Aumento na Eficácia do Coletor de Areia Graças ao Compressor de Garra Ajustável

Desde que foi iniciada em 1993, a estação de tratamento de esgoto municipal na cidade dinamarquesa de Kerteminde tem usado um coletor de areia arejado. No entanto, ele continuou a encontrar problemas na transferência de areia para fora do canal do coletor de areia, pois a areia se compactava e não podia ser removida pela bomba gigantesca. O problema foi resolvido quando a fábrica instalou um compressor de garra MINK da Busch Vacuum Solutions, porque o compressor é controlado por pressão e aumenta automaticamente a pressão para levantar a areia compactada no fundo da câmara.

Processo de clarificação de águas residuais

Como a primeira etapa de tratamento em estações de tratamento de águas residuais, os coletores de areia arejada são uma etapa importante do processo para o tratamento ideal e econômico de águas residuais. A separação de areia e outros materiais minerais protege os processos de purificação posteriores contra danos causados por abrasão, bloqueios e, em última análise, depósitos. O sistema de remoção de areia na estação de esgoto municipal em Kerteminde, uma cidade na ilha dinamarquesa de Funen, está equipado com um compressor que serve para duas finalidades. Durante a operação normal, ele areja as águas residuais no coletor de areia usando bicos fixados no chão. Esse fluxo de ar circula as águas residuais, que separa mecanicamente a areia da matéria flutuante, como graxa e óleo, e a outra matéria orgânica suspensa nas águas residuais. O mesmo compressor também é usado para fornecer ar comprimido à bomba gigantesca, que é usada para sugar areia do canal do coletor de areia e a alimentá-la em um tanque coletor.

Em termos de capacidade, a estação de esgoto de Kerteminde é projetada para um equivalente populacional (PE) de 25.000. Após sua inicialização em 1993, o coletor de areia foi alimentado com ar comprimido por um turbo soprador. Esse soprador forneceu uma sobrepressão máxima de 0,6 bar, o que foi suficiente para circular as águas residuais e separar areia e graxa. No entanto, o gerente de operações Erland Rasmussen (Fig. 1) teve outro problema. A areia coletada no canal do coletor de areia se compactava, o que significa que ela ficava presa no chão e não podia ser extraída pela bomba gigantesca porque a sobrepressão do turbo soprador era muito baixa. Esse problema era especialmente grave quando chovia, o que aumentava a quantidade de areia nas águas residuais. A areia só podia ser removida desligando o separador de areia e soltando manualmente os depósitos de areia e, em seguida, extraindo-os com um veículo cisterna de sucção. Esse trabalho frequentemente podia levar um ou dois dias, durante os quais o coletor de areia estava fora de serviço. Além disso, o custo de ter esse trabalho realizado por uma empresa externa era imenso, até porque o processo precisava ser realizado várias vezes por ano.

Solução de compressor da Busch e seus benefícios

Erland Rasmussen estava à procura de uma solução melhor e consultou os especialistas em vácuo e sobrepressão da Busch Vacuum Solutions em 2014. Como resultado, o turbo soprador existente foi substituído por um compressor de garra MINK (Fig. 2) da Busch. Esse compressor de garra é controlado por frequência, permitindo que a sobrepressão varie alterando a velocidade rotacional. Seu princípio de operação permite que um compressor de garra MINK seja operado em uma faixa de 20 a 60 Hertz, cobrindo assim a faixa de sobrepressão de 0,4 a 2,5 bar. Usando um sistema de controle PLC, o compressor é programado para arejar o coletor de areia por 40 minutos (Fig. 3) e, assim, fazer circular as águas residuais. Erland Rasmussen calculou 0,6 bar como a sobrepressão ideal para garantir a separação ideal de areia e graxa, que ele programou no sistema. Depois de decorridos os 40 minutos, as válvulas são comutadas automaticamente e o compressor de garra MINK aumenta a sobrepressão para 2,5 bar (Fig. 4). Isso solta a areia no fundo do coletor de areia e a agita, permitindo que ela seja aspirada de forma fácil e segura pela bomba gigantesca e transferida para um recipiente de coleta. Após cinco minutos de sucção da areia, o painel de controle do sistema de aeração retorna ao modo padrão para separar areia e graxa.

Erland Rasmussen percebeu outro benefício. O compressor de garra MINK requer muito menos corrente do que o turbo soprador antigo. O compressor de garra MINK é equipado com um motor de 9 kilowatts. Esta corrente nominal é atingida só brevemente durante a fase de arranque no modo de 2,5 bar, que dura apenas cinco minutos. Durante o modo padrão de 40 minutos com uma sobrepressão de 0,6 bar, o motor precisa apenas de uma fração desta classificação nominal. Para o operador da estação de esgoto, isso significa que, além de eliminar os custos de remoção manual da areia, a nova solução também permitiu reduzir os custos de energia. Erland Rasmussen explica que o compressor de garra MINK também é significativamente mais silencioso do que o turbo soprador antigo, pois sua velocidade rotacional é muito menor.