Energooszczędne natlenianie zbiorników napowietrzania

Jeśli chodzi o natlenianie w zbiornikach napowietrzania stosowanych w oczyszczalniach ścieków, mechaniczne rotacyjne dmuchawy lobowe stały się pierwszym wyborem spośród technologii, które można wykorzystać do wytwarzania nadciśnienia. Dzięki nowym rotacyjnym dmuchawom TYR (ryc. 1) firma Busch Vacuum Solutions ustanowiła nowe standardy w tej dziedzinie. Ten światowy specjalista od technologii próżniowych i sprężonego powietrza może się pochwalić ponad 50-letnim doświadczeniem w tym sektorze.

Rotacyjne lobowe dmuchawy TYR firmy Busch pokrywają zakres wydajności od 2,5 do 73 metrów sześciennych objętości przepływu na minutę przy nadciśnieniu 1 bara. Użytkowanie oczyszczalni ścieków wiąże się ze znacznymi kosztami dla gmin, dlatego zarządcy zakładów oczyszczania ścieków i jednostki odpowiedzialne za kwestie techniczne zgadzają się, że należy maksymalnie wykorzystać potencjał oszczędności energii, by zapewnić ich jak najbardziej energooszczędne działanie i obniżyć koszty operacyjne. Firma Busch rozwinęła sprawdzony już profil krzywki obrotowej, uzyskując bardziej efektywne sprężanie powietrza w stopniu dmuchawy doskonale dopasowane pod względem przepływu. Standardowo stosowane w dmuchawach energooszczędne silniki o klasie sprawności IE3 nadają się również do pracy z regulacją częstotliwości, zapewniającej jeszcze większe oszczędności energetyczne.

Wielką wagę przy projektowaniu rotacyjnych dmuchaw lobowych TYR przyłożono do małych rozmiarów i cichej pracy. Zaowocowało to kompaktową budową urządzeń (ryc. 2), które dzięki niej mogą być montowane w małych przestrzeniach. Za sprawą innowacyjnej techniki izolowania hałasu uzyskano zmniejszoną emisję akustyczną. Zastosowanie spiralnych, bardzo precyzyjnych przekładni zębatych, zoptymalizowanych pod względem hałasu filtrów wlotowych i wylotowych oraz wydajnej obudowy akustycznej umożliwiło uzyskanie redukcji hałasu w porównaniu z tradycyjnymi dmuchawami.

Działaniem dmuchaw rotacyjno lobowej TYR można sterować na różne sposoby. Można je podłączać do systemu sterowania zakładu oczyszczania ścieków przy użyciu układów sterujących PLC. Jeśli nieprzerwanie rejestrowane stężenie tlenu w zbiorniku napowietrzającym spadnie poniżej wartości minimalnej, dmuchawa automatycznie włączy się i będzie pracować do czasu aż do osiągnięcia wartości maksymalnej. W przypadku większych lub wielu zbiorników napowietrzających można zainstalować kilka dmuchaw lobowych TYR. W zależności od wymagań dotyczących dostarczania tlenu dmuchawy rotacyjno lobowe TYR mogą pracować jednocześnie lub naprzemiennie, aby można było uzyskać podobne czasy pracy dla każdej z nich. W przypadku dmuchaw rotacyjno lobowych z regulowaną częstotliwością dostawa tlenu nie musi być sterowana czasem pracy pojedynczych dmuchaw; można ją regulować szybkością pracy, a tym samym generowanym przepływem objętościowym dmuchawy. Regulacja prędkości umożliwia bardziej precyzyjne wstrzykiwanie tlenu do zbiornika napowietrzającego. W praktyce oznacza to, że wartości minimalna i maksymalna są bliżej siebie. Możliwe jest także prostsze sterowanie, bez użycia sterowników z przetwornicami częstotliwości. Dmuchawy TYR są tak zaprojektowane, że jeśli do napowietrzania zbiornika zastosuje się na przykład dwie identyczne dmuchawy, razem będą generować natężenie przepływu przeznaczone dla największych obciążeń. Dwie rotacyjne dmuchawy lobowe TYR zastosowano na przykład w oczyszczalni ścieków Schlammersdorf-Vorbach w regionie Górnego Palatynatu w Niemczech. Każda z dmuchaw może działać z inną prędkością. W zależności od wymaganej dostawy tlenu włączane są do pracy z pełną lub połowiczną prędkością. Dzięki temu możliwe jest wyeliminowanie sterowania częstotliwościowego i uzyskanie czterech poziomów natężenia przepływu, co daje oszczędności energii. Rotacyjne dmuchawy lobowe TYR przekonały zarządców zakładów oczyszczania ścieków i osoby odpowiedzialne za kwestie techniczne swoją niezawodnością i łatwością obsługi. Dla Jürgena Nassa, dyrektora operacyjnego oczyszczalni ścieków Rheinfelden-Herten, korzyści są oczywiste: