Dmuchawy śrubowe w oczyszczalni ścieków

Gmina związkowa Cochem posiada bardzo innowacyjną oczyszczalnię ścieków. Nieustannie szuka sposobów na zwiększenie jej wydajności. Dzięki nowej dmuchawie do rzeki Mozeli w miejscowości Treis Karden wpływają 344 litry czystej wody na sekundę. A budżet gminy jest odciążony.

Oczyszczalnia ścieków w Treis Karden jest reaktorem typu SBR (Sequencing Batch Reactor). Oznacza to, że ścieki są przetwarzane partiami. Jeden cykl w basenie zajmuje około 300 minut. Poziom wody utrzymuje się w granicach 5,5 metra przy ciśnieniu fizycznym wynoszącym około 570 mbar podczas bieżącej eksploatacji. Ponadto ilość ścieków ciągle się zmienia w zależności od pory roku. Latem wzrasta ze względu na ruch turystyczny w regionie oraz wzmożoną działalność plantatorów winorośli. Zimą zdecydowanie spada. Dodatkowo w zależności od poziomu wody w reaktorze SBR ciśnienie waha się między 480 a 570 mbar (nadciśnienie).

Do tej pory w oczyszczalni ścieków w Treis Karden używane były dmuchawy walcowe, z których operator również był zadowolony. W oczyszczalni znajduje się basen o głębokości sześciu metrów, a optymalna wartość wynosi pięć metrów. Przy takiej głębokości wprowadzanie powietrza jest optymalne. Nowe dmuchawy śrubowe zapewniają znaczną redukcję kosztów energii i zmniejszenie poziomu emisji hałasu w porównaniu z poprzednimi urządzeniami. Dzieje się tak ze względu na ich innowacyjną konstrukcję i użytą w nich technologię. 

Znaczne korzyści finansowe

Gmina związkowa Cochem postanowiła zainstalować na próbę dmuchawę typu FBS o wydajności do 67 m³/min. Docelowo powinna ona zastąpić dmuchawy walcowe. Dmuchawa posiada blok śrubowy o ciśnieniu 650 mbar (nadciśnienia), który bardzo dobrze współpracuje z systemem.

Nowe dmuchawy śrubowe mają wiele zalet. W zestawieniu z tradycyjnymi dmuchawami walcowymi są do 35% bardziej efektywne, niezależnie od warunków eksploatacyjnych. W porównaniu do wielu znajdujących się na rynku dmuchaw turbo i śrubowych oferują istotne korzyści energetyczne. Ten efekt oszczędności energii jest następstwem między innymi skompresowanego wewnętrznego ciśnienia dmuchawy, które jest mocno zbliżone do ciśnienia systemu. W ten sposób unika się tak zwanej nadmiernej kompresji. Powstaje ona, kiedy dmuchawa – ze względu na wewnętrzne układy geometryczne – wytwarza wyższe ciśnienie, niż potrzebuje tego instalacja oczyszczalni. Takie zjawisko mogłoby doprowadzić do zmniejszenia korzyści energetycznej wynikającej z zasady kompresji. A w najgorszym przypadku nawet do jej całkowitej utraty.

Dmuchawa śrubowa FBS w oczyszczalni ścieków w Treis Karden ma zastąpić stosowane dotychczas dmuchawy walcowe.

Utrzymująca się wydajność

Wirniki są niepowlekane. Dlatego ich wydajność pozostaje cały czas na wysokim poziomie. Nawet w trakcie wieloletniej eksploatacji! Opatentowana koncepcja bloku ma dodatkowe zalety, które zwiększają oszczędność energii i w znacznym stopniu podnoszą współczynnik mocy specyficznej całego systemu. Urządzenie, nawet przy małej prędkości obrotowej, może pracować znacznie wydajniej i zapewnić szerszy zakres regulacji. Ponadto dmuchawy śrubowe są dostarczane jako kompletne systemy. Są one wyposażone w zintegrowany system sterowania SIGMA CONTROL 2. Posiadają też całą niezbędną elektronikę jak np. przetwornicę częstotliwości. Ponieważ przetwornica częstotliwości jest już zaprogramowana, a cały system przeszedł rozruch testowy w fabryce, jego instalacja jest znacznie uproszczona.

Sterowanie zapewnia stałe, kompleksowe monitorowanie systemu. Włączenie go do systemów kontroli procesów oczyszczalni jest łatwe i ekonomiczne.

Podłączenie można przeprowadzić na kilka sposobów:

• za pomocą tradycyjnych styków bezpotencjałowych
• przez PROFIBUS DP
• przez Ethernet

Oczyszczalnia została wyposażona w najnowszy system kontroli procesów oraz PROFIBUS DP. Dzięki temu koncepcja instalacji wpisuje się płynnie w przyszłościową wizję oczyszczalni ścieków. Prosta instalacja i uruchomienie redukują dalsze koszty.

Przemyślana konstrukcja

Dmuchawy śrubowe mają ponadto inne zalety w sferze energii i kosztów technicznych. Dysponują one wewnętrznym systemem chłodzenia. Nie wymaga on stosowania energochłonnych pomp i chłodnic oleju. Zastosowana koncepcja uszczelnień gwarantuje wieloletnią szczelność bez zastosowania pomp podciśnienia. Brak jednostek pomocniczych i smarowania obiegowego zwiększa wytrzymałość i niezawodność maszyn. Powietrze chłodzące pobierane jest z zewnątrz obudowy. Zapewnia to efektywne i optymalne chłodzenie. Dzięki temu przy zachowaniu stałej mocy strumień masy powietrza jest wydajniejszy.

Dmuchawy są łatwe w instalacji. Posiadają wytrzymałą konstrukcję i długi okres eksploatacji. Dzięki przemyślanemu rozmieszczeniu podzespołów, dmuchawy w oczyszczalni można ustawić przy ścianie oraz w szeregu obok siebie. Umożliwia to łatwą i oszczędną konserwację oraz sprawia, że urządzenia nie zabierają dużo miejsca.

Chociaż dmuchawa śrubowa stanowi kompletny system, to w celu instalacji w Treis Karden należało ją dostarczyć rozebraną na części. Dostęp do miejsca instalacji był dodatkowo utrudniony przez prasę do szlamu, w którą wyposażona jest oczyszczalnia ścieków. Co więcej, nie było możliwości, aby wyłączyć prasę, podczas montażu dmuchawy. Jednak dzięki modułowej konstrukcji dmuchawy udało się ją przetransportować, ponownie zamontować, a następnie uruchomić.

Nowe dmuchawy w oczyszczalni – wnioski

Stosowane wcześniej dmuchawy walcowe były już, jak na swoją klasę urządzeń, dość energooszczędne. Dzięki znacznym zmianom poziomu wody (przy maks. przeciwciśnieniu 570 mbar) uzyskano 25% oszczędności energii w porównaniu do dmuchaw walcowych. Wartości zostały zmierzone i potwierdzone przez lokalne biuro inżynierskie.