Ossigenazione a risparmio energetico delle vasche di aerazione

Nell'ambito dell'aerazione delle vasche di aerazione negli impianti di trattamento delle acque reflue, i soffiatori rotativi a lobi meccanici sono diventati la prima scelta tra le tecnologie utilizzabili per generare sovrappressione. Con i nuovi soffiatori rotativi a lobi TYR (fig. 1), Busch Vacuum Solutions ha cercato di stabilire nuovi standard in questa applicazione. Nel processo, lo specialista mondiale della tecnologia per il vuoto e l'aria compressa può basarsi su oltre 50 anni di esperienza in questo settore.

Con i suoi soffiatori rotativi a lobi TYR, Busch copre un campo con portata volumetrica da 2,5 a 73 metri cubi al minuto con una sovrappressione di 1 bar. Dato che il funzionamento degli impianti di trattamento delle acque reflue costituisce un costo finanziario significativo per tutti i comuni, i gestori di questi impianti e i responsabili per la tecnologia concordano sul fatto che in un impianto di trattamento delle acque reflue occorre raggiungere il potenziale di risparmio energetico per garantirne il funzionamento il più efficiente possibile dal punto di vista energetico e quindi ridurre i costi di esercizio. Busch ha inoltre sviluppato il profilo rotativo a lobi comprovato, ottenendo una compressione dell'aria più efficace con una camera di compressione perfettamente adeguata in termini di flusso. I motori con classe di efficienza energetica IE3 sono standard e adatti inoltre per il funzionamento a frequenza controllata, aumentando ulteriormente l'efficienza energetica.

Nella progettazione dei soffiatori rotativi a lobi TYR è stata data molta importanza alla compattezza e alla silenziosità in funzionamento. Il risultato sono unità compatte (fig. 2) che possono essere installate in piccoli spazi. Inoltre, le emissioni di rumore ridotte sono state ottenute grazie a una progettazione innovativa dell'isolamento acustico. L'utilizzo di ingranaggi elicoidali e molto precisi, di filtri in ingresso e uscita ottimizzati per il rumore e di un'efficiente cabina insonorizzante ha consentito di ottenere questa riduzione del rumore rispetto ai soffiatori convenzionali.

Il funzionamento dei soffiatori rotativi a lobi TYR può essere controllato in diversi modi. È possibile collegarli al sistema di controllo dell'impianto di trattamento delle acque reflue utilizzando un sistema di controllo PLC. Se il livello di ossigeno misurato costantemente nella vasca di aerazione scende sotto un valore minimo, un soffiatore si accende automaticamente e rimane in funzione fino a quando non viene raggiunto il valore massimo. Per vani di aerazione più grandi o multipli, è possibile installare numerosi soffiatori rotativi a lobi TYR. A seconda dei requisiti di ossigeno, i soffiatori rotativi a lobi TYR possono funzionare in modo simultaneo o alternato per raggiungere tempi di attività simili per tutti i soffiatori. Per i soffiatori rotativi a lobi a frequenza controllata, l'alimentazione dell'ossigeno non deve essere controllata dai tempi di esercizio dei singoli soffiatori; piuttosto, può essere controllata tramite la velocità e quindi la portata volumetrica generata di un soffiatore. Il controllo della velocità consente iniezioni di ossigeno più precise in una vasca di aerazione. In pratica, ciò significa che i valori minimi e massimi sono più vicini tra loro. Sono anche possibili sistemi di controllo più semplici senza un variatore di frequenza. Se, ad esempio, due soffiatori rotativi a lobi TYR identici sono utilizzati per aerare una vasca di aerazione, questi sono progettati in modo tale da generare, insieme, una portata volumetrica pensata per il carico di sporcizia massimo. L'impianto di trattamento delle acque reflue Schlammersdorf-Vorbach, nella regione dell'Alto Palatinato in Germania, usa, ad esempio, due soffiatori rotativi a lobi TYR. Entrambi i soffiatori possono funzionare a due velocità differenti. A seconda dell'alimentazione di ossigeno richiesta, possono funzionare a piena o a metà della velocità. Ciò ne consente il funzionamento senza il controllo di frequenza con quattro livelli di volume d'aria, rendendo possibili ulteriori risparmi energetici. I gestori dell'impianto di trattamento delle acque reflue e i responsabili per la tecnologia sono persuasi dall'affidabilità e dalla facilità di funzionamento del soffiatore rotativo a lobi TYR. Per Jürgen Nass, direttore operativo presso l'impianto di trattamento delle acque reflue Rheinfelden-Herten, i vantaggi sono ovvi: