Der Berg klärt!

Gebläsetechnik für Abwasserreinigungsanlage in Zermatt

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03.11.2020 Nicht nur die Abwasserbelastung und Langlebigkeit, sondern auch die Meereshöhe und große Temperaturunterschiede können eine Herausforderung für Kläranlagen darstellen. Das gilt insbesondere für die Gebläsetechnik, wie ein Beispiel aus Zermatt zeigt.

Entscheider-Facts

  • Die Abwasserreinigungsanlage Zermatt liegt auf mehr als 1.600 m über dem Meeresspiegel und muss mit starken Temperaturunterschieden zwischen Winter und Sommer umgehen.
  • Das stellt besonders für die Gebläsetechnik eine Herausforderung dar.
  • In Zermatt sind zwei identische Maschinenparks an Drehkolbengebläsen im Einsatz.
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Bilder: Aerzen

Der bekannte Wintersportort liegt im Mattertal – und das ist schmal geschnitten. „Das Abwasser kommt von beiden Talseiten in die Kläranlage“, erzählt Beni Zenhäusern, Betriebsleiter der Abwasserreinigungsanlage in Zermatt. Die Straße vor dem markanten Eingangsportal ist deshalb unterkellert. Hier sind die Rechenanlage sowie der Sand-Fett-Fang installiert. Die Schmutzfrachten, die hier ankommen, erreichen in der Spitze für den vollständigen Abbau
einen chemischen Sauerstoffbedarf (CSB) von 60.000. Hinzu kommen als Herausforderung die strengen Abwasservorschriften der Schweiz, die in Zermatt noch ein Stück rigider ausfallen aufgrund des kleinen Vorfluters: Sind in der Schweiz 0,8 mg/l Phosphat der Grenzwert, liegt dieser in Zermatt bei nur 0,5 mg/l. „Danach kommt ein Pumpwerk, welches das vorbehandelte Abwasser 11 m nach oben pumpt, bevor es auf zwei identische Reinigungsstraßen aufgeteilt wird.“

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Diese Hohlfasermembranen filtern mit ihren winzigen Öffnungen das
Wasser.

Energieoptimierte Gebläsetechnik

Die Biologie der Abwasserreinigungsanlage liegt weiter innen im Alpenmassiv. Für die Abwasser-Reinigungs-anlage wurden über einen Zeitraum von fünf Jahren lange Felskavernen ins Alpenmassiv getrieben. An die zwei Becken der Denitrifikation schließen sich Y-förmig jeweils zwei Filterstraßen an, die funktional zur Nitrifikation gehören. Fünf Filterkassetten bilden eine Filterstraße. Jede Kassette zählt 48 Hohlfasereinheiten. Für die notwendige Sauerstoffversorgung setzt die Anlage in zwei Gebläseräumen einen identischen Maschinenpark von Aerzen ein. Installiert sind jeweils fünf Drehkolbengebläse Delta Blower vom Typ GM 50 L. Die fünfte Generation der Serie arbeitet energieoptimiert und liefert mit einer Motorleistung von 45 kW bis zu 50 m³/min. Eine Besonderheit in der Auslegung bestand darin, dass Zermatt mehr als 1.600 m über dem Meeresspiegel liegt. Das bringt entsprechende Auswirkungen auf die Dichte der angesaugten Luft mit sich. Ebenfalls eine Herausforderung: die starken Temperaturunterschiede im Winter und Sommer.

Identischer Maschinenraum sorgt für Flexibilität

Aus den beiden Maschinenräumen heraus übernehmen jeweils zwei Delta Blower die Versorgung der Nitrifikation mit ausreichend Sauerstoff. Zwei weitere Drehkolbengebläse sind dem Membranfilter zugeordnet. „Die Hohlfasern wollen während des Betriebs immer in Bewegung bleiben. Das machen wir mit Luft“, merkt Zenhäusern an. Das jetzt noch übriggebliebene fünfte Gebläse ist als Reserve vornehmlich dem Filter zugeordnet, kann aber auch über eine entsprechende Schieberstellung in die Nitrifikation fördern. Dieser Aufbau mit einem identischen Maschinenpark macht in Zermatt die Leistungsverteilung der Gebläseluft flexibel und senkt als Folge der Standardisierung den Ersatzteilaufwand.

Mit Blick auf die Betriebssicherheit arbeiten die Anlagenbetreiber in Service- und Wartungsfragen eng mit Aerzen Schweiz zusammen – vornehmlich in Person von Michael Schüpbach. Der Leiter des Service Centers in Frauenfeld südlich vom Bodensee hat für das Kläranlagenteam unter anderem einen Revisionsplan für alle Gebläse erstellt. Dieser beinhaltet für jedes Aggregat eine Zeitplanung auf Basis der Betriebszeiten und schließt die bei Revisionen notwendigen Betriebsstoffe sowie Ersatzteile ein. Ferner gibt die Planung wertvolle Hinweise für notwendige Hilfsmittel – dann etwa, wenn für geplante Arbeiten ein Montagekran erforderlich ist.
Letztlich steht über allen Arbeiten die Maßgabe der Betriebssicherheit und langfristigen Verfügbarkeit.

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Zwei Drehkolbengebläse belüften den Sandfang.

Hohe Maßstäbe stellen gerade die Membranfilter auf. Sie trennen nach dem Ammonium-Nitrat-Abbau den Belebtschlamm vom biologisch gereinigten Wasser. Das Wasser wird per Unterdruck durch die Membran ins Innere der Hohlfasern gesaugt. Die Druckdifferenz erzeugt eine Drehkolbenpumpe. Die Luft aus den Gebläsen wirkt als kontinuierliche Grobbelüftung. Diese ist notwendig, um die Membranen in Bewegung zu halten, da die Membranöffnungen gerade einmal 0,04 µm messen – was selbst für Bakterien zu klein ist. Ergo würden die Membranen sofort verstopfen, wenn der Luft-Wasser-Strom ausfällt. Insgesamt bringt es die unterirdische Biologie auf eine Filterfläche von 32.500 m². Die Hohlfasern addiert, würden mit einer Länge von rund 5.000 km von Zermatt nach Dubai reichen.

 

Heftausgabe: Pharma+Food November 2020

Über den Autor

Thorsten Sienk, freier Fachredakteur, für Aerzen
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