Machbarkeitsnachweis für Betriebsoptimierung einer Kläranlage erfolgreich abgeschlossen

Wasserknappheit ist weltweit ein immer dringlicheres Problem, das auf die Auswirkungen des Klimawandels und die steigende Nachfrage nach Wasser aufgrund des Bevölkerungswachstums zurückzuführen ist. Um die Stabilität der Wasserressourcen zu sichern, erwägen immer mehr Länder die Wiederverwendung von aufbereitetem Abwasser. In den USA zieht der Staat Kalifornien bereits eine Änderung der Vorschriften in Betracht¹, sodass die Wiederverwendung von aufbereitetem Abwasser bis Ende 2023 als Trinkwasser erlaubt wird. Das Thema hat bereits ernsthafte Diskussionen und die Zusammenarbeit zwischen dem öffentlichen Sektor und der Privatwirtschaft ausgelöst .

Der Machbarkeitsnachweis wurde im Rahmen des „Pure Water“-Projekts unter der Leitung der LVMWD durchgeführt, deren Ziel die Aufbereitung von Trinkwasser aus geklärtem Abwasser in Übereinstimmung mit den staatlichen Wasserqualitätsnormen ist. Zu diesem Zweck mussten sich die LVMWD alternative technologische Ansätze überlegen, da die Aufbereitung von Wasser bis zu Trinkwasserqualität enorme Mengen an Strom verbraucht und sehr wartungsintensiv ist.

Angesichts der großen qualitativen Unterschiede beim Abwasser, das in eine Kläranlage fließt, müssen die Anlagenbetreiber den Zufluss sorgfältig kontrollieren, um sicherzustellen, dass die vorgeschriebenen Wasserqualitätsnormen eingehalten werden, und – gestützt auf ihr Wissen und ihre Fachkenntnisse – die notwendigen Anpassungen vornehmen. Yokogawa wandte sein eigenes DDMO-Softwarepaket an (datengesteuerte Modellierung zu Optimierungszwecken), um Sollwerte zu modellieren und vorherzusagen, mit denen der Betrieb optimiert wird und die Betreiber in ihrer Entscheidungsfindung unterstützt werden können, während gleichzeitig die angestrebte Wasserqualität in den Kläranlagen aufrechterhalten wird.

Da dieser Machbarkeitsnachweis während der COVID-19-Pandemie durchgeführt wurde, nutzte Yokogawa seine Cloud-Plattform zur Minimierung der Aktivitäten vor Ort mit Übermittlung der Daten aus der Anlage nach Japan. Dort wertete die DDMO-Software betriebliche Daten in Echtzeit aus, um daraus Sollwerte abzuleiten, die danach wieder an die Betreiber der Kläranlage Tapia übermittelt wurden. Nach der Auswertung und einer konkreten Prüfung der Erfolgswirksamkeit ergab sich, dass die Verbesserungen der betrieblichen Effizienz zu einer Reduktion des Stromverbrauchs um über 10 % geführt hatten, während weiterhin sämtliche Wasserqualitätsnormen eingehalten wurden. Die WateReuse Association war von diesen Ergebnissen beeindruckt und sprach Yokogawa und den Partnern des Unternehmens im Jahr 2022 einen Preis für transformative Innovation aus.²

„Wasser ist ein öffentliches Gut und eine begrenzt verfügbare Ressource. Die Formulierung 6 der SDG lautet ‚Wasser und Sanitärversorgung für alle‘ – ein wichtiger Bereich, zu dem Yokogawa einen Beitrag leisten kann. Zu diesem Zweck ist die effektive Nutzung von aufbereitetem Abwasser als nachhaltige Wasserquelle für Gemeinden ein bahnbrechender Ansatz. Die effiziente Klärung und Bereitstellung von sicherem Trinkwasser in ausreichender Menge erfordert das Verständnis aller Beteiligten und jede Menge revolutionärer Technologien. Um ein Kreislaufsystem für Wasserressourcen zu erstellen und neuen Wert daraus zu schöpfen, werden wir daran arbeiten, unsere gemeinschaftlichen Anstrengungen mit unseren Partnern weiter zu verstärken, um gemeinsame Innovationen zu fördern, und unter Ausnutzung unserer Mess- und Vernetzungskapazitäten werden wir unserer Verantwortung gegenüber der Zukunft unserer Erde gerecht werden“, so Tsuyoshi Abe, Vorstand von Yokogawa Electric.

¹ The California Water Boards: Regulating Direct Potable Reuse in California
https://www.waterboards.ca.gov/drinking_water/certlic/drinkingwater/direct_potable_reuse.html
² Auszeichnungen für hervorragende Leistungen durch WateReuse, Auszeichnung für transformative Innovation, verliehen an der 37. Jahrestagung von WateReuse. Preisträger: Yokogawa Electric Corporation, Las Virgenes Municipal Water District, Carollo Engineers, the National Water Research Institute, Metropolitan Water District, Bureau of Reclamation, IOSight
https://watereuse.org/news-events/awards/past-award-winners/watereuse-award-winners-2022/