Bachmann, Ludwig (2014)

Thema

Entwicklung einer unternehmensinternen Handlungsempfehlung  zur wirtschaftlichen Instandhaltung von Belüfterelementen in Kläranlagen

Autorenreferat

Die vorliegende Masterarbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung einer unternehmensinternen Handlungsempfehlung zur wirtschaftlichen Instandhaltung von Belüfterelementen. Nach Erklärung der Grundlagen zur feinblasigen Tiefenbelüftung werden Bauformen, Materialien, Alterungserscheinungen sowie Reinigungsverfahren von Belüfterelementen vorgestellt. Danach wird durch eine Umfrage an ausgewählten Kläranlagenstandorten der OEWA Wasser und Abwasser GmbH die aktuelle Situation im Umgang mit Instandhaltungsmaßnahmen an Belüfterelementen aufgezeigt und erläutert.

Im Weiteren wird das Belüftungssystem der Versuchskläranlage analysiert. Für die Beurteilung der Leistungsfähigkeit werden allgemeine Informationen zur Kläranlage gegeben und die Verfahrenstechnik erklärt. Die Datenauswertung der Druckmessung der Gebläseleitung und des Energieverbrauches folgen im Anschluss. Der Zustand der Belüfterelemente ist in Kooperation mit den Herstellern ermittelt wurden und wird detailliert dargestellt. Anhand der Erkenntnisse zum Zustand der Belüfterelemente sind verschiedene Versuche auf der Kläranlage konzipiert wurden. Die Durchführung und die Ergebnisse werden vorgestellt. Es wurde ein Tausch der Drucksonden und zwei Reinigungsverfahren (Impulsbelüftung, Ameisensäuredosierung) durchgeführt. Durch die Reinigung mit Ameisensäure konnten die Membranen bis zu 100 % regeneriert werden.

Mit dieser Reinigung ist mit einer Einsparung des Energiebedarfs von ca. 3.300 kWh zu rechnen. Dies senkt die Energiekosten der Versuchskläranlage bei aktuellem Tarif von 0,18 € um 600 Euro.

Im letzten Teil der Masterarbeit ist mit den Erfahrungen aus der Betriebsführung und den Versuchen am Kläranlagenstandort sowie Literaturangaben eine Handlungsempfehlung erstellt wurden. Diese soll dem Betriebspersonal vor Ort eine Hilfe im Umgang mit der Instandhaltung und der Erneuerung des Belüftungssystems bieten.

Aufgabenstellung

Die OEWA Wasser und Abwasser GmbH betreibt als kommunaler Dienstleister Kläranlagen verschiedener Verbände. Ein wichtiger Schritt der Abwasserbehandlung ist die aerobe Stufe. Die Sauerstoffzufuhr erfordert einen signifikanten Energieeinsatz, der sich mit Alterung der Belüfterelemente erhöht. Des Weiteren ist die Reinigungsleistung abhängig von einem optimalen Sauerstoffeintrag. Daher werden die Belüfterelemente über ihre Nutzungsdauer gereinigt bzw. ausgetauscht.

Ziel der Masterarbeit ist die Entwicklung einer unternehmensinternen Handlungsempfehlung, die anhand von verschiedenen Kriterien aufzeigt, welche Maßnahmen zur Instandhaltung der Belüfterelemente unter Berücksichtigung der Lufteintragsleistung und der Wirtschaftlichkeit in Abhängigkeit des Zustandes am sinnvollsten sind. Dazu sollen auf einer OEWA Kläranlage verschiedene Effekte der Instandhaltung untersucht und Erfahrungen aus der Unternehmensgruppe ausgewertet werden. Dabei sind unterschiedliche Anlagengrößen, verschiedene Typen von Belüfterelementen, unterschiedliche Materialien und Verfahren zur aeroben Abwasserbehandlung zu betrachten. Insbesondere sollen präventiven Maßnahmen (Reinigung, Dosierung von Säuren, Kurzimpuls) für diese unterschiedlichen Randbedingungen unter betrieblichen und monetären Aspekten verglichen werden. Für die Erstellung der Handlungsempfehlung sind der Stand der Technik sowie Erfahrungen aus der Literatur und aktueller Betriebsführung einzubeziehen.

Betreuung