ومع إبرام اتفاق باريس، تم تحديد أهداف محددة لحماية المناخ والبيئة. ولتحقيق هذه الأهداف، تقدم الحكومة الاتحادية وحكومات الولايات للمجتمعات والأفراد العاديين مجموعة واسعة من الإعانات والتدابير الداعمة لمساعدتهم في تجديد المباني والمحطات وتحديثها. ويتمثل الهدف من هذه التدابير في الحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون2 وتعزيز الاستدامة وحماية البيئة من خلال الدعم المفاهيمي والمالي.
تشمل المجموعة المستهدفة للإعانات مشغلي محطات معالجة مياه الصرف الصحي. وعلى أي حال، فإن تقنية مياه الصرف الصحي صناعة يُستثمر فيها كمية كبيرة نسبيًا من الطاقة وبالتالي تتميّز بإمكانات هائلة لتحقيق وفورات. تعد محطات معالجة مياه الصرف الصحي مصدرًا من بين أكبر مصادر استهلاك الطاقة في المجتمع. ويرجع السبب الرئيسي لاستخدامها لكثير من الطاقة إلى حاجتها إلى توليد هواء مضغوط.
ويؤدي هذا الهواء دورًا مهمًا في تهوية ما يسمى بخزانات التهوية ("بيولوجيا" المحطة). وهو يدخل إلى الخزانات عند ضغط يبلغ 1,5 بار تقريبًا ويعمل على إثراء مياه الصرف الصحي بالأكسجين. وتعد عملية الإثراء بالأكسجين خطوة مهمة في المعالجة البيولوجية لمياه الصرف الصحي. ويتم توليد التدفق الحجمي المطلوب بواسطة الضواغط: وحسب نوع المحطة، فقد يعتمد الحل على منافيخ الإزاحة الموجبة أو المنافيخ التوربينية أو الضواغط اللولبية أو الضواغط الفصية الدوارة أو مجموعة من الآلات.
بطبيعة الحال، تُستخدَم الكثير من الطاقة لضغط الهواء أو الغازات باستخدام البراغي أو المكابس الدوارة. وهي عملية ديناميكية حرارية، يُحول فيها قدر كبير من الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية. فمن ناحية، يتم تسخين الوسط، ومن ناحية أخرى، يتم توليد الحرارة من إشعاع المحركات أسفل الغطاء العازل للصوت. في السابق، كانت الإمكانات الناتجة لا تُستخدَم في كثير من الأحيان ويتم إطلاق الحرارة ببساطة للخارج. أما اليوم، يوجد العديد من الخيارات لتحقيق الاستخدام المعقول لهذه الطاقة الحرارية (المعروفة أيضًا باسم الحرارة المهدرة) للعمليات اللاحقة في محطة معالجة مياه الصرف الصحي. تقدم شركة AERZEN العديد من المفاهيم المختلفة الجديرة بالمِنح والحلول الممكنة لتجديد المحطات القائمة أو ترميمها أو توسيعها.
إن المستوى العالي للطاقة المستهلكة عند توليد الهواء المضغوط يمثل أمرًا طبيعيًا تمامًا ولا يُذكر سوى القليل بخصوص جودة الضواغط التي تُستخدَم. ولكن نظرًا لأن كل آلة تعمل بكامل كفاءتها في ظل المتطلبات والظروف المختلفة، فمن المهم اختيار تقنية المنفاخ الصحيح بالضبط لمجال الاستخدام واستخدام نظام تحكم آلي محسّن للآلات التي تضغط الهواء. وبفضل الخبرة المناسبة، يمكن تقليل استهلاك الطاقة والحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون2 بشكل كبير عن طريق اختيار المنفاخ أو الضاغط "الصحيح". والأكثر من ذلك، يمكن لنظام التحكم التلقائي مثل AERsmart ضبط التدفق الحجمي بحيث تتوافق مع متطلبات الأكسجين الفعلية في خزانات التهوية طوال الوقت. ويمنع ذلك توليد الطاقة الزائدة. يمثل إجراء تركيب آلات جديدة وفقًا للطلب من أجل الحفاظ على الطاقة، أحد إجراءات التحسين العديدة التي تقدمها شركة AERZEN لعملائها.
تحتاج العديد من محطات معالجة مياه الصرف الصحي إلى التجديد والتحسين من حيث الطاقة. وتوجد العديد من الخيارات لتحسين الكفاءة التي تساعد أيضًا في حماية البيئة من خلال استخدام موارد الطاقة بشكل أكثر كفاءة. وتتراوح هذه الخيارات بين تغيير مجموعة من الآلات وأتمتة توليد الهواء المضغوط لتحسين غرف الآلات واستعادة الطاقة. ليس من السهل دائمًا التعرف على هذه الاحتمالات. وغالبًا ما تكون عمليات القياسات الخاصة وجمع البيانات مطلوبَين، ولا يمكن لكل مشغل إجراء ذلك بمفرده.
عند تصميم محطات جديدة، يمثل المفهوم المستدام والتطلعي أمرًا بالغ الأهميةوذلك نظرًا لأن الخبرة المناسبة يمكن أن تؤدي إلى تحقيق وفورات ضخمة على مدى سنوات عديدة من التشغيل. وبوصفها شركة رائدة في السوق العالمية في مجال إدارة مياه الصرف الصحي، تقدم شركة AERZEN أحدث المفاهيم في هذا المجال.
إن إجراءات التحديث من هذا النوع ليست موفرة للطاقة وغير مكلفة للمستهلك فحسب، بل مفيدة للبيئة أيضًا، وذلك لأن توافر آلات تتسم بالكفاءة من حيث استخدام الطاقة في المصنع يعمل على تقليل انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون2 . وتكافئ الحكومة الاتحادية هذا الإنجاز بالدعم المالي وبرامج التمويل.
ومن العوامل الحاسمة لاستخدام الطاقة منخفضة التكلفة والصديقة للبيئة في محطات معالجة مياه الصرف الصحي اختيار تقنية ضاغط مناسبة حسب الطلب تتميز بالقدرة على توليد تدفق حجمي بناءً على الطلب. تمثل عملية توليد الهواء المضغوط ما يصل إلى 80% من إجمالي تكاليف الطاقة في المحطة.
وتخضع كل محطة لمعالجة مياه الصرف الصحي لتقلبات وتغيّرات تعتمد على الموسم والوقت من اليوم ويتعيّن التعامل معها بمرونة. ولهذا السبب، فمن المهم التحقق من الأحمال التي يتعامل معها المصنع على مدار العام وما نطاق التحكم الذي ينبغي تغطيته. وعندئذ فقط يمكن اتخاذ قرار معقول بشأن الآلات التي ينبغي استخدامها.
عند اتخاذ أي قرار، يرجى مراعاة أن كل تقنية ضاغط قد تنطوي على مزايا وعيوب معيّنة، وذلك حسب نوع الاستخدام، أو قد يتم تحسينها لحالات استخدام محددة.
فمنافيخ الإزاحة الموجبة، على سبيل المثال، غير مكلفة نسبيًا ومناسبة بشكل مثالي لنطاقات التحكم الكبيرة. بينما تتميز المنافيخ التوربينية الأصغر بأنها أكثر كفاءة عندما يكون نطاق التحكم أكثر محدودية والسرعة أكثر ثباتًا. ويجمع المنفاخ الهجين بين الخصائص الإيجابية لكلتا التقنيتين.
بالنسبة لمحطات معالجة مياه الصرف الصحي الأكبر حجمًا ذات عبء العمل الأعلى والتقلبات والتغيرات الكبيرة، قد يكون من المنطقي استخدام مزيج من تقنيات الآلات المختلفة. توفر شركة AERZEN حلًا مثاليًا لهذا السيناريو بفضل مفهوم Performance³ المتبع لديها. يمكن لمجموعة من الآلات المزودة بنظام تحكم متكامل وذكي توفير تغطية موثوق بها لأي اختلافات قد تنشأ في الطلب. وبناءً على عبء العمل في محطة معالجة مياه الصرف الصحي، تُنشر الآلات أو مجموعات الآلات الأكثر كفاءة لتوليد تدفق حجمي مناسب للإغناء بالأكسجين.
فحتى أكثر مجموعات الآلات كفاءة يمكن الاستمرار في تحسينها من حيث الطاقة، نظرًا لأن ضواغط الهواء تولد كمية كبيرة من حرارة المعالجة لأسباب فيزيائية بحتة أثناء عملية الضغط. تُولد بعض الحرارة عند ضغط الهواء بواسطة البراغي أو المكابس الدوارة، وينتج بعضها بسبب هواء العادم الساخن الخارج من المحركات الموجودة أسفل الغطاء العازل للصوت.
وقد طورت شركة AERZEN طرقًا عالية الكفاءة للاستفادة من حرارة المعالجة هذه. على سبيل المثال، يمكن دمج مبادل حراري خلف الضاغط. ويعمل ذلك على تحويل الطاقة ويوفرها للعمليات اللاحقة. ومن الخيارات الأخرى لاسترداد الحرارة الاستخدام المباشر لهواء العادم الساخن من الضواغط عبر نظام الأنابيب لتسخين مياه الخدمة ولتجفيف قطع العمل أو لتوليد الماء الساخن للحمامات ودورات المياه. وخلاف ذلك، يُعاد استخدام الحرارة المهدرة التي كانت سيتم إطلاقها للخارج بطريقة تعمل على الحفاظ على الطاقة. وتستحق كلتا طريقتي استرداد الطاقة الحصول على الإعانات الاتحادية التي تُتاح للبلديات.
تولد منافيخ الإزاحة الموجبة والمنافيخ التوربينية والضواغط ومحولات التردد درجات حرارة عالية في غرفة الآلة ما يؤثر سلبًا على عمر خدمة الآلات. وتقدم شركة AERZEN لعملائها أنظمة تهوية فعالة من حيث الحجم وذلك لضمان التحكم في مناخ غرفة الآلة. كما تتوفر أيضًا تحسينات عازلة للصوت.
من بين مجموعة واسعة من برامج التمويل والمنح المالية التي تهدف إلى تسريع الحماية البيئية، يمكن التمييز بين التمويل القائم على المفهوم والتمويل الاستثماري. وفيما يلي مثالين على ذلك:
وكشركة مصنّعة لضواغط الهواء الموفرة للطاقة ومتخصصة في مجال استرداد الحرارة، يمكن لشركة AERZEN مساعدة عملائها من خلال تقديم المشورة القيمة في كلتا الحالتين وتبسيط عملية تقديم الطلب للحصول على التمويل المخصص بدقة. تقدم الشركة المملوكة للعائلة الدعم، على سبيل المثال، عن طريق تحليل المحطة الموجودة أو تجميع البيانات المطلوبة لتدابير الاستثمار مقدمًا. في حالة التقدم بطلب للحصول على برامج تمويل للمشروعات التجريبية، تضع شركة AEZREN المخططات الأساسية ذات الصلة.
تكون مثل هذه الأسئلة معقدة ولا يمكن سوى للمتخصصين الإجابة عليها. وينبغي توضيح التفاصيل الفنية مسبقًا ويجب جمع البيانات وإتاحتها. يستغرق كل ذلك وقتًا، وهو ما لا يتوافر دائمًا لدى مشغلي المحطات. جامع الخدمة التي تقدمها شركة AERZEN للعملاء، مزايا حاسمةنظرًا لأن الحوار مع متخصصي مجال الهواء المضغوط ينشئ أوجه تآزر يمكن أن تقلل إلى حد كبير من الجهد الذي يتعين على العملاء بذله في طلب التمويل.
وفي هذه العملية، تركز شركة AERZEN دومًا على المتطلبات الفردية الخاصة بالعملاء. وتوفر أيضًا مفاهيم الاختبار والتحليل الجاهزة. فبفضل خدمة AERaudit، على سبيل المثال، التي تم تطويرها داخليًا لتحسين الطاقة، يمكن تحديد خيارات الحفاظ على الطاقة التي قد تنتج عن استخدام مجموعة آلات مناسبة تمامًا وكم ستقلل بالضبط من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.
ولتحسين خدماتها في مجال الدعم المالي، فقد تعاونت شركة AERZEN مع شبكة e. qua الممولة اتحاديًا لتكوين مجتمع من المصالح معًا يتألف من ممثلين عن إدارة المياه والعلوم والسياسة. وتتعامل شبكة e.qua مع قضايا كفاءة الطاقة واستعادة الطاقة وإدارة الموارد. وقد خلق التعاون بين شركة AERZEN وشبكة e.qua فوائد مهمة إضافية لعملاء شركة AERZEN.
تقوم شركة AERZEN بعملية القياس. على سبيل المثال، فهي تقيس متطلبات التدفق الحجمي الفعلي أو تحسب انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون. وباستخدام خدمة AERaudit، تُقيّم شركة AERZEN بيانات الأداء الحالية في المحطة وتضع تحليلات الطاقة وتنفذ تحسينات الطاقة من خلال اختيار منافيخ الإزاحة الموجبة أو المنافيخ التوربينية أو الضواغط اللولبية لتشكيل مفهوم مثالي للآلة.
بالإضافة إلى ذلك، توفر شركة AERZEN الدعم في شكل مفاهيم لاستعادة الحرارة،بما في ذلك الرسوم البيانية التمثيلية لكمية الطاقة المستردة والانخفاض المحسوب في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. ولتحسين غرفة الآلة، تقدم شركة AERZEN لعملائها مفاهيم بخصوص تهوية الغرفة وتقليل الضوضاء.
وتوفر شبكة e. qua الدعم للتحقق من الأهلية والتوضيح الأولي لخيارات التمويل المناسبة لمفاهيم الطاقة وتُقيّم ما إذا كان يمكن طلب دعم الاستثمار أم لا. ويمكن أيضًا الاتصال برعاة المشروع والحصول على المساعدة بشأن طلبات التمويل عبر شبكة e.qua.
سواء لتصميم محطة جديدة وفعالة أو تجديد محطة موجودة بالفعل، يمكن لعملاء شركة AERZEN الاعتماد في كلتا الحالتين على الدعم المالي المتاح. بالكامل بروح الإدارة المستدامة لمياه الصرف الصحي.
صفحات حول موضوع معالجة مياه الصرف الصحي على مستوى العالم:معالجة المياه والصرف الصحي | أنماط الأداء لمشغلي محطات معالجة مياه الصرف الصحي | دراسات حالة | الأداء³ | Wastewater treatment guide | حاسبة الأداء
