Wasseraufbereitungsanlage Stickney

Belebtschlamm.

Ein BOX-Testreaktor.

Wie die sechs anderen ähnlichen Anlagen des Metropolitan Water Reclamation District of Chicago (MWRDC) unterliegt auch die Stickney Water Reclamation Plant – die weltweit größte Kläranlage – einem Programm zur kontinuierlichen Sanierung und Modernisierung.

Stickney WRP – eigentlich zwei zusammenhängende Anlagen – stammt aus den 1930er Jahren; Der westliche Abschnitt wurde 1930 in Betrieb genommen, der südwestliche Abschnitt folgte neun Jahre später. Die Wasseraufbereitungsanlagen von MWRDC haben die Aufgabe, den Michigansee vor Verschmutzung zu schützen und eine Bevölkerung von 10,1 Millionen Einwohnern zu versorgen. Sie verarbeiten täglich durchschnittlich 1,5 Milliarden US-Gallonen Abwasser. Den sicheren und unterbrechungsfreien Betrieb dieser Anlagen zu gewährleisten und gleichzeitig bestehende und zukünftige regulatorische Anforderungen einzuhalten und eine effiziente, kostengünstige Sammlung und Behandlung aufrechtzuerhalten, ist ein gewaltiges Unterfangen.

Allein die Kapitalverbesserungsprojekte für Stickney und seinen Versorgungsbereich im Jahr 2006 beliefen sich auf fast 114 Millionen US-Dollar. In der Anlage sind bereits Verbesserungen im Wert von fast 170 Millionen US-Dollar im Gange – einige davon werden erst 2018 abgeschlossen sein – und Projekte im Wert von weiteren 742.600.000 US-Dollar sind in der Entwicklung, sodass sich die Gesamtsumme für die aktuelle Phase auf über 1 Milliarde US-Dollar beläuft.

Die Verbesserung des Gesamtmanagements von Feststoffen ist ein wesentlicher Bestandteil des aktuellen Programms, wobei Verbesserungen hauptsächlich zur Steigerung der Effizienz und Effektivität vorgenommen werden.

Alle 24 Fermenter der Anlage sowie die dazugehörigen Gasleitungen wurden bei Bedarf gereinigt und repariert. Außerdem wurden Gaszähler installiert. Zukünftige Arbeiten werden sie so modifizieren, dass sie sequenziell und diskontinuierlich betrieben werden können, um eine temperaturgesteuerte anaerobe Verarbeitung zu ermöglichen und so Biofeststoffe der Klasse A zu erhalten. Dazu müssen zwölf der Fermenter ihre Abdeckungen austauschen und Änderungen an den bestehenden Schlammspeichertanks vornehmen, zusammen mit neuen Wärmetauschern, Wärmerückgewinnungseinheiten, Dampfinjektoren und Pumpanlagen.

Innerhalb des Schlammkonzentrationsgebäudes wurden die drei vorhandenen Feinsiebe gegen Hochleistungsversionen ausgetauscht und ein Teil des Bandförderers auf eine wellenlose Schnecke umgerüstet, ein Wäscher und ein Verdichter installiert und das Belüftungssystem ersetzt. Darüber hinaus wurde ein neuer Abwasserturm gebaut und ein neuer Wagenzieher für das Sandentwässerungsgebäude installiert.

Der zweistufige Schlammeindickungsprozess der Anlage soll auf einen einstufigen Ansatz umgestellt werden und andere Modifikationen werden die Gesamtfeststoffaufnahme erhöhen, um eine höhere Gesamtfeststoffkonzentration vor der Beschickung des Faulbehälters zu ermöglichen. Ein neuer Anbau an das Schlammeindickungsgebäude wird sechs neue Schwerkraftbandeindicker beherbergen, die erforderlich sind, um die bis 2040 prognostizierten Durchflussraten zu erreichen.

Der Abriss des Schlammentsorgungsgebäudes ist geplant und umfasst die Entfernung des restlichen Asbests, das ursprünglich für seinen Bau verwendet wurde. Anschließend wird die Wand zwischen ihm und dem Pumpen- und Gebläsehaus, an dem selbst notwendige bauliche Reparaturen vorgenommen werden, wieder hergestellt.

Das vielleicht bedeutendste Element ist jedoch der kürzlich vergebene Auftrag des Privatsektors für die Planung, den Bau und den Betrieb einer Vor-Ort-Verarbeitungsanlage zur Verarbeitung von 150 Trockentonnen Biofeststoffen pro Tag, die im Werk anfallen – etwa ein Drittel der Gesamtproduktion . Das geschlossene System trocknet und pelletiert die Feststoffe und erzeugt so ein Produkt der Klasse A, das zur Verwendung als Düngemittel/Bodenverbesserer geeignet ist. Dadurch werden die Entsorgungskosten und die Transporthaftung gesenkt und das Risiko einer Geruchsbildung in der Anlage verringert. Derzeit verbleiben Biofeststoffe bis zu achtzehn Monate lang in Trocknungsbetten und Lagerlagunen unter freiem Himmel vor Ort.

Ein Teil der vorhandenen Abschäumertanks im Westteil der Anlage wird der Sandentfernung übergeben, was Änderungen an den Strömungsverteilungs- und Sammelkanälen, den Abriss der vorhandenen Tanks und den Bau neuer überdachter Sandentfernungsbecken erfordert. Darüber hinaus sollen auf der Südwestseite Umbauten an den bestehenden belüfteten Sandbehältern vorgenommen werden, um deren Abscheideleistung zu verbessern und Gerüche einzudämmen.

Die im Werk installierten Imhoff-Tanks haben das Ende ihrer Nutzungsdauer erreicht. Durch die Umstellung auf kreisförmige Primärtanks wird eine konventionelle Primäraufbereitung gewährleistet, mit dem zusätzlichen Vorteil, dass die zur Nutzung verfügbare Menge an Faulgas um 15 % erhöht wird. Im Jahr 2004, als dieser Aspekt des Programms bewertet wurde, wurde die Einsparung bei zugekauftem Erdgas auf 700.000 US-Dollar pro Jahr geschätzt. Darüber hinaus werden in der Anlage neue Vorbehandlungsanlagen installiert, um das derzeitige Hochwasserschutz- und Behandlungsniveau aufrechtzuerhalten. Die zu bauenden kreisförmigen Absetzbecken haben den zusätzlichen Vorteil, dass die Betriebsenergiekosten und der Wartungsaufwand geringer sind.

Zur Verbesserung der Anlageneffizienz wurde ein Prozesskontrollzentrum eingerichtet, das mit den bereits vorhandenen Computersteuerungssystemen verbunden ist, um die Flüssigkeits- und Feststoffverarbeitung vor Ort sowie den Betrieb der Pumpstationen und entfernter Standorte zu verwalten.

Weitere Arbeiten umfassen den Austausch verschiedener elektrischer Systeme, Schaltanlagen, Motorsteuerzentren und Leitungskabel, die Sanierung von Pumpen sowie die Modernisierung der Rechenarme und Skimmer in den Endklärerkollektoren mit Edelstahl- oder verzinkten Komponenten. Eine Reihe von Gebläsebaugruppen, Sonden für gelösten Sauerstoff, Lüftungsgeräte und zugehörige Systeme sollen entfernt und ersetzt werden, und auf der Westseite soll eine neue Rohzulaufpumpstation errichtet werden, um die derzeitige veraltete zu ersetzen.

Darüber hinaus gibt es ein schrittweises Programm zur Reparatur und Erneuerung des veralteten Verbindungs- und Servicetunnelsystems, von dem viele über fünfzig Jahre alt sind.

SCHLÜSSELFIGUREN

Der Metropolitan Water Reclamation District von Chicago besitzt und betreibt die Anlage. Metropolitan Biosolids Management – ​​ein Joint Venture zwischen Biosolids Management und Veolia Water North America Operating Services – erhielt den 20-Jahres-Vertrag für die Planung, den Bau, den Besitz, die Finanzierung, den Betrieb und die Wartung der Biosolids-Trocknungs-/Pelletisierungsanlage. Die technische Abteilung von MWRDC wird den Kapitalkostenanteil dieses Vertrags finanzieren und die Abteilung für Wartung und Betrieb wird für die Betriebskosten verantwortlich sein.

Management- und Designdienstleistungen für die Verbesserung der Schlammbehandlung werden von Earth Tech bereitgestellt und Wassereinzugsgebietsplanstudien werden von Camp, Dresser & McKee, CH2M Hill und MWH Americas für die Wassereinzugsgebiete Little Calumet, Calumet Sag Channel und Upper Salt Creek durchgeführt.