Creșterea eficienței deznisipatorului datorită compresorului cu gheare reglabile

De la prima punere în funcțiune în 1993, stația municipală de epurare a apelor uzate din orașul danez Kerteminde utilizează un deznisipator aerat. Cu toate acestea, a continuat să întâmpine probleme la transferul nisipului din canalul deznisipatorului, deoarece nisipul se compacta și nu putea fi îndepărtat de pompa uriașă. Problema a fost rezolvată atunci când fabrica a instalat un compresor cu gheare MINK de la Busch Vacuum Solutions, deoarece compresorul dispune de controlul presiunii și mărește automat presiunea pentru a ridica nisipul compactat din partea inferioară a camerei.

Procesul de decantare a apelor reziduale

Ca prim pas de epurare în instalațiile de epurare a apelor reziduale, deznisipatoarele aerate reprezintă o etapă importantă a procesului pentru o epurare optimă și economică a apelor reziduale. Separarea nisipului și a altor materiale minerale protejează procesele de purificare din aval de daunele cauzate de abraziune, blocaje și, în ultimă instanță, de depuneri. Sistemul de eliminare a nisipului din stația municipală de epurare din Kerteminde, un oraș de pe insula daneză Funen, este echipat cu un compresor care are două scopuri. În timpul funcționării normale, acesta aerisește apa reziduală din deznisipator prin intermediul duzelor montate pe podea. Acest debit de aer recirculă apa reziduală, care separă mecanic nisipul de materia plutitoare, cum ar fi vaselina și uleiul, și de alte materii organice în suspensie din apa reziduală. Același compresor este utilizat și pentru alimentarea cu aer comprimat a pompei uriașe, care aspiră nisipul din canalul deznisipatorului și îl transportă într-o vană de captare.

În ceea ce privește capacitatea, stația de epurare Kerteminde este proiectată pentru 25.000 de locuitori echivalenți (PE). După punerea în funcțiune în 1993, deznisipatorul a fost alimentat cu aer comprimat cu o turbosuflantă. Această suflantă furniza o suprapresiune maximă de 0,6 bar, care era suficientă pentru circularea apei reziduale și separarea nisipului și a vaselinei. Cu toate acestea, directorul de operațiuni Erland Rasmussen (Fig. 1) avea o altă problemă. Nisipul colectat în canalul deznisipatorului se compacta, adică se lipea de partea de jos și nu putea fi extras de pompa uriașă, deoarece suprapresiunea turbosuflantei era prea mică. Această problemă era deosebit de gravă când ploua, atunci când cantitatea de nisip din apa reziduală creștea. Nisipul putea fi îndepărtat numai prin oprirea deznisipatorului și prin desprinderea manuală a depunerilor de nisip, apoi prin extragerea acestora cu o vidanjă. Adesea, această acțiune putea dura una sau două zile, timp în care deznisipatorul era scos din uz. În plus, costurile pentru efectuarea acestei lucrări de către o firmă externă erau imense, nu în ultimul rând deoarece procesul trebuia efectuat de mai multe ori pe an.

Soluția cu compresor de la Busch și beneficiile acesteia

Erland Rasmussen căuta o soluție mai bună și a consultat specialiștii în vid și suprapresiune de la Busch Vacuum Solutions, încă din 2014. Drept urmare, turbosuflanta existentă a fost înlocuită cu un compresor cu gheare MINK (Fig. 2) de la Busch. Acest compresor cu gheare dispune de control al frecvenței, permițând variația suprapresiunii prin modificarea vitezei de rotație. Principiul său de funcționare permite operarea unui compresor cu gheare MINK în intervalul 20-60 Hertz, acoperind astfel intervalul de suprapresiune de la 0,4 la 2,5 bar. Cu ajutorul unui sistem de control PLC, compresorul este programat să aereze deznisipatorul timp de 40 de minute (Fig. 3) și recirculă astfel apa reziduală. Erland Rasmussen a calculat 0,6 bar ca suprapresiune ideală pentru o separare optimă a nisipului și vaselinei, pe care a programat-o în sistem. După expirarea celor 40 de minute, supapele sunt comutate automat, iar compresorul cu gheare MINK crește suprapresiunea la 2,5 bar (Fig. 4). Astfel, nisipul de pe fundul deznisipatorului este desprins și agitat, putând fi aspirat ușor și în siguranță de pompa uriașă și transferat într-un recipient de depozitare. După cinci minute de aspirare a nisipului, unitatea de control a sistemului de aerisire comută din nou în modul standard, pentru a separa nisipul și vaselina.

Erland Rasmussen a observat un alt beneficiu. Compresorul cu gheare MINK necesită mult mai puțin curent decât vechea turbosuflantă. Compresorul cu gheare MINK este echipat cu un motor de 9 kilowați. Acesta atinge acest curent nominal doar pentru scurt timp în faza de punere în funcțiune pentru modul de 2,5 bar, care durează doar cinci minute. În timpul modului standard de 40 de minute cu o suprapresiune de 0,6 bar, motorul are nevoie doar de o parte din această valoare nominală. Pentru operatorul stației de epurare, acest lucru înseamnă că, pe lângă eliminarea costurilor pentru eliminarea manuală a nisipului, noua soluție a permis și reducerea costurilor cu energia. Erland Rasmussen explică faptul că acest compresor cu gheare MINK este, de asemenea, semnificativ mai silențios decât vechea turbosuflantă, deoarece viteza de rotație este mult mai mică.