Avanserte membranventiler i kampen mot miljøgifter
Når kjemiske stoffer skal separeres, kontrolleres eller ledes gjennom krevende industrielle prosesser, skjer det ofte under forhold som stiller høye krav til både sikkerhet og presisjon. Ved sigevannsrenseanlegget på deponiet «Alte Schanze» utenfor Paderborn spiller avanserte membranventiler fra SISTO/KSB en viktig rolle i behandlingen av forurenset sigevann.
Når kjemiske stoffer skal separeres, kontrolleres eller ledes gjennom krevende industrielle prosesser, skjer det ofte under forhold som stiller høye krav til både sikkerhet og presisjon. Ved sigevannsrenseanlegget på deponiet «Alte Schanze» utenfor Paderborn spiller avanserte membranventiler fra SISTO/KSB en viktig rolle i behandlingen av forurenset sigevann.
Prosjektet:
Oppgradering av sigevannsanlegget «Alte Schanze»
Deponiet «Alte Schanze» har vært brukt til deponering av husholdningsavfall og tilsvarende næringsavfall siden 1979. Sigevannsanlegget ble satt i drift i 1997.
Analyser av perfluorerte tensider (PFT) som ble gjennomført i 2014, viste at grenseverdiene for utslipp til avløpsrenseanlegget i Sande var betydelig overskredet. Som følge av dette måtte det innføres et nytt rensetrinn i form av et aktivkullfilteranlegg, utstyrt med SISTO-membranventiler og pumper fra KSB.
Kunden:
Abfallverwertungs- und Entsorgungsbetrieb Kreis Paderborn (A.V.E.)
A.V.E. driver avfallsanlegget «Alte Schanze» på vegne av de litt over 300 000 innbyggerne og virksomhetene i de ti byene og kommunene i Paderborn-distriktet. Deponiet, som ligger åtte kilometer sør for Paderborn, dekker et område på rundt 90 hektar. Området omfatter også et moderne anlegg for gjenvinning og avfallshåndtering av husholdningsavfall og tilsvarende næringsavfall.
Valve blocks with SISTO-20 diaphragm valves and SISTO-RSK swing check valves, and Etabloc pumps
Utfordringen:
Spesialmaterialer
Bruken av aktivkullfiltrering er bare effektiv når grenseverdiene for kjemisk oksygenforbruk (KOF) og filtrerbare stoffer allerede er redusert tilstrekkelig i de foregående rensetrinnene.
Analyser av avløpsvannet viste også et høyt innhold av klorider. Derfor måtte alle komponenter som kommer i kontakt med mediet, produseres i spesialplast og spesiallegerte rustfrie ståltyper. Dette gjaldt blant annet rør, ventiler, pumper og deres innvendige belegg.
De samme kravene ble stilt til belegget i reguleringsventilene, for å sikre lang levetid og pålitelig drift under de krevende forholdene.
Løsningen:
Ny renseteknologi
På oppdrag fra A.V.E. viste analyser utført av Chemisches und Veterinäruntersuchungsamt Ostwestfalen-Lippe forhøyede konsentrasjoner av perfluoroktansyre (PFOA) og perfluoroktansulfonsyre (PFOS). Målingene lå betydelig over referanseverdiene som den tyske drikkevannskommisjonen (TWK) anbefaler for livslangt inntak uten helserisiko. Som følge av dette måtte anlegget utvides med et nytt rensetrinn.
Rensing ved hjelp av aktivkulladsorpsjon er en etablert teknologi innen industriell vannbehandling, sigevannsrensing og drikkevannsbehandling. Verdiene for kjemisk oksygenforbruk (KOF) og filtrerbare stoffer var imidlertid for høye til at et aktivkullfilter kunne tas i bruk direkte. Derfor måtte det utvikles en løsning som kunne redusere disse verdiene betydelig i den eksisterende renseprosessen, der lamellseparatoren fortsatt skulle benyttes.
Den nye renseprosessen omfatter behandling av avløpsvannet i en flotasjonsenhet, et ozonanlegg og seks fastsengsreaktorer (for denitrifisering og nitrifisering), etterfulgt av sluttsedimentering. På denne måten reduseres verdiene for kjemisk oksygenforbruk.
For å redusere innholdet av filtrerbare stoffer ytterligere, ble det installert ekstra fiberfiltre foran aktivkullfiltreringsanlegget.
Vannet passerer først gjennom fiberfiltrene og ledes deretter ved hjelp av selvfall til innløpstanken for aktivkullanlegget. Herfra transporteres avløpsvannet av to redundante Etabloc-matepumper til tilkoblingspunktet ved ventilblokkene.
Ventilblokkene brukes til å etablere et rullerende seriekoblet styringssystem som leder vannet gjennom aktivkulladsorberne. Styringen skjer helautomatisk via PLC og elektrisk aktuatorstyrte SISTO-membranventiler.
Etter at avløpsvannet har passert de fire seriekoblede aktivkulladsorberne, ledes det videre til en utløpstank. Derfra transporteres vannet av to redundante Etabloc-utløpspumper enten til spylevannstanken eller, dersom denne er full, videre mot pumpestasjonen via den eksisterende måleenheten for utløpsvann (MID).
Valve block containing SISTO-20 valves with ECTFE lining and AUMA electric actuators
Anlegget er utformet slik at alle aktivkulladsorberne kan kobles ut ved behov. For dette formålet er det etablert en forbindelsesledning mellom innløpsledningen og utløpstanken, styrt av to elektrisk aktuatorstyrte membranventiler av typen SISTO-20.
For styring av anlegget ble det valgt membranventiler med ECTFE-belegg, ettersom ingen av de bevegelige delene i ventilene kommer i kontakt med mediet. Dette er særlig viktig ved styring av aktivkulladsorbere, der det høye kloridinnholdet kan føre til saltavleiringer og hvor aktivt kull ofte kan trenge inn i ventilblokkene.
Tiden mellom åpning og lukking av disse ventilene er relativt lang. Dette kan føre til avleiringer på komponenter som er i kontakt med avløpsvannet. Membranventilene påvirkes imidlertid ikke av dette og åpner og lukker pålitelig ved behov.
Ventiler som åpnes og lukkes ofte, er utstyrt med elektriske aktuatorer, mens ventiler som hovedsakelig brukes i forbindelse med service og vedlikehold, betjenes manuelt med håndhjul.
En viktig egenskap ved membranventiler er at alle mekaniske komponenter er plassert utenfor det væskeførende området. De eneste delene som kommer i kontakt med mediet, er ventilhusets innvendige overflate og selve membranen. De bevegelige delene er vedlikeholdsfrie.
Membranventilene i SISTO-20-serien har et unikt tetningssystem med en spiralstøttet, fullstendig innkapslet membran. Dette gir sikker tetning mot atmosfæren og pålitelig avstengning ved driftstrykk på opptil 16 bar.
I tillegg til membranventiler er anlegget også utstyrt med flere tilbakeslagsventiler av typen SISTO-RSK. Disse ventilene har et korrosjonsbestandig ECTFE-belegg. SISTO-RSK-ventilene gir nesten fri gjennomstrømning, og den fjærbelastede ventilskiven bidrar til å forhindre trykkstøt på en pålitelig måte.
SISTO-20 with ECTFE coating, SISTO-RSK and KWP F pumps
Fakta og nøkkeltall
Kunde
Abfallverwertungs- und Entsorgungsbetrieb Kreis Paderborn (A.V.E.)
Gjenvinnings- og avfallsselskapet for Paderborn-distriktet
Gjenvinnings- og avfallsselskapet for Paderborn-distriktet
Anlegg
Renseanlegg for deponisigevann
Prosjektdata
Tilbakeslagsventiler
Utløpspumper: 2 × SISTO-RSKS PN 16 / DN 80
Matepumper: 2 × SISTO-RSKS PN 16 / DN 125
Nød-bypasspumpe: 1 × SISTO-RSKS PN 16 / DN 50
Spylevannspumpe: 1 × SISTO-RSKS PN 16 / DN 200
Matepumper: 2 × SISTO-RSKS PN 16 / DN 125
Nød-bypasspumpe: 1 × SISTO-RSKS PN 16 / DN 50
Spylevannspumpe: 1 × SISTO-RSKS PN 16 / DN 200
Membranventiler
-Nød-bypasspumpe: 2 × SISTO-20 PN 16 / DN 50
-Utløpspumper: 4 × SISTO-20 PN 16 / DN 80
-Utløp fra renseanlegg: 1 × SISTO-20 PN 16 / DN 80
-Matepumpe til aktivkullfilter: 4 × SISTO-20 PN 16 / DN 125
-Spylevannspumpe: 4 × SISTO-20 PN 16 / DN 200
-Tilkoblingsledning for spylevann: 8 × SISTO-20 PN 16 / DN 125
-Utløp fra renseanlegg: 2 × SISTO-20 PN 16 / DN 80
-Ventilblokk: 40 × SISTO-20 PN 16 / DN 80
-Ventilblokk: 2 × SISTO-20 PN 16 / DN 125
-Utløpspumper: 4 × SISTO-20 PN 16 / DN 80
-Utløp fra renseanlegg: 1 × SISTO-20 PN 16 / DN 80
-Matepumpe til aktivkullfilter: 4 × SISTO-20 PN 16 / DN 125
-Spylevannspumpe: 4 × SISTO-20 PN 16 / DN 200
-Tilkoblingsledning for spylevann: 8 × SISTO-20 PN 16 / DN 125
-Utløp fra renseanlegg: 2 × SISTO-20 PN 16 / DN 80
-Ventilblokk: 40 × SISTO-20 PN 16 / DN 80
-Ventilblokk: 2 × SISTO-20 PN 16 / DN 125
Redundante matepumper
6 × Etabloc i materialkvalitet 1.4408
Redundante utløpspumper
2 × KWP F 065-050-0201 i Noridur
Prosjektår
Prosjektår
2019
Produkter som ble brukt
SISTO-20
Membranventil iht. DIN/EN med flenser, gjengemuffetilkobling eller sveisemuffetilkobling, med forbindelsesstykke i gjennomgangsform, tetning i gjennomgang og utover gjennom en støttet og kamret membran, hus med belegg eller kledning, posisjonsindikator med integrert spindelbeskyttelse, samtlige funksjonsdeler utenfor driftsmediet, vedlikeholdsfri.
SISTO-RSKS
Tilbakeslagsklaff etter DIN/EN med flenser, i gjennomgangsform og med fri gjennomgang, hus med belegg eller kledning, tetning i skråseteutførelse, statisk tetning utover, spjeld med mykgummimantel og forspenning og med kort lukkevei.
Etabloc/Etabloc Pro/Etabloc MyFlow
Ettrinns spiralhuspumpe i blokkonstruksjon, med ytelser iht. EN 733, med IEC-kompatibelt drivsystem PumpDrive med SuPremE eller PumpDrive 3 i effektivitetsklasse IE4/IE5 iht. IEC TS 60034-2-3:2016 og motorintegrert frekvensomformer. Utstyr akselen ved akseltetningen med en akselhylse som kan skiftes ut Spiralhus og husdeksel med utskiftbare spalteringer. Spiralhus med påstøpte pumpeføtter ved B-, C- og S-utførelse. Festepunkter i henhold til IEC 60072, dimensjoner i henhold til DIN V 42673 (07-2011). ATEX-utførelse tilgjengelig. Langt foran effektivitetskravene i ErP-direktivet.
KWP
Horisontal, radialdelt spiralhuspumpe i prosesstypen, ettrinns, enstrøms med de mest forskjellige løpehjulgeometrier: lukket flerkanalhjul, åpent flerskovlhjul og fristrømshjul. ATEX-utførelse tilgjengelig.