man in blue with helmet

Edition 01/2018

Article

Turbo-Hybrid symbiosis: The chemistry is right here

Thanks to AERZEN blowers and smart global control system, DOW increases the energy efficiency of the wastewater treatment plant

Thanks to AERZEN blowers and smart global control system, DOW increases the energy efficiency of the wastewater treatment plant.
DOW produces cellulose-based chemical precursors at Bomlitz in Lower Saxony. The communal wastewater treatment plant operated by an American chemical group is accordingly designed to treat the chemical wastewater originating in production. DOW has now used a modernisation of biology to use an intelligent, fully automatic combination of flow and displacement machines from AERZEN in its blower technology.

AERsmart de AERZEN tiene la tarea de distribuir de forma energéticamente óptima la cantidad de aire exigida por la aireación a las soplantes instaladas en la depuradora de Bomlitz. La depuradora se encuentra a una distancia aproximada de 1,5 kilómetros de la planta química de DOW.

La celulosa es un importante “material de construcción” de la naturaleza y estabiliza plantas y árboles. Es el componente principal de las paredes celulares vegetales y se obtiene de la madera o del algodón. DOW aprovecha las características fundamentales de la celulosa en el polígono industrial de Walsrode (distrito de Heidekreis) y fabrica derivados que, según su composición y procesamiento, pueden desarrollar las más variadas propiedades. Algunos se gelatinizan a temperaturas altas o bajas, otros forman películas o se adhieren, y algunos hacen que los líquidos adquieran distintas viscosidades. Estos derivados son muy populares para una variedad de productos, gracias a sus propiedades ligantes de agua, espesantes y adhesivas. En la industria alimentaria y farmacéutica, sustituyen, por ejemplo, al gluten en los productos de panadería, contribuyen a reducir el contenido de materia grasa en los alimentos y permiten una liberación retardada de los principios activos en los medicamentos. En el sector de la construcción, la metilcelulosa proporciona las propiedades adecuadas en adhesivos para baldosas, revoques o morteros. 

Depuradora comunitaria para la química y el municipio

Sebastian Göritz
Sebastian Göritz, depuradora de Bomlitz. Es algo muy innovador.

Las aguas residuales que se generan durante la producción se depuran en la depuradora situada a aproximadamente 1,5 kilómetros de la planta. DOW opera la instalación equivalente a 350 000 habitantes como depuradora comunitaria, y por lo tanto también recoge las aguas residuales municipales de la ciudad de Bomlitz y de las localidades vecinas.

En el transcurso de las continuas modernizaciones, en 2017 la empresa cambió tres turbo soplantes de cojinetes magnéticos, que provocaban cada vez más costes de servicio. En la actualidad, una combinación de dos turbo soplantes de AERZEN con cojinetes de aire y una unidad Delta Hybrid proporciona la biología a los estanques de aireación. Las dos turbo soplantes del tipo AT200, con una potencia nominal del motor de 150 kW cada una, proporcionan un caudal de aspiración de 5.340 m3/h con una presión diferencial máxima de 1 bar. Ambas unidades cubren la carga básica en la depuradora comunitaria y funcionan con una presión diferencial media de entre 0,8 y 0,9 bar, según Sebastian Göritz, subdirector de la empresa. Ambas turbos funcionan mediante un convertidor de frecuencia integrado, de tal modo que el caudal transportado, con un rango de regulación de entre el 40 y el 100 %, puede adaptarse a la carga parcial.

Cuando la demanda de oxígeno disminuye, ambas máquinas de carga básica se apagan gradualmente, ya que el grado de eficiencia de las turbos disminuye drásticamente con revoluciones bajas. “En este caso, el Delta Hybrid se encarga de suministrar el aire”, afirma Sebastian Göritz. A diferencia del principio de los fluidos en las turbos, el compresor de émbolos rotativos es más eficiente gracias a su principio de desplazamiento positivo en el funcionamiento con carga parcial y gracias a su elevado rango de regulación de entre el 25 y el 100 % en la baja demanda de caudal. El Delta Hybrid instalado del tipo D98S transporta un caudal máximo de 5.800 m3/h con una potencia nominal del motor de 200 kW.

                                                                                                                                         

Lo mejor de los dos mundos en la Híbrida

El control combinado AERsmart controla la combinación de las tres soplantes de forma autárquica. La solución de terminal remoto cuenta con una visualización propia con pantalla táctil.

La Delta Hybrid, AERZEN combina los principios operativos de las soplantes de émbolos rotativos y los compresores de tornillo para obtener una solución con eficiencia energética. En el rango de baja presión, la máquina utiliza el principio Roots de la compresión isócora, y en rangos de presión más elevada el principio del compresor de tornillo con compresión interna. En comparación con los compresores tradicionales, esta combinación reduce el consumo de energía en torno al 15 %.

Pero la depuradora comunitaria de Bomlitz va mucho más allá en cuanto a eficiencia energética y combina turbo soplantes y compresores de émbolos rotativos para conseguir un sistema global que se optimiza por sí solo gracias al control combinado AERsmart de AERZEN. “Es algo muy innovador”, comenta Sebastian Göritz. AERsmart está diseñado para repartir la cantidad de aire solicitada por la sala de control de forma óptima entre las unidades conectadas. Este reparto se realiza mediante las tecnologías existentes y las curvas características y los grados de eficiencia asociados a las mismas. “El control decide qué máquinas del grupo se operan con qué datos de potencia para conseguir la mejor eficiencia global”, explica el jefe de aguas residuales de DOW. Por lo tanto, AERsmart es mucho más que una configuración en cascada con control de revoluciones y permite que el parque de máquinas instalado siempre funcione en el grado energético óptimo.

La regulación AERsmart, como terminal remoto, está equipada con una visualización en una pantalla táctil. El personal operativo ve el estado de funcionamiento imperante in situ de inmediato y puede leer las cifras actuales de las unidades conectadas y/o transmitirlas a la sala de control. Sebastian Göritz está seguro de que estas modernizaciones inteligentes de instalaciones seguirán aumentando. “Las máquinas que poseen un rango ideal de revoluciones deberían funcionar en dicho rango”. Unos ahorros del consumo de energía de por lo menos el 15 % hablan por sí solos, sobre todo porque con diferencia la mayor parte de la corriente se consume en la biología. 

Perspectiva

Si una soplante salta en caso de cargas débiles: el Delta Hybrid destaca por una alta eficiencia energética incluso en el funcionamiento con carga parcial.

De cara a las nuevas posibilidades que ofrece la Industria 4.0 de la depuración de aguas residuales en cuanto a mejoras de eficiencia, en el futuro DOW desea supervisar continuamente las corrientes parciales en Bomlitz. Precisamente la analítica en línea ofrece un potencial de desarrollo muy alto. “En los proveedores de carbono, tenemos que llevar a cabo las mediciones donde el carbono se produce, y no primero en la depuradora. De este modo podremos actuar, en lugar de solo reaccionar”, aclara Sebastian Göritz. En este contexto, la conexión del control AERsmart al nivel de supervisión es el camino correcto, al igual que el control de cantidades de mercancías sobre la base de valores reales. 

Compact news

Securing subsidies for energy efficiency

Thanks to public subsidy programmes, energy efficiency now has a double pay off. In order to exploit this potential, AERZEN will offer its customers comprehensive support in the areas of energy efficiency, energy recovery and resource management together with the state-subsidised e.qua network. The climate protection targets adopted by the German government are accompanied by numerous subsidy programmes that can be used by operators of water management facilities. A distinction must be made between concept and investment subsidies for energy in the context of climate protection.
Customer-oriented support by AERZEN and e.qua ranges from measuring volume flow requirements, energy analysis and optimisation and the preliminary clarification of suitable funding options for energy concepts to support in applying for funding.
One example is sewage treatment: wastewater treatment plants are among the largest energy consumers in municipalities. With the latest technologies, considerable amounts of energy can be saved. In order to meet the increased requirements of the water and wastewater industry, AERZEN has paid special attention to the energy efficiency of its assemblies. In addition, well thought-out solutions for waste heat utilisation can be provided. AERZEN thus also meets the political targets set for energy efficiency and energy generation.

Delta Blower series extended

Delta Blower series extended

With the Generation 5 positive displacement blowers AERZEN has set new standards. Now, the series is extended by two new blower stages: GM 110 S and GM 130 S types close the gaps in the volume flow range. The figures “110” and “130” stand for intake volume flows of 110 and 130 m³/min respectively (6,660 and 7,800 m³/h). Previously, there had been a jump from 90 m³/min (5,400 m³/h) to up to 150 m³/min (9,000 m³/h) and with it also a jump in the nominal diameter from DN250 to DN300. With the new blower sizes, this volume flow range is now finer graded, which brings decisive advantages for plant manufacturers and operators in terms of investment costs, dimensions and control range.
What is also new: the enhanced Delta Blower series G5plus. Energy efficiency is currently the most important focus, particularly in the field of compressor technology where energy costs exceed 90% of the life-cycle-costs. AERZEN has always been a standard setter to develop more efficient and environmentally friendly processes. To expand upon the success of the AERZEN Delta Blower series, an exciting new design sets energy saving records. The new G5plus series distinguishes itself by increased energy efficiency of up to 5% and significantly reduced dimensions.
Experience the new blower sizes at the trade fair stand of Aerzener Maschinenfabrik at the IFAT in Munich and the ACHEMA in Frankfurt.

This is AERZEN Performance³

This is AERZEN Performance³

AERZEN defines Performance. as an individual solution for the oxygen supply of biological aeration in waste water technology. Individual assemblies of Delta Blower positive displacement blowers, Delta Hybrid rotary lobe compressors and Aerzen Turbo blowers of the AERZEN range of products or a combination of assemblies of different efficiencies and regulating ranges can be used.

What is so special about Performance³

Every technology has its strengths, but is also subject to physical limitations. By means of a possible technology mix and the use of different sizes, the individual strengths of assemblies can be added to a highly efficient combination with the best control range. The AERZEN Performance³ concept takes into account the respective requirements of a plant and offers you a rightsized solution that suits you and your plant perfectly. You will be supported by AERZEN wastewater experts during the entire process until your Performance³ solution is found.

How does AERZEN proceed?

In a first step, the load profile of a wastewater treatment plant is evaluated and important parameters for the following calculations are determined. If this load profile is not known it makes sense to record the measured value before. For this purpose, AERZEN uses its AERaudit product which is used to measure the volume flow and other important variables during operation of a plant (see page 2).
An analysis of the recorded load profile forms the basis for the Performance³ process. At the beginning, the solution space consists of a multitude of variants. Taking your plant requirements into account, AERZEN will develop the Performance³ solution that best suits you and your plant.

New Head of Opportunity Engineering in Supply Process Gas

On 1 September 2017, Carsten Holldack assumed responsibility for the group Opportunity Engineering in the Supply Process Gas division. The graduate mechanical engineer, born in 1970, has more than 20 years of professional experience in the field of rotating equipment. His previous roles were in development, product management and salesmanagement. The “Opportunity Engineering” group at the Aerzen site, led by Holldack, consists of six experienced process gas specialists.

Klaus Peter Glöckner new member of the General Management

Since 1 December 2017, the General Management of Aerzener Maschinenfabrik consists again of three persons: Graduate engineer Mr. Klaus Peter Glöckner completes the Management team and has got to know the company intensively over the past few months. Klaus Peter Glöckner is responsible for the EMEA region. He was previously employed as Chief Sales Officer and Managing Director at Messrs. Kelvion.

Aerzen Colombia celebrated its 10th anniversary

On 27 September 2017, Aerzen Colombia S.A.S., based near the capital, Bogotá, celebrated its tenth anniversary. The subsidiary, which when it opened was called Aerzen Andina, started out as an agency of Aerzen Iberica. This developed into two separate subsidiaries - Aerzen Colombia, which now has 15 employees, and Aerzen Andina Peru, where four colleagues are currently employed. The markets in Bolivia, Ecuador and Venezuela are supervised by commercial agents. Ricardo Castillo, Managing Director of Aerzen Colombia, is pleased about the tenth birthday celebrations: “We hope to be able to celebrate many more anniversaries and to contribute to the growth of the AERZEN group.”