AERZEN Waterbehandelingssysteem

Hoe kunt u met afvalwaterzuivering geld besparen op energiekosten? Welke mogelijkheden zijn er voor het ontwerpen van een nieuwe installatie, het vervangen van oude modellen en onderdelen, of het moderniseren van de installatie? Dit zijn belangrijke vragen voor elke exploitant van een afvalwaterzuiveringsinstallatie. AERZEN kan al uw vragen beantwoorden met zijn veelzijdige en gevarieerde oplossingen.

AERZEN is een toonaangevende internationale leverancier van oplossingen voor afvalwaterbehandeling en -zuivering. Afvalwaterbehandeling in rioolwaterzuiveringsinstallaties is een van de belangrijkste toepassingsgebieden voor de blowertechnologie van AERZEN. Compressoren, blowers en turboblowers zorgen voor de beluchting van de beluchtingstanks in alle soorten rioolwaterzuiveringsinstallaties. De toepassingen variëren van kleine biologische rioolwaterzuiveringsinstallaties tot grotere installaties die verantwoordelijk zijn voor de afvalwaterbehandeling in meerdere gemeenten. De machines van AERZEN verrijken het afvalwater door perslucht met zuurstof te voorzien. De benodigde zuurstof wordt vervolgens aan de bacteriën toegevoerd, waardoor deze op biologische wijze afvaldeeltjes in de beluchtingstank kunnen afbreken en verwijderen. Deze stap in de afvalwaterzuivering neemt 60 tot 80% van de totale energiekosten van de rioolwaterzuiveringsinstallatie voor zijn rekening. Gezien dit grote aandeel in de energiekosten kan worden aangenomen dat er veel geld kan worden bespaard door gebruik te maken van de meest efficiënte technologie die beschikbaar is.

Wat deze energietechnologie betreft, is het monitoren en optimaliseren van uw dagelijkse en jaarlijkse schommelingen een andere belangrijke stap naar een betere efficiëntie. Een voorbeeld hiervan is het energieverbruik voor de beluchting van een actieve rioolwaterzuiveringstank in een populair vakantieoord: op een warme zomerdag met een veel hoger volume, versus een koude dag in de winter. Als de prestaties van de blowers kunnen worden afgestemd op en aangepast aan deze schommelingen, kunt u een aanzienlijke hoeveelheid geld en energie besparen. Om dit te bereiken, is het de moeite waard om elke situatie afzonderlijk nader te bekijken. Hoe groot is de afvalwaterzuiveringsinstallatie, zijn er grote schommelingen en/of is de werkbelasting gelijkmatig verdeeld? Draaien alle blowers op het optimale vermogen en zijn ze afgestemd op de regelingssnelheid en de werkbelasting van de afvalwaterzuiveringsinstallatie? Hoeveel ruimte is er beschikbaar voor de blower? Hoe lang gaan de installaties nog mee en wanneer is een grondige revisie nodig? Kortom, elke afvalwaterzuiveringsinstallatie moet nauwkeurige plannen opstellen.

Volumetrische blowers (roterende zuigerblowers)

Roterende zuigerblowers (bijvoorbeeld de AERZEN Delta Blower) zijn de werkpaarden onder de bloweroplossingen. Met relatief lage aanschafkosten kunnen ze grote regelbereiken bestrijken en bieden ze de mogelijkheid tot flexibele toepassingen. Roterende zuigerblowers kunnen druk- en temperatuurschommelingen moeiteloos opvangen.

Het gebruik van verdringerblazers is veruit het meest gangbaar in de afvalwaterzuivering. De opmerkelijke flexibiliteit binnen het regelbereik kan eenvoudig worden gerealiseerd met een frequentieomvormer. Zo wordt consistentie gewaarborgd, zelfs bij schommelingen in de capaciteit. De relatief lage investeringskosten verdienen zich in zeer korte tijd terug.

Turboblowers of turbocompressoren

Turbotechnologie is vaak de meest efficiënte oplossing voor een proces met een beperkt, maar consistent regelbereik en toerental. Bij continu bedrijf dicht bij het ontwerppunt is de energiebesparing van de turbo aanzienlijk in vergelijking met roterende zuigerblazers. De hogere aanschafkosten worden gemakkelijk gecompenseerd door de efficiëntie van de turbo’s. Het gebruik van turbo’s is minder geschikt in een systeem met frequente extreme druk- en debietschommelingen.

Een ander voordeel van de turbo is zijn compacte afmeting. Hij neemt minder installatieruimte in beslag, waardoor de ruimte voor de blower flexibeler kan worden ingezet (bijvoorbeeld bij het achteraf inbouwen of herontwerpen van het systeem). Dit kan ook kostenbesparingen opleveren. AERZEN levert de turbo en de overige componenten als totaalpakket: de motor, de blower en de besturing worden als complete machine geleverd, wat een eenvoudige installatie mogelijk maakt.

Hybride blower (roterende zuigercompressor of roterende lobcompressor)

Een hybride blower combineert de beste eigenschappen en voordelen van roterende blowers en schroefcompressoren met de efficiëntie van turboblowers. Het belangrijkste constructieve verschil is het gebruik van een lagedruk-schroefrotor in plaats van een rechte of gelapte roterende zuigerrotor. Hierdoor kunnen grote debiet- en drukschommelingen flexibel en efficiënt worden geregeld. Hybride blowers bieden een vergelijkbaar regelbereik als verdringerblowers en garanderen een relatief constante omvang van de drukveranderingen. Een hybride blower heeft een regelbereik van 25 tot 100%. Het voordeel ten opzichte van turboblowers is de superieure efficiëntie in de deellastgebieden van de machine.
 

De installatie van een combinatie van de bovengenoemde machinetechnologieën is zeer de moeite waard in grote rioolwaterzuiveringsinstallaties of in installaties met een grote capaciteit en sterke schommelingen (bijvoorbeeld: een turbocompressor wordt gebruikt voor de basisbelasting en een hybride blower wordt ingeschakeld bij piekbelasting of bij een laag debiet).

De verschillende typen machines kunnen zowel in de zandvangers als in de beluchtingstank worden ingezet. Een combinatie van turboblowers, lobcompressoren en roterende zuigerblowers kan de energie-efficiëntie verbeteren en de exploitatiekosten van de afvalwaterzuiveringsinstallatie aanzienlijk verlagen. AERZEN biedt oplossingen aan met zijn concept „Performance³“.

De eerste is de intelligente AERZEN Performance³-software „AERsmart“, die voor elk gewenst bedrijfspunt de meest energiezuinige machinecombinatie selecteert, waardoor wordt gegarandeerd dat alle machines optimaal en met maximale efficiëntie werken.

De toepassingen in de afvalwatertechniek zijn divers. Om te helpen bij het vaststellen van het meest geschikte en efficiënte systeem biedt AERZEN zijn klanten een speciale beoordeling aan, de „AERaudit“, waarmee de prestatiegegevens van een bestaand systeem worden gemeten en geëvalueerd. Op basis van deze analyse kunnen voor de installatie van elke klant verbeteringen en mogelijkheden voor energiebesparing worden vastgesteld. Daarnaast heeft AERZEN voor zijn klanten een uitgebreid assortiment aan materiaal samengesteld voor de planning van de locaties. Naast talrijke product- en planningsinformatie vinden installatie-ingenieurs, ingenieursbureaus en exploitanten van rioolwaterzuiveringsinstallaties hier ook hulp bij het berekenen van bedrijfsgegevens, belangrijke informatie over het ontwerp van machinekamers en tips voor de mogelijkheid van warmteterugwinning tijdens de behandeling van afvalwater.

Talrijke gebruikersreacties en praktijkverslagen op het gebied van afvalwaterzuivering illustreren bijvoorbeeld hoe door het juiste gebruik van verschillende blowercomponenten efficiënte oplossingen voor zeer uiteenlopende behoeften tot stand komen.

Zo is de efficiëntie van de Silverstone-afvalwaterzuiveringsinstallatie in Colorado, VS – die in 1974 werd gebouwd en verantwoordelijk is voor de zuivering en behandeling van afvalwater in verschillende gemeenten, waaronder vakantieoorden met grote schommelingen in de vraag – duidelijk verbeterd door de oude centrifugaalblowers te vervangen door AERZENER-blowertechnologie en aanvullende frequentieomvormers.

De AERZEN Turbo TB 100 (die hier wordt gebruikt) is uitgerust met een permanentmagneetmotor, die speciaal is ontwikkeld voor de hoge frequentie- en snelheidseisen van een direct aangedreven turbotoepassing. Hierdoor is het geluidsniveau drastisch verlaagd en is gehoorbescherming overbodig geworden. Bovendien kan de warme lucht uit het koelsysteem van de ventilator in de winter worden gebruikt voor warmteterugwinning, waardoor het systeem wordt verwarmd.

Maar ook talrijke succesverhalen uit de omgeving getuigen van de kwaliteit en rendabiliteit van AERZEN-producten: in de rioolwaterzuiveringsinstallatie van Emsbüren in het zuiden van Nedersaksen (Duitsland) heeft een turbomachine met luchtlagers van AERZEN in maart 2016 een turbomachine met magneetlagers van een concurrent vervangen. De turbomachine uit de serie TB50-0,8 S dekt de middelhoge en hoge belasting van de installatie, die is ontworpen voor 16.000 EEC. De lage belasting ’s nachts wordt gedekt door een roterende zuigerblazer. De AERZEN-turbomachine wordt intermitterend ingezet.

Tijdens het opstarten begint de luchtgelagerde turbomachine aanvankelijk op vollast en handhaaft deze bedrijfstoestand gedurende 10 minuten. Vervolgens wordt 60% tot 70% van de maximale volumestroom gedurende een periode van 60 tot 80 minuten teruggebracht. Zodra de benodigde zuurstof de beluchtingstank heeft bereikt, wordt de turbo eerst in stationair bedrijf geschakeld en vervolgens volledig uitgeschakeld. Door de intermitterende werking met de juiste uitschakelprocessen werd het mogelijk om in te spelen op verschillende belastingseisen en energie te besparen. Op basis van de goede ervaringen van de klant met de luchtgelagerde turbo van AERZEN was het de verantwoordelijkheid van het waterschap Lingener Land om een machine met magnetische lagers te vervangen door een luchtgelagerde turbo van AERZEN in de afvalwaterzuiveringsinstallatie van Spelle.

Een ander succesverhaal van AERZEN in Duitsland is de afvalwaterzuiveringsinstallatie van Holzkirchen bij München. 80% van de totale energiekosten van de afvalwaterzuiveringsinstallatie wordt hier besteed aan de aandrijving van de blowers. Daarom bleken een op maat gemaakt ontwerp en efficiëntieverbeteringen al zeer snel rendabel te zijn. Voor de wisselende luchtbehoefte in de beluchtingstank was een nauwkeurige luchtdimensionering met een exacte regeling nodig. In de AERsmart-regeling van AERZEN werd een passend antwoord gevonden. Op basis van de luchtbehoefte coördineert deze verschillende typen blowers. Net als een automatische piloot neemt de AERsmart de besturing en regeling van de units over, met verschillende werkingsprincipes en uitvoeringen afgestemd op de vereisten. De basisbelasting wordt geleverd door een TB75-0.8S turbocompressor. Bij piekbelastingen wordt aanvullend een roterende zuigercompressor uit de Delta Hybrid-serie ingezet, terwijl twee Delta-blowers van het oudere type de luchttoevoer overnemen bij lage belasting. Deelbelastingen binnen de installatie worden grotendeels vermeden door de gerichte regeling en het gedifferentieerde gebruik van de afzonderlijke machines. Tegelijkertijd neemt de energie-efficiëntie toe. Een efficiënte behandeling van afvalwater, eenvoudig gemaakt door AERZEN!