Oxigenação energeticamente eficiente dos tanques de aeração

No que se refere à aeração dos tanques de aeração em estações de tratamento de águas residuais, os ventiladores rotativos de lóbulos mecânicos tornaram-se a primeira escolha entre as tecnologias que podem ser usadas para gerar sobrepressão. Com os novos ventiladores rotativos de lóbulos TYR (figura 1), a Busch Vacuum Solutions procurou estabelecer novos padrões nesta aplicação. Neste processo, o especialista mundial em tecnologia de vácuo e ar comprimido conta com mais de 50 anos de experiência neste setor.

Com os seus ventiladores rotativos de lóbulos TYR, a Busch cobre um intervalo de desempenho com um caudal de 2,5 a 73 metros cúbicos por minuto a uma sobrepressão de 1 bar. Como as estações de tratamento de águas residuais operacionais representam custos financeiros significativos para todos os municípios, os diretores das estações de tratamento de águas residuais e os responsáveis pela tecnologia concordam que todo o potencial de poupança de energia deve ser alcançado numa estação de tratamento de águas residuais para garantir o funcionamento mais eficiente em termos energéticos e, assim, reduzir os custos operacionais. A Busch desenvolveu ainda mais o perfil comprovado dos lóbulos rotativos, alcançando uma compressão de ar mais eficaz com uma etapa de compressão perfeitamente ajustada em termos de caudal. Os motores de baixo consumo da classe de eficiência IE3 são padrão e também adequados para o funcionamento com uma frequência controlada, aumentando ainda mais a poupança energética.

Foi dada especial importância à compacidade e ao funcionamento silencioso na conceção dos ventiladores rotativos de lóbulos TYR. Isso originou unidades compactas (figura 2) que podem ser instaladas em espaços pequenos. Além disso, foram alcançadas emissões de ruído reduzidas graças a uma conceção inovadora de isolamento do ruído. O uso de jogos de engrenagens helicoidais e altamente precisos, filtros de entrada e saída otimizados em termos de ruído, bem como uma cabine acústica eficiente, abriram caminho para alcançar esta redução de ruído em comparação com os ventiladores convencionais.

O funcionamento dos ventiladores rotativos de lóbulos TYR pode ser controlado de diferentes formas. Podem ser ligados ao sistema de controlo da estação de tratamento de águas residuais usando um sistema de controlo PLC. Se o nível de oxigénio medido continuamente no tanque de aeração descer abaixo de um valor mínimo, o ventilador liga-se automaticamente e permanece em funcionamento até atingir o valor máximo. Para tanques de aeração maiores ou para múltiplos tanques, podem ser instalados vários ventiladores rotativos de lóbulos TYR. Dependendo dos requisitos de oxigénio, podem ser operados vários ventiladores rotativos de lóbulos TYR de forma simultânea ou alternada para atingir tempos de funcionamento semelhantes para todos os ventiladores. No caso dos ventiladores rotativos de lóbulos controlados por frequência, o fornecimento de oxigénio não precisa de ser controlado pelo tempo de funcionamento dos ventiladores individuais; em vez disso, pode ser controlado pela velocidade e, portanto, pelo caudal gerado de um ventilador. O controlo de velocidade permite uma injeção de oxigénio mais precisa num tanque de aeração. Na prática, isso significa que os valores mínimos e máximos estão mais próximos uns dos outros. Também são possíveis controlos mais simples sem um variador de velocidade. Se, por exemplo, dois ventiladores rotativos de lóbulos TYR idênticos forem usados para arejar um tanque de aeração, estes são concebidos de forma a que, juntos, gerem um caudal concebido para a maior carga de sujidade. A estação de tratamento de águas residuais de Schlammersdorf-Vorbach na região do Alto Palatinado da Alemanha, por exemplo, usa dois ventiladores rotativos de lóbulos TYR. Ambos os ventiladores podem ser operados a duas velocidades diferentes. Dependendo do fornecimento de oxigénio necessário, podem funcionar a toda velocidade ou a meia velocidade. Isso permite o funcionamento sem controlo de velocidade com quatro níveis de caudal, permitindo uma maior poupança energética. Os gerentes de estações de tratamento de águas residuais e os responsáveis pela tecnologia foram conquistados pela fiabilidade e facilidade de funcionamento do ventilador rotativo de lóbulos TYR. Para Jürgen Nass, Diretor de Operações da estação de tratamento de águas residuais de Rheinfelden-Herten, as vantagens são óbvias: