Effektivare sandfångseffektivitet tack vare justerbar klokompressor

Sedan starten 1993 har det kommunala avloppsreningsverket i den danska staden Kerteminde använt en luftad sandfälla. Det uppstod dock problem när sanden skulle överföras från sandfångskanalen eftersom sanden skulle bli kompakt och inte kunde avlägsnas av vakuumpumpen. Problemet löstes när anläggningen installerade en MINK klokompressor från Busch Vacuum Solutions, eftersom kompressorn är tryckreglerad och automatiskt ökar trycket för att lyfta upp den kompakta sanden i botten av kammaren.

Process för rening av avfallsvatten

Som det första reningssteget i avloppsvattenreningsverk är luftade sandfällor ett viktigt steg i processen för optimal och ekonomisk rening av avloppsvatten. Genom att separera sand och andra mineraliska material skyddas nedströms reningsprocesser från skador orsakade av nötning, blockeringar och i slutänden av avlagringar. Sandborttagningssystemet i det kommunala avloppsreningsverket i Kerteminde, en stad på den danska ön Fyn, är utrustat med en kompressor som tjänar två syften. Under normal drift luftar den avloppsvattnet i sandfällan med hjälp av munstycken som är fästa i golvet. Detta luftflöde cirkulerar avloppsvattnet, vilket mekaniskt separerar sanden från flytande ämnen som fett och olja och andra organiska ämnen i avloppsvattnet. Samma kompressor används också för att förse vakuumpumpen med komprimerad luft, som används för att suga ut sanden ur sandfångskanalen och mata den till en uppsamlingstank.

Avloppsreningsverket Kerteminde är kapacitetsmässigt designat för en populationsekvivalent (PE) på 25 000. Efter driftssättningen 1993 försörjdes sandfånget med komprimerad luft av en TURBO-fläkt. Denna fläkt levererade ett maximalt övertryck på 0,6 bar, vilket var tillräckligt för att cirkulera avloppsvattnet och separera sand och fett. Men driftchefen Erland Rasmussen (fig. 1) hade ett annat problem. Sanden som samlades upp i sandfångskanalen skulle bli kompakt, vilket innebar att den fastnade i marken och inte kunde extraheras av vakuumpumpen eftersom övertrycket i TURBO-fläkten var för lågt. Problemet var särskilt allvarligt när det regnade, vilket ökade mängden sand i avloppsvattnet. Sanden kunde endast avlägsnas genom att stänga av sandfällan och lossa sandavlagringarna manuellt och sedan suga upp dem med en sugtankbil. Detta arbete kunde ofta ta en eller två dagar, då sandfällan var ur drift. Dessutom var kostnaden för att få detta arbete utfört av ett externt företag enorm, inte minst eftersom processen behövde utföras flera gånger om året.

Kompressorlösning från Busch och dess fördelar

Erland Rasmussen letade efter en bättre lösning och rådfrågade vakuum- och övertrycksspecialisterna på Busch Vacuum Solutions redan 2014. Som ett resultat ersattes den befintliga turbofläkten med en MINK klokompressor (Fig. 2) från Busch. Klokompressorn är frekvensstyrd, vilket gör det möjligt att variera övertrycket genom att ändra varvtalet. Driftprincipen gör att en MINK klokompressor kan drivas i ett område på 20 till 60 Hertz, vilket täcker övertrycksområdet på 0,4 till 2,5 bar. Med hjälp av ett PLC-kontrollsystem programmeras kompressorn att lufta sandfällan i 40 minuter (Fig. 3) och cirkulera avloppsvattnet som ett resultat. Erland Rasmussen beräknade 0,6 bar som det idealiska övertrycket för att säkerställa optimal separation av sand och fett, vilket han programmerade in i systemet. När de 40 minuterna har gått kopplas ventilerna om automatiskt och MINK klokompressor ökar övertrycket till 2,5 bar (fig. 4). Detta löser upp sanden i botten av sandfällan och rör upp den så att den enkelt och säkert kan sugas upp av vakuumpumpen och överföras till en förrådsbehållare. Efter fem minuters uppsugning av sanden växlar kontrollenheten för luftningssystemet tillbaka till standardläget för att separera sand och fett.

Erland Rasmussen har märkt ytterligare en fördel. MINK klokompressor kräver mycket mindre ström än den gamla TURBO-fläkten. MINK klokompressor är utrustad med en 9 kW-motor. Vid 2,5 bar-drift, som bara varar i fem minuter, uppnår den bara denna nominella ström under en kort tid under driftssättningen. Under det 40 minuter långa standardläget med ett övertryck på 0,6 bar behöver motorn bara en bråkdel av detta nominella värde. För reningsverksoperatören innebär detta att den nya lösningen inte bara eliminerar kostnaderna för manuell borttagning av sanden, utan även gör det möjligt att minska energikostnaderna. Erland Rasmussen förklarar att MINK klokompressor också är betydligt tystare än den gamla TURBO-fläkten, eftersom dess varvtal är mycket lägre.