Na wydajność nowoczesnych oczyszczalni ścieków znaczący wpływ ma zużycie energii na poszczególnych etapach procesu oczyszczania ścieków. Języczkiem u wagi jest energochłonny proces napowietrzania biologicznego: Generowane jest tutaj około 60-80% całkowitego zapotrzebowania na energię. Jednocześnie napowietrzanie osadnika stwarza największe możliwości oszczędności energii, które mogą być wykorzystane przez operatorów oczyszczalni.
Jako doświadczony specjalista w dziedzinie technologii wodno-ściekowej firma AERZEN zawsze wyznaczała nowe standardy w zakresie efektywności energetycznej w reaktorze biologicznym. Innowacyjna koncepcja Performance³ jest prawdopodobnie najbardziej efektywnym, wydajnym i elastycznym rozwiązaniem technologicznym zaopatrzenia osadników w tlen. Wyjątkową zaletą Performance³ jest optymalne dostosowanie wydajności dmuchawy do indywidualnych wahań obciążenia i różnych stopni zanieczyszczenia.
Ale jaka właściwie technika kryje się za Performance³? Jak współdziałają różne technologie dmuchaw w reaktorze biologicznym i jak połączyć różne zapotrzebowania mocy i zakresy przepływu w technicznie sensowny sposób?
Mówiąc prościej, Performance³ określa możliwość konfigurowania technologii maszyn do indywidualnych wymagań danej instalacji w celu uzyskania najbardziej efektywnego rozwiązania napowietrzania. Chodzi o to, aby optymalnie dostosować zmieniające się zapotrzebowanie na obciążenie i zawsze pracować z najbardziej efektywnym wykorzystaniem maszyny, biorąc pod uwagę dostępne technologie. Do tego celu nadają się 3 technologie dmuchaw: dmuchawy rotacyjne, sprężarki rotacyjne oraz dmuchawy turbo. W zależności od konfiguracji instalacji oraz obciążenia, z wymienionych technologii można korzystać wspólnie lub indywidualnie w celu osiągnięcia maksymalnej wydajności. W połączeniu ze zintegrowanym sterownikiem AERsmart, który zapewnia optymalną dystrybucję powietrza do agregatów, wydajność może być jeszcze lepsza.
Performance³ umożliwia precyzyjne dobranie rozwiązania dmuchawy dla każdej konfiguracji systemu, optymalnego pod względem technicznym i ekonomicznym. Chociaż kiedyś powszechną praktyką było montowanie dmuchaw tylko jednego rozmiaru, obecnie w oczyszczalniach często stosuje się kombinacje maszyn różnych rozmiarów a nawet różnych technologii. Możliwe są oszczędności rzędu do 30%.
Aby w pełni zrozumieć daleko idące korzyści płynące z Performance³, trzeba zrozumieć zastosowanie technologii dmuchaw w oczyszczalniach ścieków.
Głównym wyzwaniem w napowietrzaniu osadników jest radzenie sobie ze stałymi fluktuacjami pod obciążeniem w każdym czasie. Wpływ na zapotrzebowanie na powietrze w reaktorach biologicznych ma bardzo wiele rozmaitych czynników. W zależności od regionu, pory dnia i ilości opadów występują różne stopnie zanieczyszczenia i silne wahania w profilach obciążeń.
Przez długi czas wahaniom profilu obciążenia w osadniku zapobiegała pojedyncza dmuchawa, pokrywająca cały profil obciążeń. Skutek: Podczas transportu pneumatycznego materiałów sypkich zostają one zanieczyszczone cząstkami materiału absorpcyjnego. Z powodu wahań profilu zapotrzebowania dmuchawa bardzo rzadko pracuje w sposób optymalny – towarzyszy temu niewystarczająca efektywność energetyczna i nadmierne zużycie energii. Efektywność całej oczyszczalni ścieków jest poważnie ograniczona przez wybrany sposób napowietrzania.
Właśnie tu wchodzi do gry Perfomance³: Poprzez możliwe współdziałanie różnych technologii, rozmiarów i punktów konstrukcyjnych, tworzymy indywidualne rozwiązania dmuchaw, które pozwalają na oszczędność energii nawet do 30% . Inwestycja w zwiększenie efektywności w wielu oczyszczalniach zwraca się szybciej niż oczekiwano – w zależności od instalacji okres zwrotu wynosi tylko około dwóch lat.
Aby precyzyjnie dopasować technologię dmuchaw do poszczególnych charakterystyk obciążenia w danej oczyszczalni ścieków, konieczne jest dogłębne zrozumienie obszarów zastosowania poszczególnych technologii.Poniżej przedstawiamy zatem przegląd właściwości technicznych trzech dmuchaw.
Dmuchawy rotacyjne w dalekiej historii – w roku 1868 firma AERZEN zbudowała pierwszą tego typu dmuchawę w Europie. Technologia ta sprawdziła się i jest obecnie jedną z najbardziej udanych konstrukcji sprężarek wszech czasów. Takie modele, jak Delta Blower łączą w sobie solidną i niezawodną pracę z kompaktowym, bezobsługowym wykonaniem.
Jedną z istotnych zalet dmuchaw rotacyjnych jest stała wydajność przy częściowym obciążeniu. Dzięki szerokiemu spektrum zastosowania z zakresem regulacji od 25 do 100% rozwiązanie jest dedykowane do zasilania zmiennego zapotrzebowania w reaktorach biologicznych.
Dmuchawy AERZEN Turbo przekonują nie tylko kompaktową budową, bezolejową pracą i niewielkim nakładem konserwacji. Również ponadprzeciętnie wysoka efektywność energetyczna odgrywa swoją rolę w tym, że dmuchawy turbo są integralną częścią nowoczesnych rozwiązań systemów dmuchaw w osadnikach.
Dmuchawy turbo pokazują swoją siłę przede wszystkim poprzez najwyższą sprawność w punkcie konstrukcyjnym – tutaj osiągnięta zostaje wyjątkowa sprawność, przewyższająca sprawność konwencjonalnych dmuchaw rotacyjnych. Dmuchawy turbo mogą pracować w szerokim zakresie regulacji od 40 do 100%, przy czym wydajność zmniejsza się podczas pracy z częściowym obciążeniem.
Wyjątkową zaletą dmuchawy AERZENTurbo jest innowacyjne łożysko powietrzne z podwójną powłoką teflonowo-grafitową. Łożysko zapewnia najwyższą niezawodność nawet w ekstremalnych warunkach pracy oraz imponującą trwałość.
Z połączenia zalet technologii dmuchawy i sprężarki w jednym urządzeniu powstała nowoczesna sprężarka rotacyjna firmy AERZEN. Delta Hybrid imponuje wysoką wydajnością w szerokim zakresie regulacji od 25 do 100%. Dodatkowo sprężarka wykorzystuje dwa różne profile wirników, z których każdy jest przeznaczony do różnych wartości ciśnienia. Sprężarkę rotacyjną można precyzyjnie dostosować w celu spełnienia specjalnych wymagań procesowych w osadniku. Zapewnia ona oszczędność energii do 15% w porównaniu ze sprężarkami konwencjonalnymi.
Trzy innowacyjne i technicznie zaawansowane technologie nie tworzą jeszcze ostatecznego rozwiązania dmuchaw dostosowanego do indywidualnych potrzeb klienta. Do efektywnego procesowo i energetycznie oczyszczania ścieków potrzebne są również precyzyjne pomiary i ocena rzeczywistych danych eksploatacyjnych oraz inteligentny, nadrzędny system sterowania. Tylko w ten sposób można w każdej chwili optymalnie rozłożyć wymagane natężenie przepływu w reaktorze biologicznym na stosowane technologie i znaleźć optymalną wydajność. W tym celu w siedzibie AERZEN opracowano oba rozwiązania – AERaudit i AERsmart:
Określanie zapotrzebowania objętościowego to kamień węgielny dla wydajnej i zrównoważonej eksploatacji osadnika. Dlatego w pierwszej kolejności przeprowadzamy pomiar na miejscu oraz przy pomocy mobilnej stacji pomiarowej dokumentujemy istotne dane dotyczące systemu napowietrzania. Objętościowe natężenie przepływu, ciśnienie, temperatura czy też moc – wszystkie dane operacyjne zapisywane są w formie krzywych obciążenia.
W ramach końcowej analizy nasi specjaliści oceniają zebrane dane i na podstawie uzyskanych wyników opracowują projekt dostosowany do potrzeb klienta. Efektywność jest naszym priorytetem: Biorąc pod uwagę rzeczywiste profile obciążenia i wymagania, opracowana zostaje ostateczna koncepcja instalacji, która jest zredukowana do minimum dzięki zastosowaniu odpowiednich technologii dmuchaw, z których każda charakteryzuje się optymalnym wykorzystaniem zapotrzebowania na energię.
Przejrzysty raport prezentuje najważniejsze wyniki określenia zapotrzebowania wydajności. W ten sposób nie tylko przedstawiamy perfekcyjną konfigurację maszyn, lecz również potencjał oszczędności i okres zwrotu inwestycji.
Nawet najlepszy system nie osiągnie pożądanych rezultatów bez inteligentnego, nadrzędnego sterownika – dlatego stawiamy na zintegrowany sterownik AERsmart. Sterownik realizuje założenia zawarte w swojej nazwie i gwarantuje, że wymagane ilości powietrza rozprowadzane są do dmuchaw zgodnie z ich parametrami. Dzięki uwzględnieniu indywidualnego poziomu sprawności można osiągnąć znakomite parametry wydajności, tak aby dmuchawa działała zawsze w najlepszym możliwym punkcie pracy.
Nawet w przypadku dużych i nierównomiernych zmian obciążenia w reaktorze biologicznym, sterownik maszyn spełnia swoje zadanie i inteligentnie rozkłada zapotrzebowanie na tlen w najkrótszym możliwym czasie. Ponadto urządzenia i komponenty innych producentów mogą być obsługiwane przy użyciu tylko tej jednej technologii.
System napowietrzania w oczyszczalni ścieków Rheda-Wiedenbrück był przez długie lata zasilany starym typem dmuchawy rotacyjnej – nadszedł więc czas na modernizację. Firma AERZEN zainstalowała dostosowaną do potrzeb klienta kombinację dmuchaw turbo i hybrydowych Delta Hybrid – co już na początku pozwoliło zaoszczędzić 30% . W oparciu o konfigurację Performance³, zintegrowany sterownik AERsmart był w stanie w pełni wykorzystać swoje możliwości i zmniejszyć zużycie energii o kolejne 8%.
Oczyszczalnia ścieków obsługuje dzisiaj około 326'000 mieszkańców w rejonie Rheda-Wiedenbrück oraz największą w Niemczech rzeźnię. Dzięki dopasowanemu do klienta rozwiązaniu Performance³ koszty energii zredukowano o 40'000 EUR w skali roku.
Optymalizacja energetyczna oczyszczalni ścieków, przede wszystkim obok prawidłowej technologii, wymaga jednego: fachowej wiedzy technicznej. Optymalne rezultaty można osiągnąć tylko wówczas, gdy zalety technologii dmuchaw można dostosować do indywidualnych wymagań.
Zestawy Z tego powodu doświadczeni specjaliści AERZEN dbają o kompleksową obsługę projektu od pierwszej analizy na miejscu przez wykonanie i ocenę pomiarów oraz opracowanie koncepcji instalacji aż po realizację inwestycji.
Więcej informacji!
STRONY DOT. OCZYSZCZANIA ŚCIEKÓW NA ŚWIECIE:
Uzdatnianie wody i ścieków | Świadczenia dla operatorów oczyszczalni ścieków | Przykłady zakresu zastosowania | Performance³ | Przewodnik w zakresie oczyszczania ścieków | Kalkulator efektywności
