Performance³
Aeration of wastewater treatment plants according to demand
The economic efficiency of modern wastewater treatment plants is significantly influenced by the energy consumption of the various process steps during wastewater treatment. The energy-intensive process of biological aeration is a particular focus of attention in this regard: around 60 to 80 percent of the total energy requirement is generated here. At the same time, wastewater tank aeration offers great energy-saving potential that can be exploited by operators of wastewater treatment tanks.
As an experienced specialist for water and wastewater technology, AERZEN has always set new standards for energy efficiency in aeration tanks. The innovative Performance³ concept is the most efficient, powerful and flexible technology solution for demand-driven oxygen supply in wastewater treatment tanks. The unique selling point of Performance³ is its optimised adaptation of blower output to individual load fluctuations and different degrees of contamination. But which technology powers Performance³? How do the different blower technologies interact in the aeration tank and how can different power requirements and volume flow ranges be combined in a technically sensible way?
In simplified terms, Performance³ refers to the approach of configuring machine technologies to a plant's individual requirements in order to achieve the most efficient aeration solution. The aim is to optimally meet the fluctuating load requirements and, taking into account the available technologies, to always operate with the most efficient machine usage.
Three different blower technologies are suitable for this: positive displacement blowers, rotary lobe compressors and turbo blowers. Depending on the system configuration and capacity usage, these technologies can be switched in a way that achieves maximum efficiency through their strengths in interaction or as individual solutions. Efficiency values can be further improved in conjunction with the AERsmart global control system, which ensures optimum distribution of air volumes to each assembly.
Pro každou konfiguraci systému umožňuje Performance³ nalézt správné řešení dmychadla, které z technického a ekonomického hlediska představuje optimum. Zatímco dříve bývalo běžnou praxí instalovat dmychadla pouze jedné velikosti, dnešní závody často obsahují kombinaci různých velikostí nebo dokonce technologií. Jsou možné úspory až 30 %.
Aby bylo možné plně pochopit dalekosáhlé výhody Performance³, je nutné porozumět tomu, jak jsou v nádržích čistíren odpadních vod používány technologie dmychadel.
Performance³ v nádrži čistírny odpadních vod – velký krok k vyšší energetické účinnosti
Hlavní výzvou při provzdušňování nádrží čistíren odpadních vod je nutnost se neustále vyrovnávat se stálými výkyvy v profilu zatížení. Požadavek provzdušňovací nádrže je ovlivňován množstvím různých faktorů. V závislosti na regionu, denní době a množství srážek se v zátěžových křivkách vyskytují různé stupně znečištění a silné kolísání.
Po dlouhou dobu se fluktuačnímu profilu nátoku v nádrži čistírny odpadních vod čelilo samostatným dmychadlem, které pokrývalo celý profil zatížení. Důsledkem bylo, že v důsledku fluktuačního profilu nátoku běží dmychadlo jen zřídka v optimálním provozním bodě. To je též doprovázeno nedostatečnou energetickou účinností a zbytečně vysokou spotřebou energie. Volba řešení provzdušňování může výrazně ovlivnit ziskovost celé čistírny odpadních vod.
A právě zde se dostává ke slovu systém Perfomance³: Povolením integrace různých technologií, velikostí a referenčních bodů implementujeme individuální řešení dmychadel, která umožňují úspory energie ve výši až 30 %. V závislosti na čistírně je doba návratnosti pouze kolem dvou let.
Jak se ze tří technologií stane jedno inteligentní řešení
Tři inovativní a technicky sofistikované technologie samy o sobě nevytvářejí řešení dmychadla na míru. Kromě toho se proces a vyjasnění energeticky efektivního provozu neobejde bez přesného měření a vyhodnocení skutečných provozních dat, jakož i inteligentního řídicího systému vyšší úrovně. To je jediný způsob, jak vždy optimálně alokovat objemový průtok, vyžadovaný provzdušňovací nádrží, k použitým technologiím a najít optimální stupeň účinnosti. Společnost AERZEN vyvinula pro tento účel tato dvě řešení: AERaudit a AERsmart.
Stanovení objemového požadavku pokládá základ pro efektivní a udržitelný provoz nádrže čistírny odpadních vod. Z tohoto důvodu provedeme jako první krok měření na místě a zaznamenáme všechna odpovídající data vašeho provzdušňovacího systému s použitím mobilní měřicí stanice. Ať se bude jednat o objemový průtok, tlak, teplotu nebo výkon – všechna provozní data se zaznamenají ve formě zátěžových křivek.
Během následné analýzy naši specialisté vyhodnotí nasbíraná data a vyvinou koncept na míru založený na výsledcích. Zaměření je zde vždy na efektivitu: S přihlédnutím ke skutečným křivkám zatížení a požadavkům je navržena přesvědčivá koncepce provozu, která snižuje energetické nároky na minimum pomocí vhodných technologií dmychadel, z nichž každé bude mít optimální pracovní zatížení.
V transparentní zprávě pro vás vizualizujeme nejdůležitější výsledky stanovení požadavků na objem. To nám nejen umožňuje ukázat ideální konfiguraci stroje, ale zároveň okamžitě vypočítat potenciál úspor a dobu návratnosti modernizačního opatření.
Ani ten nejlepší systém nedosáhne požadovaných výsledků bez inteligentního řídicího systému vyšší úrovně – proto používáme globální řídicí systém AERsmart. Rozhodně dělá čest svému jménu a zajišťuje, aby požadované objemy vzduchu byly distribuovány přesně podle charakteristik dmychadla. Zohledněním jednotlivých efektivností je možné dosáhnout prvotřídních hodnot účinnosti a vždy mít dmychadlo pracující v nejlepším možném provozním bodu.
I když v provzdušňovací nádrži dojde k výrazným a náhlým změnám zatížení, řídicí systém stroje zařídí inteligentní rozdělení spotřeby kyslíku v co nejkratší možné době. To znamená, že zařízení a instalace třetích stran lze provozovat pomocí jediné strojní technologie.
Performance³ in practice – the Rheda-Wiedenbrück Wastewater Treatment Plant
The aeration system in the Rheda-Wiedenbrück Wastewater Treatment Plant was operated for years with an old positive displacement blower, so it was high time for modernisation. AERZEN installed a tailor-made combination of turbo blower and rotary lobe compressor Delta Hybrid, which has already resulted in a savings potential of 30 percent. Based on the Performance³ configuration, the AERsmart integrated control system was then able to fully exploit its strengths and reduce the system's energy consumption by a further eight percent.
Today, the wastewater treatment plant still supplies a population equivalent of around 326,000 in the Rheda-Wiedenbrück area in addition to Germany's largest slaughterhouse. Thanks to the tailor-made Performance³ solution, energy costs were reduced by around 40,000 Euro per year.
Performance³ pro čistírnu odpadních vod – rádi vám poradíme
Energetická optimalizace čistíren odpadních vod vyžaduje nejen správnou technologii, ale předevšímtechnické znalosti. Optimálního výsledku lze dosáhnout teprve tehdy, když lze výhody technologií dmychadel přizpůsobit individuálním požadavkům.
Z tohoto důvodu se zkušení specialisté ve společnosti AERZEN starají o kompletní řízení projektu – od první inventarizace na místě přes provedení a vyhodnocení měření a návrh koncepce čistírny až po realizaci opatření.
