Success Story | Wasserwirtschaft

Anpassbare Belüftung am Geburtsort der amerikanischen Unabhängigkeit

Die Stadt Ipswich im US-Bundesstaat Massachusetts hat den Energieverbrauch im Gebläseraum ihrer Kläranlage um 47 % gesenkt. Erreicht wurde dies durch die Modernisierung der Gebläsestation mit vier KAESER-Schraubengebläsen, die von einem SIGMA AIR MANAGER 4.0 gesteuert werden.

Projektübersicht

Firmenname: Stadt Ipswich Markt: Wasserwirtschaft
Standort: USA Anwendung(en): Belüftungssysteme für die biologische Behandlung | Biologische Belüftungssysteme | Biologische Behandlung
Niederlassung oder Partner: KAESER USA
Projektumfang: Um den Bedarf an Niederdruckluft im Belebtschlammprozess zuverlässig und effizient zu decken, braucht es eine Lösung, die auf schwankenden Sauerstoffbedarf reagiert, eine präzise Belüftungssteuerung ermöglicht und den Energieverbrauch deutlich senkt.
Lösung von KAESER:

4 x KAESER EBS 410 CL SFC Schraubengebläse mit Drehzahlregelung 

1x SIGMA AIR MANAGER 4.0 Druckluftmanagement-System

Projektergebnisse: Der Energieverbrauch im Gebläseraum wurde um 47 % reduziert, wodurch die Effizienz verbessert und die Betriebskosten gesenkt wurden. Das neue System bietet eine bessere Belüftungssteuerung, gewährleistet stabile Sauerstoffwerte und verbessert die Abwasseraufbereitung. Die intelligente Steuerung und die SIGMA FREQUENCY CONTROL (SFC)-Technologie von KAESER ermöglichen zusätzlich eine schnelle Anpassung an schwankende Anforderungen, wodurch das Belüftungssystem der Kläranlage zuverlässiger und kostengünstiger wird.
Luftaufnahme der Kläranlage in den USA, die durch KAESER den Energieverbrauch um 47 % gesenkt hat.
Durch die Modernisierung des Gebläsesystems wurde die Leistung des Belebtschlammverfahrens in der Kläranlage von Ipswich verbessert.

Die Stadt Ipswich setzt sich seit 1687 für die verantwortungsvolle Verwendung von Steuergeldern ein, eine Tradition, die bis heute fortbesteht. Als ihre Kläranlage ein neues Belüftungssystem benötigte, suchten sie nach einer Lösung, die einen langfristigen Mehrwert bietet. In Zusammenarbeit mit dem Beratungsunternehmen Tighe & Bond nutzten sie das Vorauswahlverfahren gemäß Massachusetts Chapter 30B, um die Lebenszykluskosten, die Effizienz und die Qualifikationen der Lieferanten zu bewerten. Dieser Ansatz stellte sicher, dass sie das beste System basierend auf dem Gesamtnutzen und nicht nur auf den Anschaffungskosten auswählen konnten.

Projektumfang

Verbesserung der Belüftungseffizienz für eine nachhaltige Abwasserbehandlung

Die vorhandenen Turbogebläse der Kläranlage in Ipswich waren veraltet, überdimensioniert und konnten sich nicht effizient an den variablen Sauerstoffbedarf der Anlage anpassen. Die Anlage benötigte ein System, das eine bessere Regelbarkeit bot, sich an schwankende Belastungen infolge tageszeitlicher Unterschiede und variierender Klärschlammauslastung anpassen konnte und zudem die Gesamtstickstoffentfernung verbesserte. Der Projektumfang umfasste den Austausch von zwei veralteten 55-kW-Turbogebläsen (75 PS) mit Getriebe.

Zwei KAESER EBS 410 CL SFC Schraubengebläse von vorne im Gebläseraum der Kläranlage.
Vier KAESER EBS 410 CL SFC Schraubengebläse seitlich gezeigt mit 37-kW-Motoren im Einsatz in der Kläranlage.
Das neue Gebläsesystem von KAESER in der Kläranlage von Ipswich hat die Effizienz verbessert und die Betriebskosten gesenkt.

Lösung von KAESER

Ein goldenes Händchen

Nach sorgfältiger Prüfung fiel die Wahl auf KAESER KOMPRESSOREN, da das Unternehmen die strengen Anforderungen der Kläranlage hinsichtlich Belüftung und Energieeffizienz erfüllen konnte. KAESER und Tech Sales NE arbeiteten während der gesamten Planungs-, Installations- und Testphase mit dem Ingenieurteam und dem Auftragnehmer zusammen. Die gewählte Lösung umfasste vier KAESER EBS 410 CL SFC Schraubengebläse mit variabler Drehzahlregelung und 37-kW-Motoren (50 PS), dem Druckluftmanagement-System SIGMA AIR MANAGER 4.0 (SAM 4.0) sowie neue SPS-Steuerungen für die Belüftung, modernisierte Ventile, neu konfigurierte Rohrleitungen und neue Durchflussmesser. 

Diese Konfiguration erweiterte den Durchflussbereich der Kläranlage von 510 auf 9.516 Nm3/h (300 bis 5.600 SCFM), verglichen mit 1.869 bis 7.816 Nm3/h (1.100 bis 4.600 SCFM) beim vorherigen System. Das Druckluftmanagement-System SAM 4.0 passt die Drucksollwerte dynamisch an und sorgt so für optimale Effizienz, indem es die Gebläselasten automatisch ausgleicht und Redundanz bereitstellt. Aufgrund pandemiebedingter Verzögerungen in der Lieferkette, die sich auf den Projektzeitplan auswirkten, stellte KAESER kostenlos ein Gebläse zur Verfügung, während Tech Sales NE einen Generator sowie die erforderlichen Rohrleitungen lieferte, um den Zeitplan des Projekts einzuhalten. Diese vorübergehende Lösung ermöglichte es dem Werk, den Betrieb ohne Unterbrechung fortzusetzen, während auf die Installation der endgültigen Ausrüstung gewartet wurde.

Die SIGMA AIR MANAGER 4.0 im Einsatz in der intelligenten Kläranlage
Das Druckluftmanagement-System SAM 4.0 passt die Drucksollwerte dynamisch an und sorgt so für optimale Effizienz, indem es die Gebläselasten automatisch ausgleicht und Redundanz bereitstellt.

Projektergebnisse

Der Goldstandard in Sachen Leistung

Der spezielle Stromzähler der Kläranlage lieferte präzise Daten zum Energieverbrauch vor und nach der Modernisierung. Die Analyse nach der Installation ergab, dass der Energieverbrauch der Gebläse um durchschnittlich 47 % gesunken war. 
 
Die neuen Schraubengebläse von KAESER boten nicht nur eine überlegene Regelbarkeit und einen höheren maximalen Volumenstrom, sondern lieferten auch über alle Betriebsdrehzahlen hinweg eine gleichbleibend hohe Effizienz – im Gegensatz zu Turbogebläsen, die bei niedrigeren Drehzahlen in der Regel an Effizienz verlieren.
 
Durch die Optimierung der Gebläseleistung und die Reduzierung von Energieverschwendung konnte die Anlage ihre Betriebskosten deutlich senken, was sowohl dem kommunalen Haushalt als auch den Gebührenzahlern zugutekam. Die Modernisierung sorgte außerdem für stabilere Sauerstoffwerte im Belebtschlammprozess und verbesserte so die gesamte Abwasseraufbereitungsleistung.