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Jul 29, 2023

Bier, Lebensmittel, Chemikalien, Abwasser: Lernen wir die führende Prozessausrüstung im Kleinen kennen

3. Mai 2022CBB-Redaktion Das nächste Mal genießen Sie eine Erfrischung

3. Mai 2022CBB-Redaktion

Wenn Sie das nächste Mal ein erfrischend kaltes Craft-Bier genießen, stoßen Sie gerne auf die fleißigen Siebe, Pumpen und Skimmer an, die dafür gesorgt haben, dass die Brauerei ihre großen Abwassermengen verarbeiten konnte. Verweilen Sie vielleicht nicht zu lange bei der Erkenntnis, dass die von Tsurumi Pump hergestellten Prozessanlagen in einer Kleinbrauerei genauso zu Hause sind wie in einer Kleinstadt-Kläranlage. Tatsächlich sind die Verfahren zur Behandlung dieser sehr unterschiedlichen Arten von Abwässern überraschend ähnlich, aber wie stellt all diese Prozessausrüstung sicher, dass selbst das am stärksten verschmutzte Abwasser letztendlich die Anlage sauber genug verlässt, um sicher wieder in die Umwelt gelangen zu können?

Sobald das Wasser aus den Gärtanks der Brauerei abgesaugt ist, muss das Wasser auf seinem Weg ins Meer zwangsläufig als erstes Hindernis eine Vorbehandlung durch ein automatisches Stabsieb überwinden. Während Kläranlagen üblicherweise auf die Grobsiebmodelle KE, KS, KW und KM von Tsurumi zurückgreifen, um eine frühe, wirksame Barriere gegen große und kleine Abfälle zu bilden, von Hygienetüchern über Schuhe bis hin zu Plastikflaschen, finden die meisten Brauereien die feiner gesiebten Abfälle vor in den gleichen Bereichen ausreichend sein.

Die Frontsiebe KE, KS und KW sowie die Hecksiebe KM bieten eine Reihe von Stababständen von 1 – 5 mm und 10 – 50 mm und filtern eine Vielzahl kleiner Feststoffe und Sedimente heraus, wodurch das Risiko einer Beschädigung des Filters weiter verringert wird Pumpen und Ventile der nachgeschalteten Ausrüstung. Jedes Modell verfügt über zwei oder mehr Rechen, die von einem sparsamen Motor mit geringer Leistung angetrieben werden und sich zwischen den Siebstäben bewegen und Feststoffe herausschaben, bevor es zu Verstopfungen kommen kann. Der Abfall wird dann zur Sieboberseite bewegt, bevor er per Schwerkraftrutsche in den Transporter oder Abfallbehälter entladen wird.

„Unsere Stabsiebe bieten selbst in den härtesten Umgebungen eine hervorragende Haltbarkeit“, sagte Glenn Wieczorek, Geschäftsführer von Tsurumi Pump. „Wir verlassen uns auf Edelstahl 304 und 316 für eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit und verzichten auf rotierende Teile im Tauchbereich. Beispielsweise bieten wir sowohl traditionelle kettenbetriebene Rechentypen (nass) als auch eine Art Kettenantrieb (trocken) an Die Kette und die Kettenräder vermeiden den Kontakt mit der Flüssigkeit und sind daher nahezu wartungsfrei.“

Genau wie beim Abwasser ist die Denitrifizierung des Abwassers die nächste wichtige Behandlungsstufe im Brauprozess, da aus den Proteinen in den Körnern ein erhöhter Stickstoffgehalt entsteht. Beide Branchen werden biologische Behandlungen wie den Einsatz nitratreduzierender (denitrifizierender) Bakterien einsetzen, um dieses Problem anzugehen, unterstützt durch anaerobe und/oder aerobe Mischung, um den Durchfluss zu stimulieren.

Tsurumis umfangreiches Sortiment an MR- und MRL-Tauchrührwerken eignet sich für den Einsatz bei allen in diesen Branchen häufig vorkommenden Wasserständen. Ebenso wie die Stabsiebe sind auch diese Modelle mit einer Leistung ihrer Tauchmotoren von nur 0,33 PS bis 5,56 PS äußerst wirtschaftlich. Diese Motoren sind direkt mit einem Hochleistungspropeller gekoppelt, der einen starken Wasserstrahl erzeugt und so entweder eine aerobe/Belüftungsbehandlung durch Mischen von Luft und Wasser oder eine rein anaerobe Behandlung ermöglicht.

Die Abdeckung der MR-Serie wurde durch das Angebot von Konfigurationen mit oder ohne Führungsring (Erhöhung der Durchflussregulierungswirkung bzw. Verbesserung der Mischwirkung und Erhöhung des Wasserdurchflusses) erweitert, sodass jeder Mischer genau auf seine Anwendung abgestimmt werden kann . Somit sind Durchflussraten im Bereich von 370 – 4.914 Gallonen pro Minute (gpm) möglich.

Für Anwendungen in flachem Wasser (unter 500 mm) sorgt die Mischerserie MRL für anaerobes Mischen bei Durchflüssen von bis zu 2.985 gpm. Mit einer Rührleistung von bis zu 3,1 PS (unter klarem Wasser) sind sie mit einem nach hinten reichenden Führungsring ausgestattet, der das Ansaugen von Strudeln verhindert und sich besonders gut für die Wasserdurchmischung in Durchflussregulierbecken eignet. Sie sind in Gusseisen- oder Edelstahlkonstruktionen erhältlich und eignen sich auch ideal für Anwendungen wie den Umweltschutz in Teichen und Flüssen oder die Verbesserung des künstlichen Wasserflusses in Parks und Freizeiteinrichtungen.

Die Stimulierung des natürlichen Prozesses, bei dem Bakterien organisches Material abbauen, steht im Mittelpunkt der nächsten Stufe des Behandlungsprozesses und wird durch das Pumpen von Sauerstoff in den Tank und/oder das aggressive Rühren des Wassers gefördert.

Durch die Belüftung über die umgebenden 360 Grad eignet sich der selbstansaugende Tauchrührwerk/Belüfter von TRN perfekt zur Förderung der aeroben Vermischung in zylindrischen Tanks und kann bis zu einer Tiefe von 20 Fuß und sogar in größeren Tiefen betrieben werden, wenn einfach das Saugrohr oder ein zusätzliches Gebläsesystem verwendet wird . Mit einer Leistung von 1 bis 54 PS erzeugen sie einen starken Wasserstrom mit Luft, der dafür sorgt, dass jeder Teil des Tanks belüftet wird und sich kein Sediment bildet.

Sein Rotor ist direkt mit der Motorwelle verbunden und sorgt für eine kreisförmige Bewegung des Wassers, wodurch um ihn herum ein Unterdruck entsteht. Über die Saugleitung wird dann automatisch Luft von oben angesaugt und anschließend intensiv mit dem in den Rotorumfeld einströmenden Wasser vermischt. Dadurch bilden sich Tausende mikroskopisch kleiner Luftblasen, die mit hoher Geschwindigkeit durch die Kanäle der Leitschaufel radial nach außen geschleudert werden und jeden Teil des Tanks erreichen, um sicherzustellen, dass das Wasser gleichmäßig mit Sauerstoff angereichert wird.

„Es ist von entscheidender Bedeutung, dass dieser leistungsstarke Mischer höchste Haltbarkeit bietet. Deshalb beginnen wir mit dem Offensichtlichen: Das Gehäuse besteht aus massivem Gusseisen, ebenso wie Teile, die einem besonderen Verschleiß unterliegen, wie die Welle, die Schrauben, das Laufrad und die Saugplatte „aus Edelstahl gebaut“, sagte Wieczorek.

„Die hohle Spitze des Laufrads ermöglicht die Bildung eines Luftpolsters, das verhindert, dass die Wellendichtung mit Wasser in Berührung kommt, und ihre Lebensdauer erheblich erhöht. Außerdem sind die Lager und das Ölbad um die Wellendichtung herum überdimensioniert, so dass es egal ist, ob es in einem... Ob in einer Brauerei, einem Schlachthof oder einer Kläranlage, das TRN sorgt für einen störungsfreien 24-Stunden-Betrieb.“

Alternativ können die Tauchejektoren der Tsurumi BER-Serie verwendet werden, um ein Höchstmaß an Durchmischung und Sauerstoffübertragung zu erzielen. Dieser Ansaugbelüfter ist ideal für Sequence-Batch-Reaktor-Behandlungssysteme und kombiniert eine Tauchpumpe mit einem Diffusor auf Venturi-Düsenbasis, sodass keine Gebläse, Luftleitungen und Druckluft erforderlich sind. Der Ausstoßstrom erzeugt einen sich selbst speisenden Unterdruck um die Düse herum, der durch ein Einlassrohr Luft von der Oberfläche ansaugt, sie mit dem Wasser darunter vermischt und die Mischung dann ausstößt. Das Ergebnis ist eine bemerkenswert starke Rührkraft, die eine außergewöhnlich effiziente Sauerstoffauflösung über einen großen Bereich hinweg bewirkt.

„Der BER ist eine sehr flexible Option“, so Wieczorek weiter. „Erfolgreiche Anwendungen umfassen Kläranlagen in Kleinstädten, die zuvor mit der Verdreifachung ihres Abwasseraufkommens während der Sommersaison zu kämpfen hatten.“

Sobald das Abwasser die Klärstufe des Prozesses erreicht, liegt der Schwerpunkt auf der Schlammentfernung. Zunächst werden alle schwimmenden Trümmer von der Wasseroberfläche entfernt. Der schwimmende Schaumabschäumer FSP von Tsurumi besteht aus einer Tauchpumpe, einem Strahlinjektormechanismus und drei Schwimmern und basiert auf dem Venturi-Prinzip, um schwimmende Öle und Fettfeststoffe mit einer minimalen Wassermenge zu entfernen. Ein an der Auslassöffnung angebrachter Bypass leitet einen Teil des gepumpten Wassers zum Einlass zurück, um einen Strahlstrom zu erzeugen, der zu einer gleichmäßigen, stabilen Saugkraft im Sammelbecher oder Einlass führt.

Mithilfe der Schwimmer kann die Eintauchtiefe auf Wunsch auf einen Millimeter eingestellt werden, so dass dieser Abstand unabhängig von Änderungen des Wasserstands eingehalten wird. Durch einfaches Drehen der Schwimmer kann der Durchfluss jedoch schnell erhöht werden, indem die Saugmündung tiefer eingestellt wird (bis zu 60 mm), wobei der Schaum dann zur Verarbeitung in den Konzentrationstank gepumpt wird.

Auch hier ist der FSP mit einer Leistung von 1/2 bis 1 PS eine äußerst wirtschaftliche Option und wurde erfolgreich zur Beseitigung einer Vielzahl anderer schwimmender Trümmer eingesetzt, von Wasserlinsen bis hin zu Ölverschmutzungen.

Im gleichen sekundären Klärtank, direkt unter dem Niveau des Schaumskimmers, wird eine schwimmende Dekantierpumpe betrieben, deren Aufgabe es ist, die überstehende Flüssigkeit – die sich nun den erwarteten Abwasserspezifikationen annähern sollte – bei Verwendung in einer Brauereianwendung in den Abfluss abzulassen. Mit Leistungen von 1/3 – 2 PS umfasst Tsurumis umfassendes Angebot an FHP-Lösungen einen Schwimmer, der die Tauchpumpe auch in Becken mit starker Strömung stabil hält, und einen Fotosensor. Wenn in der Nähe des Einlasses eine abnehmende Wasserreinheit festgestellt wird, schaltet ein im Einlass eingebauter schwimmender Kugelhahn die Pumpe ab, um das Einströmen von Schlamm und Sedimenten zu verhindern.

Zu diesem Zeitpunkt besteht der einzige verbleibende Prozess in der Handhabung der Schlammrückführung und der Schlammentfernung. Hier sind sehr kleine Feststoffe oder „Feinstoffe“ auf den Boden des Tanks gesunken, aber statt alles zur Verwendung als Dünger zu sammeln, wird ein Teil dieses Belebtschlamms in die vorgeschalteten Denitrifikations- und Belüftungstanks zurückgeführt, um den Prozess anzukurbeln Abbau von organischem Material.

Um den Schlamm leicht entfernen zu können, ist eine Rührpumpe zur Homogenisierung des Mediums erforderlich. Tsurumi bietet eine große Auswahl an geeigneten Modellen, aber ein langjähriger Favorit bei Brauern ist die VANCS PU-Serie aus Harzpumpen mit einem Wirbelrad, das einen praktisch unerschütterlichen Betrieb gewährleistet. Die Verwendung von Edelstahl 304 erhöht die Korrosionsbeständigkeit weiter, während die Verwendung von flüssigem Paraffin als Schmieröl seine Anwendung auf hochwertige Anlagen wie dekorative Wasserfälle, Fischteiche und Aquakulturen erweitert.

„Unsere Prozessausrüstung ist so flexibel, dass sie branchenübergreifend eingesetzt werden kann, sei es für Abwasser-, Chemie- oder Lebensmittelverarbeitungsanwendungen“, schloss Wieczorek. „Eines der Hauptmerkmale ist die Art und Weise, wie diese Ausrüstung mit den Pumpen zusammenarbeitet, was einen möglichst effizienten Betrieb gewährleistet und es uns gleichzeitig ermöglicht, ein One-Stop-Shop zu sein, bei dem Kunden ihren gesamten Pumpenbedarf an einem Ort erhalten können. Das ist definitiv so.“ Es lohnt sich, darauf anzustoßen!“

Weitere Informationen zu Tsurumis Prozessausrüstung finden Sie hier.