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Wasserunternehmen stellt auf automatisierte Big-Bag-Entleerung von pulverförmiger Aktivkohle (PAC) um

LAKEWOOD, CO, USA — Consolidated Mutual Water (www.cmwc.net) versorgt ein ausgedehntes Vorstadtgebiet westlich von Denver, das die Städte Lakewood und Wheat Ridge sowie nicht eingetragene Gebiete von Eastern Jefferson County, CO. einschließt. Mit rund 523 km Rohrleitungen versorgt das Unternehmen eine geschätzte Bevölkerung von 85.000 Menschen auf einer Fläche von rund 67 km² mit Wasser. Etwa zwei Drittel des gelieferten Wassers werden vom Denver Water Board bezogen, der Rest wird in Reservoirs gelagert und in der Maple-Grove-Wasseraufbereitungsanlage behandelt.

Ein wichtiger Schritt im Wasseraufbereitungsprozess ist die Zugabe von pulverförmiger Aktivkohle (PAC), um gelöste organische Verunreinigungen zu absorbieren und zu entfernen, die unerwünschten Geschmack und unangenehme Gerüche verursachen könnten. „Unsere Mitarbeiter trugen früher 20-kg-Säcke eine Treppe hinauf und füllten sie manuell in den Lagerbehälter über dem Beschicker", sagt Chuck Conway, Betreiber der Maple-Grove-Wasseraufbereitungsanlage. „Das war chaotisch, potenziell gefährlich und erzeugte Staub. Das Problem wurde besonders schwerwiegend in Zeiten mit hohem Verbrauch, in denen wir möglicherweise bis zu 20 Säcke PAC pro Tag hinzufügen mussten."

Um das Problem zu lösen, installierte Consolidated Mutual Water ein automatisiertes Big Bag-Austragesystem von Flexicon. „Wir erhalten unsere PAC jetzt in 408-kg-Big-Bags, die wir mit einer Big-Bag-Austrageeinheit entleeren, so dass unsere Bediener sie nicht mehr tragen müssen. Eine sichere Abdichtung zwischen Big-Bag und Förderer verhindert nahezu vollständig Staub", sagt Conway.

„Unser Servicebereich, die Front Range von Colorado, ist eine Klimazone, die auch als obere Sonora-Wüste bekannt ist. Hier fallen durchschnittlich nur 38 cm Feuchtigkeit in Form von Regen und Schnee pro Jahr an", erklärt Conway. „Da Rasenflächen, Gärten und Bäume regelmäßig bewässert werden müssen, ist die Sommerbewässerungssaison von Mai bis September die beste Zeit höchsten Wasserverbrauchs. Tatsächlich wird von Juni bis August die gleiche Menge Wasser aufbereitet und verbraucht wie in den anderen 9 Monaten des Jahres zusammen."

„In Zeiten geringer Nachfrage kann ein Big-Bag für mehrere Tage reichen. In Spitzenzeiten können jedoch zwei oder drei Big-Bags pro Tag erforderlich sein." Die Menge der zugesetzten PAC variiert auch je nach Art der Organismen, die den unerwünschten Geschmack und Geruch produzieren. Einige erfordern zur effektiven Kontrolle nur eine Dosis von 4 bis 5 mg/l (4 bis 5 ppm), während andere 30 bis 40 mg/l (30 bis 40 ppm) erfordern können.

Automatisiertes Big-Bag-Austragesystem beseitigt Engpässe

Da es sich bei der pulverförmigen Aktivkohle um ein feines Pulver mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 20 Mikron und einer Schüttdichte von lediglich 34,4 kg/m³ handelt, kann schon die kleinste Brise überall Kohlenstoffstaub verbreiten. Durch die Automatisierung des Big-Bag-Entleerungsprozesses konnte Consolidated Mutual Water nicht nur Staub- und Sicherheitsprobleme beseitigen, sondern auch die Effizienz steigern, indem die Bediener für produktivere Aufgaben freigestellt werden.

Die Entleerung der Big-Bags erfolgt durch einen Entleerer des Typs Flexicon BULK-OUT^® BFC, der aus einem starren Rahmen mit freitragendem I-Träger und einem Elektrohubwerk mit Laufkatze besteht. Der Bediener setzt den Big-Bag mit einem Palettenhubwagen auf dem Boden ab und aktiviert den Flaschenzug, um den Big-Bag auf den Austragsrahmen aufzusetzen. Wenn der Big-Bag am Entleerer befestigt ist, zieht der Bediener den direkt über einem volumetrischen Doppelschneckenförderer befindlichen Big-Bag Stutzen durch ein POWER-CINCHER™-Durchflussregelventil, das ihn komplett einklemmt.

Unterhalb des Durchflussregelventils befindet sich ein manueller SPOUT-LOCK™-Klemmring, der von einem TELE-TUBE™-Teleskoprohr für eine staubdichte Verbindung zum Big-Bag Auslauf angehoben wird. Wenn die Verbindung gesichert ist, löst der Bediener den Big-Bag Stutzen und öffnet das Durchflussregelventil, um den Auslauf einzuleiten. Das Teleskoprohr senkt sich dann ab und sorgt mit kontinuierlicher Abwärtsspannung dafür, dass der Auslauf beim Entleeren den Big-Bag verlängert und straff gehalten wird. Gleichzeitig heben und senken die FLOW-FLEXER™-Sack-Walkeinrichtungen die Unterkanten des Big-Bags, leiten das Material in den Auslaufstutzen und heben den Big-Bag in eine steile „V"-Form, so dass das Material restlos in den Volumenförderer gleitet. „Das Durchflussregelventil bleibt während der gesamten Entleerung des Big-Bags geöffnet, ohne dass andere Ventile oder Steuerungen den Durchfluss in den Förderer regulieren", sagt Conway.

„Wir haben eine integrierte Waage zwischen Big-Bag und Hebezeug mit Fernanzeige installiert, mit der wir abmessen können, wie viel PAC jeweils noch im Big-Bag übrig ist, um vorauszusehen, wann der nächste Big-Bagwechsel fällig ist. Wir planen, demnächst eine Signalleitung in die Anlage zu verlegen, damit wir diese Messung in die Betriebszentrale integrieren können."

Die Anlage von Maple Grove ist derzeit für eine Produktion von bis zu 56,8 Millionen Litern pro Tag ausgelegt und ist auf 68,1 Millionen Liter pro Tag erweiterbar. Bei einer Behandlungsrate von 30 mg/l erfordert dies bis zu 1700 kg PAC täglich, während bei Komplettauslastung etwa 2043 kg nötig würden. „Da die Bevölkerung in unserem Servicebereich weiter zunimmt, prognostizieren wir irgendwann bis zu fünf Big-Bags pro Tag, aber unser Big-Bag-Transfersystem wird das problemlos bewältigen können", sagt Conway.

Der Beschicker dosiert PAC in einen zweistufigen Tank, wo es mit Wasser vermischt wird, um die Aufschlämmung zu bilden, die den Behandlungsprozess speist. „Wir pumpen den Schlamm derzeit mit einer Rate von 56,8 l pro Minute, aber diese Rate wird momentan analysiert und könnte bald angepasst warden", sagt Conway.

„Das gereinigte Wasser fließt in ein Klärbecken, wo sich die Feststoffe absetzen, bevor sie getrocknet und auf eine Deponie gebracht warden", erklärt Conway. „Das geklärte Wasser wird durch ein fortschrittliches Ultrafiltrationssystem gefiltert, das nicht nur Feststoffpartikel mit einem Durchmesser von bis zu 0,02 Mikron, sondern auch Algen, Sand, Ton, Schlämme und sogar Viren und Bakterien wie Kryptosporidien-Oozysten und Giardia-Zysten entfernt. Das Wasser wird schließlich mit Chlor desinfiziert und auf zehn Speichertanks mit einem Fassungsvermögen von 946'000 l bis 9,5 Mio. l, das sind insgesamt 60,56 Mio. l, verteilt, aus denen es an die Kunden verteilt wird."

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Wasserunternehmen stellt auf automatisierte Big-Bag-Entleerung von pulverförmiger Aktivkohle (PAC) um

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Nachdem der Hubrahmen und der Schüttgutbehälter befestigt sind, hebt ein Elektrohubwerk mit Laufkatze an einem freitragenden I-Träger den Big-Bag an und positioniert ihn in den Austragsrahmen.

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Der Bediener zieht den Big-Bag Stutzen durch das POWER-CINCHER™-Steuerventil und dann auf einen SPOUT-LOCK™-Klemmring, der von einem pneumatisch angetriebenen TELE-TUBE™-Teleskoprohr angehoben wird.

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Beladen und fließend: Pulverförmige Aktivkohle fließt vom Big-Bag in den volumetrischen Förderer und schließlich zum Behandlungssystem von Consolidated Mutual Water.

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Die extrem feine, leicht aufstaubende Aktivkohle adsorbiert organische Verunreinigungen im Stadtwasser, die zu unangenehmem Geschmack und Geruch des Wassers führen könnten.

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