Digitalisierung und Optimierung des Zentrifugendekanterbetriebs in Kombination mit einer Automatisierten Mehrfachen Flockung

In dem Projekt wurde eine innovative erweiterte Flockungstechnik untersucht,
die auf Grundlage eines optischen Inline-Messverfahrens eine quantitative
Bewertung des Schlamms und der Zentrate vornimmt und so ein
entscheidendes Rückmeldekriterium zur Bewegung von Betriebspunkten im
Zentrifugenkennfeld liefert. Die Kooperation der Kläranlagen Wolfenbüttel
und Hildesheim wurde dafür ausgiebig genutzt, um über lange Zeiträume
Messungen durchführen zu können. Mit Hilfe unseres Kooperationspartners
CUTEC von der TU Clausthal wurden Modellversuche unternommen, Konzepte
entwickelt und mit Laborversuchen unterstützt.
Die Anwendung der Regelstrategien auf die Messwerte zeigt nun ein enormes
ökonomisches und ökologisches Potential der Technik. Es können Betriebskosten
pro Kläranlage im 6-stelligen Bereich und über die Kläranlagen
der Größe 3 gesehen Umweltauswirkungen einer Kleinstadt vermieden werden.
In dem Bericht wird gezeigt, wie sich ungenaue Betriebsbedingungen im
üblichen Bereich sogar bei Kläranlagen neuesten Baustands massiv auswirken.
Anhand eines aufgenommenen Zentrifugenkennfeldes wird gezeigt,
wie die qualitativen und quantitativen Auswirkungen auf den Betrieb sind
und wie wichtig es ist, Automatisierung auch bis zum Ende zu denken.
Es wurde ein umfangreiches Messprogramm zur Dokumentation des Istzustandes
durchgeführt, welches mittels statistischer Mittel optimiert wurde.
Nur so gelang es, im realen Betrieb mit täglichen Änderungen über einen
sehr langen Zeitraum noch quantitative Aussagen in messtechnisch schwierigen
Bereichen zu geben.
Zur Bestimmung der Zentratbelastung wurde eine Inlinemesstechnik entwickelt,
die es ermöglicht, Zentratfrachten sehr fein aufzulösen. Die Herausforderungen
von Ablagerungen und anderer Störgrößen konnten für den
Zeitraum der Messungen kompensiert werden. Eine dauerhafte, stabile Betriebsweise
ist Teil eines fortführenden Entwicklungsschrittes.
Ungeachtet dessen konnte die Anwendung der entwickelten Regelungskonzepte
je Betriebswunsch angepasst und betrachtet werden. Nicht jede Kläranlage
hat die gleichen Randbedingungen. Die Strategie muss somit flexibel
auf vorangegangene und nachfolgende Prozesse angepasst werden. Diese
Möglichkeiten sind mit den entwickelten Konzepten in weiten Teilen abgedeckt.
Dieses Projekt konnte aufgrund des wirtschaftlichen Risikos nur mit Unterstützung
der Deutschen Bundesstiftung Umwelt unter Az: 35500/32 u.
37844/01 durchgeführt werden.