Langlebige Bredel Schlauchpumpen für Dickschlamm ermöglichen eine effizientere Abwasserverarbeitung

• Eine Bredel Schlauchpumpe wird in einer Wasseraufbereitungsanlage des Wasserwirtschaftsamts Scheldestromen in den Niederlanden zum Fördern von Dickschlamm eingesetzt.
• Eine Bredel Schlauchpumpe ersetzte eine fehleranfällige und teure Exzenterschneckenpumpe.
• Der Schlamm wird bei der Produktion von Biogas verwendet und in Form von festen Gärresten als Dünger wiederverwertet.

Eine Bredel Schlauchpumpe ersetzt in der Wasseraufbereitungsanlage des Wasserwirtschaftsamts Scheldestromen in Zeeland eine defekte Exzenterschneckenpumpe

Eine Bredel Schlauchpumpe eignet sich im Wasserwirtschaftsamt Scheldestromen (Waterschap Scheldestromen) in den Niederlanden perfekt zum Fördern von Dickschlamm bei der Produktion von Biogas.

Das Wasserwirtschaftsamt Scheldestromen betreibt in Terneuzen in der Provinz Zeeland eine Wasseraufbereitungsanlage, in der eine Bredel 65 Schlauchpumpe den durch ein Polymer eingedickten Schlamm (6 bis 8 %) zur Fermentation in Behälter transportiert.

Die bisher eingesetzte Exzenterschneckenpumpe erwies sich als insgesamt zu teuer. Stator und Rotor hatten eine durchschnittliche Lebensdauer von nur zweieinhalb Monaten, und die erforderlichen Wartungsarbeiten führten zu längeren Ausfallzeiten. 

Dimitry Loof, der beim Wasserwirtschaftsamt Scheldestromen für die Arbeitsplanung zuständig ist, berichtet: „Beim Austausch der Pumpe mussten wir Kosten und Vorteile gegeneinander abwägen, und dabei spielte auch die kurze Betriebslebensdauer der Exzenterschneckenpumpe eine Rolle. Wir wollten eine längere Betriebslebensdauer der Pumpe für diese Anwendung erreichen.“

„Die Leistung der Exzenterschneckenpumpe liess im Lauf von drei Monaten kontinuierlich nach. Deshalb musste die Pumpe im Wasserwirtschaftsamt Scheldestromen mit immer höheren Drehzahlen betrieben werden, damit dieselbe Fördermenge erreicht wurde. Bei einer maximalen Pumpenauslastung konnten Fluktuationen nicht mehr bewältigt werden, sodass ein Rückstau bei der Schlammbehandlung auftrat und das System insgesamt nicht mehr ordnungsgemäss funktionierte.“

Geringere Kosten durch eine längere Lebensdauer

Sand im geförderten Material führte im Stator und Rotor der Exzenterschneckenpumpe zu starken Verschleisserscheinungen und infolgedessen zu einem Druckabfall sowie Kapazitäts- und Leistungseinbussen. Der Austausch von Stator und Rotor kostete das Wasserwirtschaftsamt Scheldestromen 3.000 Euro (ohne MwSt.), wobei die Arbeitszeit für die Pumpenwartung noch gar nicht eingerechnet ist.

Das Wasserwirtschaftsamt Scheldestromen musste den Stator und den Rotor der Exzenterschneckenpumpe drei bis vier Mal pro Jahr austauschen. 

Gertjan Dijkers, Prozessverantwortlicher beim Wasserwirtschaftsamt Scheldestromen, erläutert: „Die Probleme mit der Exzenterschneckenpumpe wurden grösstenteils durch Sand verursacht. Ausserdem war die Druckleitung zu eng. Der Gegendruck in der Druckleitung war relativ hoch. Dies hatte verschiedene Ursachen, beispielsweise die Länge der Druckleitung, mehrere 90-Grad-Biegungen und der relativ kleine Querschnitt der Leitungen von 100 mm. Dadurch entstand ein hoher Gegendruck in der Pumpe, der durch den Feststoffgehalt des Materials (Schlamm und Sand) von 6 bis 8 % noch verstärkt wurde. Deshalb nutzte sich die Pumpe schnell ab.“

Die Exzenterschneckenpumpe erwies sich als insgesamt unzuverlässig und das Wasserwirtschaftsamt Scheldestromen konnte nie sicher sein, dass der gesamte Schlamm aus den Wasseraufbereitungsanlagen verarbeitet werden konnte.

Auf der Suche nach einer Pumpe mit höherer Leistung und längerer Betriebslebensdauer untersuchte das Wasserwirtschaftsamt Scheldestromen gemeinsam mit Watson-Marlow Fluid Technology Solutions (WMFTS) die Eignung der Bredel Schlauchpumpen. Ausserdem kontaktierte das Unternehmen einen anderen Anbieter von Schlauchpumpen, einen Hersteller von Kolbenpumpen und einen Hersteller von Exzenterschneckenpumpen.

Gertjan Dijkers, Prozessverantwortlicher beim Wasserwirtschaftsamt Scheldestromen, erläutert: „Wir benötigen eine Lösung, die mindestens drei Monate lang einsatzfähig ist und die erforderlichen Fördermengen unterstützt. Wir haben festgestellt, dass eine Bredel Schlauchpumpe mehr als drei Monate lang kontinuierlich laufen kann, bevor die Kapazität nachlässt. Der grösste Vorteil ist, dass die Schlauchpumpe länger als drei Monate einfach zuverlässig ihre Arbeit erledigt.“

„Mit der Bredel können wir Schlamm mit einem höheren Feststoffgehalt auf dem Bandeindicker verarbeiten und das sogar mit einer höheren Fördermenge. Mit der Bredel können wir kontinuierlich eine höhere Trockenmasse zuführen, was definitiv ein Vorteil ist.“ 

Dimitry Loof, der beim Wasserwirtschaftsamt Scheldestromen für die Arbeitsplanung zuständig ist

Bredel Schlauchpumpen enthalten keine rotierenden Teile, die durch den Sand verstopfen oder verschlissen werden können. Deshalb fallen wesentlich weniger Arbeits- und Wartungskosten an. Zusätzlich zu den Kosteneinsparungen bieten die Bredel Schlauchpumpen auch ergonomische Vorteile. Der Durchmesser der Rohre musste bei Scheldestromen nicht vergrössert werden, während dies bei der Exzenterschneckenpumpe eine Problemstelle war. Die Bredel ist einfacher zu erreichen und wird wegen ihres grossen Saugvermögens auf dem Boden platziert. 

Das Wasserwirtschaftsamt Scheldestromen hat berechnet, dass sich die Bredel Pumpe in vier Jahren amortisieren wird und dass im Vergleich mit der früheren Exzenterschneckenpumpe deutlich weniger Wartungskosten anfallen werden.

Die Arbeits- und Wartungskosten für die Exzenterschneckenpumpe beliefen sich laut Scheldestromen auf 9.420 Euro pro Jahr (berechnet anhand des Durchschnitts in sechs Jahren). Mit der Bredel Schlauchpumpe erwartet das Wasserwirtschaftsamt Scheldestromen Einsparungen von 42 % bei den jährlichen Wartungskosten. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Pumpenschlauch von einer Person alleine ausgetauscht werden kann.

Ed Zorg, Vertriebsingenieur für WMFTS in den Niederlanden, berichtet: „Es hatte mehrere Gründe, dass sich das Wasserwirtschaftsamt Scheldestromen für die Bredel Pumpe entschied. Die anderen Optionen überzeugten nicht. Die Kolbenpumpe konnte einen Druck von mehr als 4 bar nur schwer erreichen und bei den Teilen trat ein hoher Verschleiss auf. Der andere Schlauchpumpenhersteller war nicht in der Lage, zu Testzwecken eine Pumpe in der richtigen Grösse bereitzustellen.“

„Nicht zuletzt entschied sich das Wasserwirtschaftsamt Scheldestromen für uns, weil wir eine gute Beziehung miteinander aufgebaut hatten. Wir lieferten zu Testzwecken schnell eine Demopumpe aus unserem Bredel Werk und nahmen vor der Lieferung einige Feinjustierungen daran vor. Diese Zusammenarbeit und die schnelle Bereitstellung einer Demopumpe waren wichtige Faktoren.“

Biogasproduktion

Das vom fermentierten Schlamm produzierte Biogas wird im Heizkraftwerk der Wasseraufbereitungsanlage verbrannt. So wird die Anlage zu 80 % durch selbst erzeugten Strom versorgt. Der fermentierte Schlamm wird zu festen Gärresten verarbeitet und dann verbrannt. Da die Bredel Pumpe mehr Dickschlamm als die Exzenterschneckenpumpe fördern kann, wird bei Scheldestromen jetzt mehr Biogas produziert.

Dimitry Loof, der beim Wasserwirtschaftsamt Scheldestromen für die Arbeitsplanung zuständig ist, berichtet: „Wenn bei der Exzenterschneckenpumpe Probleme auftraten, mussten wir die Verarbeitung verlangsamen und auf eine Verdickung von weniger als 5 % Trockenmasse herunterfahren. Dadurch wurde der gesamte Prozess gefährdet. Wenn zu wenig Trockenmasse in den Gärbehälter gepumpt wird, ist die Verweilzeit im Behälter kürzer. Wir wollten aber eine längere Verweilzeit erreichen, damit die organischen Stoffe möglichst stark abgebaut werden. Eine kürzere Verweilzeit im Gärbehälter hat auch den Nachteil, dass weniger Biogas produziert wird. Und weil die Exzenterschneckenpumpe insgesamt nicht sehr zuverlässig arbeitete, fielen auch höhere Wartungskosten an.“

„Mit der Bredel können wir Schlamm mit einem höheren Feststoffgehalt auf dem Bandeindicker verarbeiten und das sogar mit einer höheren Fördermenge.“

„Mit der Bredel können wir kontinuierlich eine höhere Trockenmasse zuführen, was definitiv ein Vorteil ist. Eine grössere Trockenmasse im Gärbehälter führt zu einer besseren Fermentation. Je mehr Wasser den Gärbehältern zugeführt wird, desto mehr Heizleistung ist erforderlich. Je trockener die Masse, desto weniger Wasser muss geheizt werden. So fallen für die Beheizung des Gärbehälters weniger Energiekosten an. Im Sommer ist das kein Thema, aber im Winter können wir viel Energie einsparen, weil wir weniger heizen müssen. Das ist ein entscheidender Vorteil.“

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