in Prozessbauweise, einstufig, einströmig mit verschiedensten Laufradgeometrien: Geschlossenes Mehrkanalrad, offenes Mehrschaufelrad und Freistromrad. ATEX-Ausführung erhältlich.

KSB – einer der weltweit führenden Hersteller von Industriearmaturen und -pumpen

KSB wurde 1871 in Frankenthal (Deutschland) gegründet und zählt seit über 150 Jahren zu den führenden Herstellern von Pumpen und Industriearmaturen. Mit mehr als 15.000 Mitarbeitern weltweit sowie eigenen Vertriebsgesellschaften, Fertigungsstätten und Servicebetrieben entwickelt und fertigt KSB maßgeschneiderte Pumpen für verschiedenste Anwendungen.

Die Produktpalette des erfahrenen Pumpenherstellers kommt in den Bereichen Gebäude- und Industrietechnik, Wassertransport und Abwasserreinigung sowie in kraftwerkstechnischen Prozessen zum Einsatz. Dank innovativer Forschung und Entwicklung ist KSB in der Lage, unterschiedlichste Kundenanforderungen zu erfüllen. Als renommierter Pumpenhersteller verfügt KSB über langjährige Erfahrung und technisches Know-how.

Der Pumpenhersteller KSB: die beste Lösung für Ihre Anlage
Die Industriepumpen und Industriearmaturen von KSB sind für ein breites Anwendungsspektrum geeignet und äußerst energieeffizient. Die Produkte überzeugen durch innovativste Technik und werden seit vielen Jahren erfolgreich in Anlagen eingesetzt – darunter auch die Wassernormpumpe Etanorm. Mit mehr als 1,5 Millionen verkauften Aggregaten zählt die Etanorm zu den erfolgreichsten Wassernormpumpen weltweit. Ersatzteile und Serviceleistungen von KSB sorgen für die Betriebssicherheit der KSB-Industriepumpen und -Industriearmaturen. Hydraulik, Werkstofftechnik und Automatisierung sind die technologischen Stärken des Pumpenherstellers KSB, und genau darin liegt das Erfolgsrezept seiner Hochleistungspumpen.

Kompetenter Service von Anfang an
Dank zahlreicher Produktionsstätten kann der Pumpenhersteller KSB Kundennähe und erstklassigen Service sicherstellen. Zertifizierte Spezialisten mit einem umfangreichen Erfahrungsschatz sorgen für ausgezeichnete Qualität. KSB Service übernimmt die Inbetriebnahme, Inspektion, Wartung und Instandhaltung Ihrer Pumpen, Armaturen und kompletten Anlagen direkt vor Ort. KSB sorgt ebenfalls für eine schnelle Ersatzteillieferung. Somit erhalten Sie den besten Service direkt von Ihrem Pumpenhersteller.