Světově největší solární systém na sušení kalu

Jedna z výzev na stavbě za všechny: propojení mnoha stovek topných spirál ve 32 sušících halách. Jelikož jsou haly stavěny na nezpevněném terénu, musí tyto spirály dlouhodobě odolávat značným tepelným, korozním i mechanickým vlivům. Proto byla klasicky použita silnostěnná ocelová trubka v rozměrech 1 ¼ až 4 palce (DN 32 až DN 100). Trubky se ovšem  spojovaly studenou lisovací technikou od Viega a to spojkami systémů „Megapress“ (3/8 až 2 palce) a „Megapress S XL“ (2 1/2 až 4 palce) .

Cíl: Úspora energie

Čistírna odpadních vod v Bottropu je jednou z největších v Německu. Čistí, upravuje nebo spaluje nejen odpadní vody produkované asi 5 miliony obyvatel z celého povodí řeky Emscher, ale také externí kaly,
které jsou do závodu sváženy z různých závodů. Proces, který je složitý a zároveň energeticky náročný – spálit 120 000 tun kalu ročně ve dvou pecích v sousední kombinované teplárně při cca 450 °C. Kal proto musí mít definovaný stupeň suchosti. Optimální je obsah sušiny mezi 60 a 70 procenty. Dříve se toho dosahovalo přidáním přibližně 20 000 tun černého uhlí během procesu spalování. V rámci celkového balíčku „hybridní elektrárna Emscher“ je solárně-tepelný sušící systém (STT) nastaven tak, aby toto množství v budoucnu co nejvíce snížil – odlehčil tak životnímu prostředí a zároveň zachoval cenné zdroje.

K tomu bude čistírenský kal předsoušen ve 32 halách. Tyto haly jsou konstruovány jako skleníky a nacházejí se na zhruba 61 000 metrech čtverečních zpevněné půdy, v bývalém areálu odkališť. V budoucnu budou kolové nakladače rozvážet kaly do prosklených hal centrální uličkou podle podrobné analýzy materiálového toku. Ve skleněných halách se kal suší asi 10 až 14 dní pod přirozeným slunečním světlem – pravidelně cirkulujícím automatizovaným procesem – takto je koncept plánovaný z ekolologického hlediska. Pokud není dostatek slunečního záření, topné spirály pod stropem haly dodávají teplo z vlastní kogenerační jednotky nebo ze čtyřstupňové kaskádové kogenerační jednotky s topným výkonem 10 megawattů.

Jeden údaj za všechny: každý rok se z čistírenského kalu odpaří přibližně 100 000 metrů krychlových vody, v případě, že sušící systém pracuje na plný výkon. Je to zhruba ekvivalentní množství pitné vody, které denně spotřebuje celé město Frankfurt nad Mohanem!

odlehčená a pohyblivá konstrukce haly

„V tomto měřítku je sušení čistírenských kalů velkým kvantovým skokem, také ve srovnání se všemi předchozími metodami, které dosahovaly maximálně deseti procent výkonu, který potřebujeme,“ vysvětluje projektový manažer hlavního projektanta Norbert Schepers ze společnosti Emscher Wassertechnik GmbH. Podrobné otázky, jako například jak může být absorbována značná tepelná roztažnost lehkých konstrukcí, při délce haly s více než 160 metry a dokonce více než 200 metrů v centrální uličce. Zvláště pokud atmosférické vlivy v mikroklimatu mohou způsobit, že tyto expanze budou "kontraaktivní" nebo alespoň velmi divergentní.

Pomocí systému Viega „Megapress“ bylo úspěšně instalováno více než 12 kilometrů ocelového potrubí. Na dlouhých rovných úsecích samozřejmě
s příslušnými kompenzátory nebo nápadně širokými dilatačními oblouky. Na každém vyústění hlavního rozvodu do jednotlivých hal a na napojení topných spirál, ovšem se zvláštností – s pružnými „hadicovými spoji ". Kromě výše uvedených tepelných vlivů zatěžují instalace také strukturální dynamické pohyby lehkých konstrukcí. Pevné potrubní spoje by proto byly vystaveny nejextrémnějšímu zatížení. Flexibilní spoje však umožňují strukturální oddělení, které kompenzuje všechny stižené pohyby pohyby.