Info-Schrift Nr. 065 - d
Stand: Oktober 2005 Biogest International GmbH
Verfahrensgerechte Ableitung von Klarwasseraus SB-ReaktorenDer
BSK-Klarwasserdekanter (Typ SF)1.
ProblemstellungImGegensatzzuDurchlaufanlagenkanndasgereinigteAbwassereinerbiologischenSBR-Klranlage
nicht durch einfache Verdrngung bereine Ablaufrinne im
Nachklrbecken abflieen.
DiebesondereBetriebsweiseerfordertfrdenAbzugdesKlarwassersebensobesonderetechnischeEinrichtungen.Diesemssensicherstellen,dadasdurchSedimentationgebildeteKlarwassersoausdembiologischenReaktorabgezogenwird,da
folgende Forderungen erfllt werden:*
DieEntnahmekonstruktionmusichmitdemabsinkendenWasserspiegelweitestgehendsynchronbewegen.EinstarrerAbzuginHhe
desminimalenBetriebswasserspiegelskannnur bei einfachsten Ansprchen
an die Ablaufqualitt akzeptiert werden.*
SchwimmschlammdarfmitderEntnahme-konstruktion nicht abgezogen
werden.*DieKlarwasser-Entnahmedarfnichtpunkt-frmigerfolgen,damitsichkeineAbzugs-strudel
mit daraus resultierenden Strmungs-turbulenzen
bilden.*DieEntnahmekonstruktionmueinenunterenAnschlag aufweisen,
damit das Eintauchen in dieSchlammzone sicher verhindert
wird.*DieFunktionssicherheitdesDekanterssowohlhinsichtlichdesUnterwassergelenksalsauchder
Elektrowinde mu gewhrleistet sein.
DieBiogestInternationalGmbHgehrtzuden"Pionieren"derSBR-Technikundbesitztmitmehrals100ReferenzanlageneineumfangreicheErfahrung-auchaufdemGebietderKlarwasserentnahme.
Zwischenzeitlich hat sich
derSBR-Anbieterkreisdeutlicherweitert,allerdingsfhrt gelegentlich
mangelnde Erfahrung, aber auchder Wunsch, mglichst preiswerte
technischeLsungenanzubietendazu,dageradefrdasKlarwasser-Abzugssystemeinfachste,festinstallierteSchieberlsungengewhltwerden.Hiermitengtmanjedochdenverfahrens-technischenSpielraumvonSBR-Klranlagenerheblich
ein.
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GmbHWeiterhinisteineAnpassunganunterschiedlicheSchlammeigenschaften(z.B.erhhterSchlamm-index)nichtmglich.DarberhinausmueinedeutlichverlngerteSedimentations-phasevorBeginn
des Klarwasser-Abzugs in Kauf
genommenwerden,dadieimunterenKlarwasserbereichangeordnetestarreAbzugsvorrichtungerstdanngeffnetwerdenkann,wennderSedimentations-prozevollstndigabgeschlossenist.Folgerichtigerhhen
sich die prozeneutralen Zeiten des
SBR-Zyklus,wodurchdieLeistungsfhigkeiteinerAufstaubiologienichtunerheblichgeschmlertwerden
kann.*
DiemitServiceundWartungverbundenenKomponentenmssenunproblematischunddirektzugnglichsein.UmstndlicheDemontagearbeitenmssenvermiedenwerden.*
DieKlarwasser-AbzugsvorrichtungmusichweitestesgehendkontinuierlichmitdemabsinkendenWasserspiegelnachuntenbewegen.*VomKlarwasser-AbzugdrfenkeineSchwimmstoffe(Fettundl,denitrifizierterBelebtschlamm,Schaumetc.)erfatwerden.
2. ZielsetzungdervonBiogestInternational GmbH
angewendetenKlarwasser-AbzugstechnikBeiderEntwicklungeinerfrdieSBR-TechnikgeeigenetenKlarwasser-AbzugsvorrichtungstandenfrdieIngenieurederBiogestInternationalGmbHfolgendeZielsetzungenimVordergrund:*EssolltenkeineKonstruktionsteileunterderWasserspiegellinieangeordnetwerden,welcheeinemVerschleiunterliegenbzw.einenregelmigen
Service bentigen. *
DasKlarwassermugleichmigundturbulenzfreiindieAbzugsvorrich-tungeinstrmen.*DieKlarwasser-AbflumengemuinweitenGrenzenregelbar
sein.*DerelektrischeVerbrauchmumglichstgeringsein.* Die
Korrosionsbestndigkeit der Konstruktionmu dem Betrieb im Abwasser
gerecht
werden.*WhrendderAuffll-undBelftungsphaseimSBRdarfsichdieEintrittsffnungderKlarwasser-AbzugsvorrichtungnichtimMediumbefinden(VermeidungvonSchlamm-einlagerungen).*DieAbzugsvorrichtungmugleichzeitigeinen
Notberlauf des SBR darstellen.
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Info-Schrift Nr. 065 - d Seite 33. Beschreibung des
BSK-DekantersDieindieserInformationsschrifteingefgtengraphischenDarstellungenverdeutlichendasFunktionsprinzip
des BSK-Dekanters. *DasAblaufsystembestehendimwesent-lichen aus
einer T-frmig ausgebildeten Rohr-konstruktion aus korrosionsfestem
Edelstahl.*Dasquerverlaufende,obenangeordneteRohrbesitztanseinerUnterseiteeinenodermehrereEinlaufschlitze,dessenffnungs-geometriedenbesonderenhydraulischenBedingungenangepatist.Unterden
Einstrmffnungenisteinhorizontalverlaufendes,speziellgeformtesFlachprofilangeordnet,welchesdasEinstrmennurinhorizontalerRichtung(beidseitig)mglichmacht.
* DasnachuntengerichteteRohrdes
BSK-DekantersistmiteinemspeziellenGelenk
ausgestattet,welchesdiesenkrechteBeweglichkeitdesBSK-Dekantiersystemsgewhrleistetundsomitdenwasserspiegel-orientierten
Betrieb
sicherstellt.*DiesesspezielleDrehgelenkbestehtvollstndigausEdelstahlundistgegenEindringen
von Wasser hermetisch gekapselt.Die Schmierung des Gelenks erfolgt
mit
einemSpezialfett.InfolgederhermetischenKapselungisteinNachschmierenprinzipiellnicht
notwendig.
*DiegesamteDekanterkonstruktionistaneinermassivenEdelstahl-Konsolebefestigt,diegleichzeitigdieAuflagerungdesDrehgelenksdarstellt.VonhierausfhrteinabgewinkeltesRohrbiszurAuenseitedesBeckens,
wo es an den weitergehenden
Kanalbzw.andenAuslaufderKlranlageangeschlossen werden
kann.*AmRanddesBeckensbefindetsicheineElektrowinde,welchedieAufgabehat,denDekanternachuntenabzulassenbzw.nachoben
hochzuziehen. *DurchAnordnungeinerkonduktivenSonde oder eine
hydrostatischen
DrucksondeamEinlaufrohrdesDekantersisteinwasser-spiegelabhngigerAbwrtsbetriebinkurzen,
nacheinanderfolgendenAbsenkschrittenmglich (Standard =
Zeitsteuerung, Funktion =wasserspiegelorientierte
Steuerung).*UnterschiedlicheRohrdurchmessersowieunterschiedlicheRohrlngenermglicheneineguteAnpassungsfhigkeitandieabzuziehendeAbwassermenge.Nennweitenzwischen150mmund500mmgehrenzumStandard.
Seite 4 Info-Schrift Nr. 065 - d
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GmbHb)SobaldderSedimentationsvorgangdesSchlammssichsoweitvollzogenhat,dasichimoberenWasserbereichbereitseineKlarwasserzonegebildethat,wirdderBSK-Dekanter
aus seiner Parkposition mit Hilfe der
Elektrowindelangsamnachuntenabgesenkt.SobaldderDekanterca.20-50cm(inAbhngigkeit
vom
Rohrdurchmesser)unter-halbderWasserspiegellinieangekommenist,beginntselbstttig(ohneBettigungeinesSchiebers,einerKlappeodersonstigerAbsperrvorrichtungen)
der Einstrmvorgang
indasEinlaufrohr.DabeimEintauchendesDekantersindasMediummitHilfedesspeziellgeformtenFlachstahlsvordenEinlaufffnungenderSchwimmschlammverdrngtwurde,wirdmitdemDekantier-vorgang
auch kein Schwimmschlamm
erfat.c)DerBSK-Dekanterwirdsoweitzyklischnachuntenbewegt,wiediesinderZeit-steuerungprogrammiertwurde.DasichdiehydraulischenVerhltnisseeinerprojekt-bezogenenSituationnichtndern,istimRahmenderInbetriebnahmeeineTaktungsehr
leicht einstellbar und fhrt dazu, da
dasEinlaufrohrnahezusynchronmitdemWasserspiegel abgesenkt wird.
d)DieseschrittweiseAbwrtsbewegungdesBSK-Dekantersendet,sobaldderminimaleWasserspiegelerreichtwird.DieserwirddurcheingetrenntesFllstandsmesystemerfatundlstdieAufwrtsbewegungdesBSK-Dekanters
aus.e)SobaldderDekanterseineParkpositionwiedererreichthat,istderDekantiervorgangabgeschlossen.DieseParkpositiondefiniertgleichzeitigdenmaximalmglichenWasser-spiegelundbildeteinenNotberlauffrdenFall,
einer Betriebsstrung im SBR-Proze. f)Die Eintauchtiefe des
Dekanters kann durcheinejederzeitvernderbareTaktungnahezubeliebig
geregelt
werden.AlsSonder-zubehrwirdallerdingseinekonduktiveSondebzw.eineDrucksondeangeboten,welcheeinenahezuperfekteNachfhrungdesDekantersinAbhngigkeitvomWasserspiegel
ermglicht.BewuthabendieKonstrukteuredesBSK-Dekanters nicht am
Material
gespart:DieRobustheitundLanglebigkeitdesSystemsverdeutlichengroeWandstrken,krftigeKonsolen,unzerstrbareEdelstahlseilesowieberdimensionierteGelenkeelemente.SomitgehrtderBSK-DekanterzudenzuverlssigstenBauteilen
einer SBR-Klranlage.4. Funktionsweise des
BSK-DekantersDieFunktiondesDekantiersystemsltsichameinfachstenerlutern,wennmandenKlarwasser-Abzugsvorgang-sowieersichimBeckenvollzieht
- im Einzelnen
verfolgt:a)WhrendderAuffllphasebefindetsichderBSK-Dekanterindersogenannten"Park-position".DasEinlaufrohristoberhalbdesmaximalenWasserspiegelsangeordnet,sodakeinAbwasser-Schlammgemischein-tretenkann.GleichzeitigstelltderhochgezogeneAblaufdekanterjedocheinenNotberlaufdar,sodaimExtremfalleinberfluten
der Klranlage ausgeschlossen ist.
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Info-Schrift Nr. 065 - d Seite 55.
ZusammenfassungderSystem-vorteileDerherausragendeVorteildesbeschriebenenBSK-Dekantiersystems
liegt in der Tatsache,
dakeineKonstruktionsteileunterhalbdesWasserspiegels angeordnet
sind, die eine Wartungbentigen.
AuchimGegensatzzuschwimmendenSystemenistderServiceanderimBeckenrandbereichangeordnetenElektrowindesehreinfachundgutzugnglichdurchfhrbar.InfolgedesaufLebensdauergeschmiertenDrehgelenksfallenWartungs-undReparatur-arbeiten
(im Gegensatz zu Schlauchgelenken etc.)im Unterwasserbereich nicht
an.DiegesamteDekanterkonstruktionwirdauskorrosionsbestndigemEdelstahlhergestellt.BeibesondersaggressivemAbwasser(z.B.infolgehoherSalzfrachten)knnenSonderlegierungenverwendet
werden.EineberdimensionierteunduerstrobustkonstruierteWindenkonstruktionmitwartungs-armen
Komponenten untersttzt die
Langlebigkeit,ServicefreundlichkeitundVerllichkeitdesSystems.DiefrdieEndpositionenbentigtenKontaktesinddoppeltausgefhrt,sodaselbstbeieinemAusfallderstrungsfreieDekanter-betrieb
gesichert
ist.EinweiterererheblicherVorteilistdergeringeEnergieverbrauch,deraufdieBetriebskostenderKlranlage
nur einen marginalen Einflu hat.Verfahrenstechnisch bietet der
BSK-Dekanter
denbesonderenVorzug,dagegenberstarrenAbzugskonstruktionendie(unbedingtanzu-strebende)Mglichkeitbesteht,aufunter-schiedlicheSchlammvoluminaeingehenzuknnen.DurchVernderungdesminimalenBetriebswasserspiegelsistesmglich,denAbsenkvorgang
in beliebiger Hhe zu stoppen
undsomitmglicherweisegendertenverfahrens-technischenBedingungenRechnungzutragen.BeistarrenAbzugssystemenisteinesolcheAn-passung
nicht mglich, was letztendlich dazu
fhrt,dadieSteuerbarkeitdesSBR-ProzessesdurchunterschiedlicheSchlammengenvereiteltwird.6.
Vielfltige Einstze -berzeugende
ReferenzenDasvonderBiogestInternationalGmbHentwickelteBSK-DekantiersystemwirdseitderEntwicklungimJahr1988invielenKlranlagenunterschiedlicherGrenordnungangewendet.BeginnendmitEinzeldekanternfrkleinereSBR-KlranlagenundendendmitmehrerenGrodekantern,
wie sie z. B. in der Klranlage
derStadtSollenau(sterreich)freine4-straigeSBR-KlranlageimEinsatzsind(16BSK-Dekanter).DieindieserInformationsschriftabgebildetenFotosdemonstrierendieverschiedenenEinsatz-flle
und Dekantergren.
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Stand: Oktober 2005 Biogest International GmbH7. Kurzgefate
technische
Daten*Rohrmaterial:Edelstahl*VA-Standardlegierung:1.4301*Dekantier-Leistung:
10 - 400 l/s*Standard-Rohr-:150 - 500 mm*Lnge des Einlaufrohrs:bis
8 m*E-Leistung (Winde):0,37 - 1,5 kW*FunktionsberwachungDoppelte
Winde:Endschalter*Absenkberwachung Dekanter
(Option):Fllstandssonde*Absenkgeschwindigkeit:20
cm/minTypAbfluleistungNennweite DNSF 01 bis 50 l/s 150SF 02 bis 100
l/s 200SF 03 bis 200 l/s 250SF 04 bis 300 l/s 350SF 05 bis 350 l/s
400SF 06 bis 400 l/s 500
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