Zbiorniki sedymentacyjne oczyszczalni ścieków w Lüneburg.
Oczyszczalnia ścieków Lüneburg

Dmuchawa śrubowa w procesie oczyszczania ścieków

Odtwórz film
Dmuchawa śrubowa w procesie oczyszczania ścieków

Wysoko wydajny energetycznie system oczyszczania ścieków zyskuje coraz bardziej na znaczeniu. Z tego powodu oczyszczalnia ścieków w Lüneburg liczyła również na rozwiązanie, które przy zmianach pogodowych wytwarza stabilnie powietrze i którym można łatwo sterować. Dmuchawa śrubowa firmy KAESER KOMPRESSOREN oprócz znacznego ograniczenia kosztów energii zapewnia oczekiwane parametry.

Oczyszczalnia ścieków w Lüneburg, miasta w Dolnej Saksonii, jest zaprojektowana, aby umożliwić oczyszczanie ścieków dla liczby około 325 000 mieszkańców. Znajduje się tam kilka zbiorników sedymentacyjnych a powietrze potrzebne do biologicznego oczyszczania ścieków rozprowadzane jest poprzez zasuwy regulacyjne do głębokości 7 m.

Do tej pory w celu dostarczania sprężonego powietrza do zbiorników wykorzystywano cztery klasyczne turbo sprężarki o mocy 200 kW. Użytkownik szukał jednak rozwiązania umożliwiającego bezpośrednie, dynamiczne i szerokopasmowe sterowanie wytwarzaniem powietrza oraz uzyskanie jego stałego dopływu niezależnie od ekstremalnych warunków pogodowych.
Ze względu na to, że zarówno przepływ masy powietrza wytwarzanego przez sprężarki, jak i pobór mocy są rejestrowane i dokumentowane, na efekty nowo zamontowanej dmuchawy śrubowej nie trzeba było długo czekać.

Dmuchawa śrubowa pracuje w zgodzie z turbo sprężarkami

W oczyszczalni ścieków w Lüneburg dmuchawę śrubową testowano przy maksymalnej wydajności przez okres jednego roku. Ponieważ nadrzędny system sterowania został dostosowany do sterowania turbo sprężarką z regulacją łopatek kierowniczych, konieczne było dostosowanie oprogramowania do sterowania dmuchawy śrubowej za pomocą zadanej prędkości obrotowej. Dmuchawa komunikuje się z systemem sterowania za pomocą magistrali Profibus DP; opcjonalnie dostępne są również magistrale Modbus TCP/RTU, Profinet IO, DeviceNet, Ethernet/IP lub klasyczne okablowanie, jak również możliwość regulacji ciśnienia lub też sterowanie prędkością obrotową, jak w przypadku Lüneburg. Jeżeli dmuchawa osiąga określone wartości graniczne prędkości obrotowej, wtedy włącza lub wyłącza się turbo sprężarka tak, aby uniknąć nieefektywnego nakładania się pracy urządzeń.

Dzięki nastawnym czasom liniowo rosnącym, załączanie i wyłączanie dmuchawy śrubowej nie powoduje niekorzystnych dla turbo sprężarki wartości szczytowych ciśnienia. Bezpośrednia wydajnościowa analiza porównawcza wykazuje, że dmuchawa zastępuje dokładnie poprzednią pracę turbo sprężarki o wydajności 4000–9000 m³/h, pracując prawie 24 godziny, z czego 12 godzin samodzielnie.

Oczyszczalnia ścieków w Lüneburg.
Zbiorniki napowietrzania oczyszczalni ścieków w Lüneburg.
Aż o 15% większa oszczędność energii

Początkowo wyzwanie polegające na dokładniejszym i bardziej stabilnym dopływie powietrza było priorytetem w stosunku do możliwych oszczędności energii. Cel ten został osiągnięty dzięki bardziej dynamicznej regulacji oraz dzięki temu, że w przypadku sprężarek wyporowych generowana wydajność zależy w znacznie niższym stopniu od zmiennych wartości ciśnienia i temperatury na ssaniu.

Nawet w ekstremalnych warunkach pogodowych można teraz dokładnie utrzymać wymagane wartości procesowe. Również znacznie mniejszy wpływ wahań ciśnienia na regulację maszyny dał po krótkim czasie pozytywne rezultaty, co również ułatwiło sterowanie. Poza poprawą przebiegu procesu dzięki ciągłemu pomiarowi przepływu powietrza i mocy można było również uzyskać znaczną oszczędność energii.

Można zauważyć, że dmuchawa śrubowa połączona z turbo sprężarkami jest pod względem energetycznym bardziej oszczędna, ponieważ w  skali roku pozwala zaoszczędzić około 250 000 kWh, co odpowiada w przybliżeniu 10–15% całkowitego rocznego zapotrzebowania. Jest to w pełni zgodne z przewidywanymi wcześniej oszczędnościami energii, ponieważ dzięki specyfikacji użytecznego przepływu objętościowego i całkowitego poboru mocy dmuchawy śrubowej w wąskich tolerancjach ISO 1217 załącznik E są one wiarygodne metrologicznie.

Dmuchawa śrubowa w oczyszczalni ścieków w Lüneburg.
Dmuchawy śrubowe KAESER KOMPRESSOREN o maksymalnej wydajności 160 m³/min i maksymalnej różnicy ciśnienia 1100 mbar.
Indywidualnie i wydajnie

Decyzję, czy dmuchawa śrubowa lub turbo sprężarka albo oba te urządzenia są najlepszym rozwiązaniem, można podjąć na podstawie rozkładu częstotliwości zapotrzebowania powietrza (tj. rozłożenia w czasie wydajności między minimalnym a maksymalnym zapotrzebowaniem). Równie istotne jest rzeczywiste ciśnienie robocze, które w szczególności w przypadku turbo sprężarek ma duży wpływ na zakres regulacji i pokrycie zapotrzebowania na powietrze. 

W przypadku poszukiwania rozwiązania dla koncepcji stacji należy raczej brać pod uwagę nie tylko poszczególne maszyny lub technologie, ale także być otwartym na różne nowości. Na pierwszym planie priorytetem jest analiza profilu zapotrzebowania na powietrze i rzeczywistego zapotrzebowania. Chodzi o to, aby pracę późniejszego zespołu maszyn ostatecznie traktować jako całość. Firma KAESER KOMPRESSOREN zna zalety obu technologii, zarówno sprężarek wyporowych, jak i dynamicznych, i zawsze oferuje indywidualnie dopasowane rozwiązanie do potrzeb klienta. 

Oczyszczalnia ścieków Lüneburg dzięki swojej otwartości na różne rozwiązania technologiczne trafiła w dziesiątkę, dlatego bardzo dobrze oraz skutecznie zaspokaja zapotrzebowanie na powietrze.

Tu można przejść do produktu: