Belebungsluft in Kläranlagen

Messen der Belebungsluft in Kläranlagen

Prozessdaten

Messaufgabe:
Zur Steigerung der Energieeffizienz einer Kläranlage soll die Strömungsgeschwindigkeit gemessen werden, um den Volumen- oder Massenstroms zu ermitteln.

Messstelle:
Zuleitung zum Belebungsbecken oder in jedem Belüftungsrohr zu den Becken

Messbereich:
Wenige m³/h bis größer 10.000 m³/h je nach Messort und Rohrleitung
Rohrleitungen von DN 32 und kleiner bis DN 1000 und größer

Prozessdruck:
Meist 0,4 – 0,6 bar Überdruck

Prozessumgebung:
Normalerweise im Ex-freien Bereich als Outdoor Installation bzw. im Technikraum der Kläranlagen

Anwendung

In vielen kommunalen Klärwerken kommt das Belebtschlammverfahren zum Einsatz. Dabei wird Belebungsluft in Belebungsbecken gepumpt. Dadurch wird der Abbauprozess beschleunigt.

Große Kompressoren sorgen für ausreichend Belebungsluft in den Becken. Diese wiederum benötigen viel Energie. Der Großteil des Strombedarfs einer Kläranlage entfällt auf die Erzeugung der Belebungsluft. Dies stellt gleichzeitig einen erheblichen Strombedarf der jeweiligen Kommune dar. Daher liegt hier das größte Energieeinsparpotential einer Kläranlage.

Der Bedarf an Belebungsluft richtet sich nach dem Grad der Verschmutzung und der Menge des Wassers in den Belebungsbecken. Durch die Messung des tatsächlichen Volumenstroms kann dieser geregelt werden. Die Messung dient der Steigerung der Energieeffizienz der Kläranlage in Verbindung mit einer entsprechenden Kompressorsteuerung.

Ihr Nutzen

Sicher
Sichere schnelle Messung unter allen Witterungsbedingungen (im Freien)

Wirtschaftlich
Einbau über ½“ Muffe optional mit Kugelhahn

Datenübertragung:
Zwei Analogausgänge 4-20 mA für Volumenstrom/Massenstrom/Strömungsgeschwindigkeit und Temperatur sowie ein Digitalausgang als Grenzwert oder Mengenzähler

Empfohlene Produkte

Thermischer Strömungssensor TA10

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Thermischer Strömungssensor TADi

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Messung der Belebungsluft zur Steigerung der Energieeffizienz von Kläranlagen

Je nach Kläranlage können die Stromkosten zur Erzeugung von Belebungsluft und Spülluft für Filter bei 45 % – 75% der gesamten Stromkosten einer Kläranlage liegen. Der Mittelwert in Baden-Württemberg liegt bei 39 kWh/a je Einwohner (Einwohnerwert). Für die Belüftung entfallen davon allein ca. 12-19 kWh/a je Einwohner. Damit ist der Energieaufwand zur Erzeugung der Belebungsluft auch in der Gesamtbilanz der Kommunen ein großer Faktor. Hier gibt es große Einsparpotenziale.

Der Leitfaden Energieeffizienz von Kläranlagen in Baden-Württemberg empfiehlt: „Eine effektive Belüftung, eine sorgfältige geregelte Luftzufuhr und eine gewissenhafte Wartung des gesamten Belüftungssystems birgt das größte Potenzial zur Stromeinsparung auf kommunalen Kläranlagen. Als energetisches Ziel ist daher die Minimierung der Luftzufuhr bei bestmöglicher Ablaufqualität und hoher Prozessstabilität anzustreben.“ 

Lösung: Durchflussmessung der Belebungsluft in Kläranlagen
Mit dem thermischen Sensor TA 10 von Höntzsch kann einerseits die gleichmäßige Luftverteilung in den Zuleitungen und allen abgehenden Leitungen überprüft und geregelt werden. Andererseits kann der Gesamtverbrauch an Belebungsluft festgestellt werden. Schwankungen können zudem geregelt werden. Dadurch lässt sich der Druckluftverbrauch reduzieren und die Energieeffizienz der Kläranlagen steigern. Häufig kann durch Veränderungen in der Luftzufuhr und steigendem Druck, ein Verschmutzen der Belüftungsplatten erkannt, und durch geeignete Maßnahmen entgegengewirkt werden. Dies kann zum Beispiel durch Einspritzen von Ameisensäure, die abwärts nach der Strömungsmessung eingeleitet wird, erfolgen. Dagegen kann eine Druckregelung allein schwankende Luftströme nicht unbedingt zuverlässig erkennen.

Der Einbau des kalorimetrischen Strömungssensors TA10 erfolgt denkbar einfach über eine ½“ Muffe und Kugelhahn. Durch den Einsatz des Kugelhahnes kann der Sensor bei Bedarf ohne Anlagenunterbrechung für eine Wartung gezogen und selbst gereinigt werden. Für kleinere Rohrdurchmesser sind Messrohre mit unterschiedlichen Nennweiten lieferbar. Dank des robusten Aluminiumdruckgussgehäuses können die Sensoren problemlos dauerhaft im Freien installiert werden. Der Einbauort und die Einbaulage der Sensoren sind flexibel. Für die Sensoren gibt es ein Display, mit dem diese auch parametriert werden können.

Neben dem Einsatz in Belebungsluftleitungen kann mit dem TA10 z.B. auch die Spülluft von Filtern gemessen werden.

Eine weitere robuste, einfache und effektive Lösung von Höntzsch.