Optimierung der Belüftungsregelung und Prozessüberwachung der Biogasqualität
Um die Energieeffizienz der Kläranlage Kiel-Bülk zu steigern und die Umweltziele der Stadt Kiel zu unterstützen, wurde das bestehende Belüftungs- und Gassystem grundlegend modernisiert. Der Einsatz von druckverlustarmen Regelventilen und einer intelligenten Prozessregelung ermöglichte erhebliche Einsparungen und eine nachhaltige Verbesserung der Prozessstabilität.
Kundenvorteile
- Jährliche Energieeinsparung: ca. 300.000 EUR
- Stabile Reinigungsleistung auch bei Lastspitzen (z. B. Starkregen)
- Optimierte und bedarfsgerechte Luftverteilung mit präziser Regelung des Lufteintrags
- Reduzierung der Sauerstoffverschleppung und damit verbesserte Stickstoffelimination
- Flexibler, zukunftssicherer Betrieb mit modular erweiterbaren Automatisierungsfunktionen
Branche
Kommunale Abwasserreinigung
Größe
54.000 m³/d, 375.000 EW
Zeitraum
2018 – 2019
Systeme / Produkte
VACOMASS® jet control valves, flow meter, flexcontrol, COMBIMASS®Gasanalysestation
Reinigungsverfahren
Belebtschlamm mit vorgeschalteter
Denitrifikation
Technische Highlights
Sauerstoffregelung mit KI, Gleitdruckregelung über MOV/MIV, DO-SET NH4-N, IntRezi, Belüfterwartung
Investition für den Kunden
450.000 EUR inkl. Installation und Rohrleitungsanpassung
Jährliche Einsparung
ca. 300.000 EUR
Herausforderung
Die Kläranlage ist der größte kommunale Energieverbraucher der Klimaschutzstadt Kiel.
Die bestehende Lufteintragsregelung und -verteilung war unflexibel und die genutzten Regelarmaturen hatten hohe Druckverluste, was zu einem erhöhten Stromverbrauch führte.
Besonders bei bei schwankenden Lastsituationen war die Reinigungsleistung nicht ausreichend stabil. Nur eine komplette Modernisierung konnte das Optimierpotential ausschöpfen.
Lösung
Binder lieferte und implementierte ein Mess- und Regelsystem mit VACOMASS® jet Regelventilen, Luftmengenmessgeräten und dem Prozessregler flexcontrol.
Die Rechteckbecken wurden in je zwei Zonen aufgeteilt, um den sich permanent ändernden Luftbedarf entlang dem Strömungsweg mit einem intelligenten, KI-gestützten Algorithmus dynamisch zu berechnen und die Regelventile entsprechend zu öffnen.
Das System wurde mit geringem Aufwand und in kurzer Zeit an die bestehende SPS Infrastruktur angebunden.
„Mit flexcontrol konnten wir unsere biologische Stufe weitestgehend
automatisieren – das bringt uns mehr Prozessstabilität,
weniger Handbetrieb und eine spürbare Effizienzsteigerung.“Michael Wuttke, Leiter Verfahrenstechnik, Klärwerk Bülk
Typische Reaktion des flexcontrol-Systems auf Starkregenereignis
– automatische Anpassung von Luftmenge und Druck zur Stabilisierung der Reinigungsleistung.
Im Vergleich zur früheren Technik kann das System schneller auf Druckschwankungen reagieren
und Spitzenbelastungen deutlich besser ausgleichen.
Weitere Informationen
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