Klärung auf engstem Raum - Kieswerk nutzt Lamellenprinzip zur Sedimentation

Das Betonwerk Eiden in Kenn bei Trier fertigt Transportbetone sowie Betonrohre. Aus eigenen Gruben fördert das Unternehmen Sand und Kies, die Aufbereitung erfolgt seit 1992 über die neue Kies-Waschanlage. Im Zuge der Waschwasseraufbereitung hat Eiden 2005 einen neuen Eindicker in Betrieb genommen, um die Prozesswasseraufbereitung zu optimieren.

Im ersten Abschnitt kam zunächst ein bauseits vorhandener bzw. von Metso Minerals angepasster und räumlich versetzter Zyklon zur Trennung von Feinsand und Schlammsuspension zum Einsatz. Am Zyklonaustrag erfolgt seither die Aufgabe des Feinsandes auf ein bereits vorhandenes Entwässerungssieb. Metso Minerals lieferte dazu einen geeigneten Treppenturm als Aufgang zum Klärer bzw. zur Befestigung des Zyklons. Eine mit Verschleißschutzelementen ausgestattete Zyklonunterlaufwanne mit Spülanschluss sowie geeigneten Trellex-Schläuchen zum Entwässerungssieb bildeten den Auftakt der verfahrenstechnischen Lösung. Mit dem Zyklonüberlauf wurde der Übergang zur Wasseraufbereitungsanlage hergestellt.

Die ursprüngliche Überlegung bestand darin, die Sedimentation der Feststoffe aus den Suspensionen über konventionelle Rundeindicker zu lösen. Doch hier war man sich sehr schnell darüber einig, dass für diesen Fall eine große Kläroberfläche vorgehalten werden müsste. Für ein entsprechendes Becken wären hier rund 15 Meter Durchmesser nötig gewesen.

Im verfahrenstechnischen zweiten Abschnitt fiel die Entscheidung zugunsten eines Lamellenklärers Typ LT von Metso Minerals. Dieser eignet sich prinzipiell für individuelle Gesamtklärflächen von 15 bis 500 m2. Seine Basiskonstruktion ist äußerst platzsparend: Im oberen Tank befindet sich eine Reihe von um 55° geneigte Platten, die parallel bzw. übereinander angeordnet die Klärung der Suspension vornehmen. Durch das Anordnungsprinzip der Lamellen und dem damit verbundenen geringen Flächenbedarf lässt sich die kompakte Bauweise des Eindickers von Metso Minerals erklären. Zwischen den Platten ist nach wie vor genügend Abstand, um auch dichte Aufgabeschlämme oder scharfkantige Feststoffpartikel zu verarbeiten. Oberhalb der Lamellenplattenansätze befindet sich die Mischkammer für Flockungshilfsmittel (Homogenisierungskammer mit Flockulator) zur gleichmäßigen Dosierung und Verteilung.

Es erfolgt grundsätzlich keine Vermischung der geklärten Flüssigkeit mit der Aufgabesuspension. Die Feststoffe setzen sich auf den Lamellenplatten ab und gleiten den Gesetzen der Schwerkraft zufolge nach unten in den konisch geformten Schlammtrichter. Dort findet unter Zuhilfenahme eines eingebauten Rechens der weitere Verdichtungsprozess statt. Das im LT aufbereitete Prozesswasser gelangt über den Auslass sowie entsprechende Rohrleitungen zunächst in einen Brauchwassertank, um von dort aus bei Bedarf wieder zurück in die Anlage gepumpt zu werden.

Nach Maßgabe der unterschiedlichen Voraussetzungen vor Ort sollte der Lamellenklärer so ausgelegt sein, dass man ihn so hoch wie möglich eindicken und anschließend von unten abziehen kann. Idealerweise sollte der Schlamm nahezu pastös sein. Eine kompromissfähige Aufgabe, denn um es aus dem Lamellenklärer herauszubekommen, musste der Schlamm zumindest pumpfähig bleiben. Erst so besteht die Möglichkeit, das Material über die Rohrleitungen zum Schlammteich zu befördern. Viskosität und die Schlammspiegelhöhe werden seitdem über Drucksensoren im Schlammpuffer ermittelt, um erst dann über eine automatische Steuerung den Abpumpmechanismus in Gang zu setzen.

Die Anlage fördert rund 250 m3 Waschwasser pro Stunde und erzeugt gleichzeitig 6 bis 7 Tonnen Feststoff. Der Lamellenklärer ist so konzipiert, dass er gegebenenfalls auch eine erhöhte Filtratmenge von bis zu 20 m3 pro Stunde verarbeiten kann. Dies entspräche einer Gesamtleistung von bis zu 270 m3 Waschwasser pro Stunde. Die Feststoffproduktion ließe sich zeitgleich auf rund 8 t/h steigern.

Neben der geringen Klärfläche ist vor allem der minimierte Einsatz an Flockungshilfsmitteln zu würdigen: Gegenüber Hochleistungseindickern ist mit einem um mindestens 30% reduzierten Verbrauch zu rechnen. Zudem ist eine gleichmäßige Einrührung des Flockungsmittels über den „Flockulator“ sichergestellt, was bei Rundeindickern nur über den Anschluss separater Aggregate (in räumlich vorgelagerten Behältern) möglich ist.

Der Installationsaufwand des Lamellenklärers lässt sich ohne Sonderoptionen grundsätzlich auf durchschnittlich zwei Tage beschränken. Die Anlage wird in vorkonfigurierten Bauteilen oder als Gesamteinheit angeliefert, benötigt lediglich geringe Fundamentflächen und damit vor allem bedeutend weniger Platz als ein Rundeindicker. Die Integration des Klärers in bestehende Systemabläufe ist nach Aussage des Herstellers unkompliziert, Anpassungen an Änderungen im Prozessablauf sind aufgrund der schnellen Auf- und Abbauzeiten relativ spontan zu realisieren.

www.metsominerals.com

Ansicht der Gesamtanlage zu Waschwasseraufbereitung von oben.
Ansicht der Gesamtanlage zu Waschwasseraufbereitung von oben.