Um Überdruck für die Belüftung von Belebungsbecken in Kläranlagen zu erzeugen, haben sich mechanische Drehkolbengebläse durchgesetzt. Für diesen Zweck hat der Vakuum- und Drucklufttechnik-Spezialist Busch Vakuumpumpen und Systeme die Drehkolbengebläse-Serie Tyr entwickelt. Diese Drehkolbengebläse decken einen Leistungsbereich zwischen 2,5 und 73 Kubikmeter pro Minute Volumenstrom bei einem Überdruck von 1 bar ab.
Da der Betrieb von Kläranlagen für alle Kommunen einen großen finanziellen Aufwand darstellt, sollten alle Energieeinsparpotentiale in einer Kläranlage ausgeschöpft werden, um einen möglichst energieeffizienten Betrieb zu garantieren und die Betriebskosten zu senken. Um dies zu gewährleisten, hat der Hersteller Busch das Drehkolbenprofil weiterentwickelt und erreicht dadurch eine effektivere Verdichtung der Luft in einer strömungstechnisch optimal angepassten Gebläsestufe. Standardmäßig kommen Energiesparmotoren der Wirkungsklasse IE3 zum Einsatz, die auch für den frequenzgeregelten Betrieb geeignet sind, was die Energieeffizienz weiter steigert.
Kompakt und geräuscharm
Bei der Konstruktion der Tyr-Drehkolbengebläsen haben die Ingenieure auf Kompaktheit und geräuscharmen Betrieb geachtet. Das Ergebnis sind Aggregate, die nur wenig Platz benötigen; die Geräuschemissionen konnten durch ein neuartiges Schalldämmkonzept reduziert werden. Schrägverzahnte und hochpräzise Zahnräder, geräuschoptimierte Einlass- und Auslassfilter sowie eine effiziente Schalldämmhaube haben diese Geräuschreduzierung gegenüber herkömmlichen Gebläsen möglich gemacht.
Der Betrieb der Drehkolbengebläse lässt auf verschiedene Arten steuern. Man kann sie zum Beispiel über eine SPS-Steuerung an das Leitsystem der Kläranlage anschließen. Sinkt der permanent gemessene Sauerstoffgehalt im Belebungsbecken unter einen Minimalwert, schaltet sich automatisch ein Gebläse ein und bleibt solange in Betrieb, bis der Maximalwert erreicht ist. Bei größeren oder mehreren Belebungsbecken lassen sich mehrere Drehkolbengebläse des Typs Tyr installieren, von denen, je nach Sauerstoffbedarf, mehrere gleichzeitig in Betrieb sein oder abwechselnd betrieben werden können, um bei allen Gebläsen ähnliche Betriebszeiten zu erreichen.
Beim frequenzgeregelten Drehkolbengebläse muss die Sauerstoffzufuhr nicht über die Betriebszeit der einzelnen Gebläse geregelt werden, sondern diese kann durch die Drehzahl und somit durch den erzeugten Volumenstrom eines Gebläses bestimmt werden. Mit einer Drehzahlregelung lässt sich der Sauerstoffeintrag in ein Belebungsbecken genauer dosieren. In der Praxis bedeutet dies, dass der Minimal- und Maximalwert enger beieinander liegen.
Ohne Frequenzregelung betreiben
Einfachere Steuerungen ohne Frequenzumrichter sind ebenso möglich. Wenn beispielsweise zwei baugleiche Tyr-Drehkolbengebläse zur Belüftung eines Belebungsbeckens zum Einsatz kommen, sind diese so ausgelegt, dass sie zusammen einen Volumenstrom erzeugen, der auf die höchste Schmutzfracht ausgelegt ist. Die Kläranlage Schlammersdorf-Vorbach in der Oberpfalz verwendet beispielsweise zwei Tyr-Drehkolbengebläse, die sich mit zwei verschiedenen Drehzahlen betreiben lassen. Je nach benötigter Sauerstoffzufuhr können sie mit voller Drehzahl oder mit abgestufter halber Leistung laufen. So ist ein Betrieb ohne Frequenzregelung mit vierfach abstufbarem Volumenstrom möglich, wodurch sich weitere Energieeinsparungen realisieren lassen.
Neben diesen Eigenschaften der Tyr-Drehkolbengebläse profitieren Technikverantwortliche und Klärmeister außerdem von Bedienerfreundlichkeit und Zuverlässigkeit der Gebläse. Für Jürgen Nass, Betriebsleiter der Kläranlage Rheinfelden-Herten, liegen die Vorteile darin, dass sich „die Ölstände in Getriebe und Lager bei geschlossener Schalldämmhaube von außen über Schaugläser kontrollieren lassen.
Einen Ölwechsel kann man einfach durchführen, da sowohl die Öleinfüllöffnungen als auch die Ölablasshähne nach dem Öffnen der Tür der Schalldämmhaube gut erreichbar sind. Der Ansaugfilter ist so angebracht, dass er nach vorne herausgenommen werden kann, ohne dass Verunreinigungen auf das Gebläse fallen können.“ Zur Zuverlässigkeit der Gebläse meint Jürgen Nass: „Nach einem Jahr Betrieb ist es bis jetzt zu keinerlei Störung oder gar einem Ausfall eines Gebläses gekommen.“
