L’efficienza economica dei moderni impianti di depurazione è altamente influenzata dal consumo energetico delle varie fasi del processo di trattamento delle acque. L’attenzione è rivolta in modo particolare al processo di ossidazione biologica, molto energivoro: circa dal 60 all’80 percento del consumo energetico totale viene generato qui. Al contempo però, il processo di ossidazione ha un potenziale di risparmio maggiore.
In qualità di specialista esperto nella tecnologia per la depurazione acque, AERZEN ha sempre fissato nuovi standard per efficienza energetica nelle vasche di aerazione. Il concetto innovativo di Performance³ è la soluzione tecnologica più efficiente, potente e flessibile per l'alimentazione di ossigeno basata sulla domanda nelle vasche per il trattamento dell'acqua di scarico. La caratteristica esclusiva di Performance³ è la capacità di adattamento della produzione dei soffiatori ottimizzati in base alle oscillazioni di carico individuali e ai diversi gradi di contaminazione. Ma quale tecnologia alimenta Performance³? In che modo le diverse tecnologie di soffiatori interagiscono nella vasca di ossidazione, e come è possibile combinare diversi range di potenza e di portata in modo conveniente?
In parole povere, Performance³ fa riferimento all’approccio per configurare le tecnologie delle macchine secondo i requisiti del singolo impianto al fine di realizzare la soluzione di aerazione più efficiente. L’obiettivo consiste nel soddisfare in modo ottimizzato le mutevoli richieste di carico e, con le tecnologie a dsposizione, operare sempre con l’utilizzo più efficiente della macchina. A tale scopo sono idonee tre diverse tecnologie di soffiatori: soffianti a lobi, compressori ibridi e turbo. A seconda della configurazione del sistema e dell’utilizzo della capacità, queste diverse tecnologie possono essere gestite in modo da ottimizzare l' efficienza in modo combinato o indipendente. I rendimento possono essere migliorati ulteriormente in associazione con il controllo globale AERsmart, che garantisce una distribuzione ottimale di volumi d’aria a ciascun gruppo.
Per ciascuna configurazione di sistema, Performance³ ti permette di trovare il soffiatore perfetto dal punto di vista tecnico ed economico. Mentre un tempo era pratica comune installare soffiatori di una sola dimensione, oggi gli impianti sono spesso caratterizzati da un mix di diverse taglie o tecnologie. Risparmi fino al 30% sono ora possibili. Per comprendere appieno i vantaggi di Performance³, occorre sapere in che modo le tecnologie di soffianti si applicano alle vasche per il trattamento dell'acqua di scarico.
La sfida principale nel processo di aerazione delle vasche per il trattamento delle acque reflue è soddisfare sempre le continue fluttuazioni nel profilo di carico. La richiesta di aria in una vasca è influenzata da diversi fattori. A seconda della regione, dell’ora del giorno e della quantità di precipitazioni, si verificano diversi livelli di inquinamento e forti variazioni nelle curve di carico. Per lungo tempo, il carico variabile nella vasca di depurazione è stato contrastato con un soffiatore autonomo che copriva l’intero profilo di carico. La conseguenza di questa operazione è che, a causa della domanda variabile, il soffiatore raramente lavora nel punto operativo ottimale. Ne consegue un’efficienza energetica inadeguata e un consumo energetico inutilmente elevato Ciò può compromettere gravemente la redditività di un intero impianto di depurazione. Ed è proprio a questo punto che entra in gioco Perfomance³: agevolando l’interazione di diverse tecnologie, grandezze e condizioni di progetto, realizziamo soluzioni di soffiatura su misura che permettono un risparmio energetico fino al 30%. Considerando l'applicazione di questo principio in tutte le vasche di ossidazione, l’investimento nelle misure di efficienza rientra prima del previsto. A seconda dell’impianto, il ritorno sull’investimento può essere di appena due anni.
Per abbinare perfettamente la scelta delle tecnologie di soffianti alle curve di carico negli impianti in questione, occorre conoscere le aree di applicazione delle diverse tecnologie.
Di seguito presentiamo dunque una panoramica delle tre caratteristiche tecniche dei soffiatori.
la soffiante a lobi vanta una lunga storia: AERZEN ha prodotto la prima soffiante a lobi d’Europa nel 1868. Questa tecnologia ha dimostrato la propria efficacia e oggi è uno dei design di compressori di maggior successo al mondo. I modelli Delta Blower di AERZEN uniscono un funzionamento robusto e affidabile a un design compatto che richiede poca manutenzione. Uno dei principali vantaggi delle macchine volumetriche è l’efficienza costante in regime di carico parziale. Grazie all’ampia gamma di applicazioni con un range di controllo compreso tra il 25 e il 100%, la soluzione è predisposta per soddisfare i requisiti di fluttuazione nelle vasche di aerazione.
I turbo di AERZEN non solo presentano un design compatto con ingombri ridotti, funzionamento oil-free e manutenzione ridotta, ma anche una elevata efficienza energetica .
Infatti, il design delle soffianti centrifughe consente di raggiungere un’efficienza elevatissima che surclassa quella delle soffianti a lobi convenzionali. Il turbo può funzionare in un ampio campo di regolazione dal 40 al 100%, dove l’efficienza diminuisce a carico parziale. La caratteristica esclusiva del turbo di AERZEN è l’innovativo cuscinetto a lamina d'aria con doppio rivestimento in teflon e grafite. Ciò garantisce la massima affidabilità anche in condizioni operative estreme, garantendo una durata straordinaria.
Il compressore Hybrid AERZEN è stato ideato combinando in una sola unità i vantaggi della tecnologia di soffiatore a lobi e compressore a vite. Il Delta Hybrid garantisce elevate prestazioni in un ampio campo di controllo: dal 25 al 100%. Utilizza due diversi profili del rotore, ciascuno dei quali è progettato per livelli di pressione diversi. Il compressore ibrido garantisce risparmi energetici fino al 15% rispetto ai compressori tradizionali.
Tre tecnologie innovative e tecnicamente sofisticate da sole non creano un soffiatore su misura. Inoltre, la misurazione e la valutazione puntuali dei dati operativi reali e un controllo intelligente di più alto livello sono necessari per il processo e il funzionamento dell’efficienza energetica. Questo è l’unico metodo per assegnare sempre in modo ottimale la portata richiesta da una vasca di aerazione alle tecnologie utilizzate e trovare il grado ottimale di efficienza. AERZEN ha sviluppato due soluzioni per questo scopo: AERaudit e AERsmart.
La determinazione dei requisiti di volume è la base per il funzionamento efficiente e sostenibile della vasca per il trattamento delle acque reflue. Per questo motivo, eseguiamo come primo intervento una misurazione in loco, registrando tutti i dati rilevanti del sistema di aerazione con una stazione di misurazione mobile. Sia che si tratti di portata, pressione, temperatura o potenza, tutti i dati operativi vengono registrati sotto forma di curve di carico.Nelle analisi successive, i nostri specialisti esaminano i dati raccolti e sviluppano un concetto su misura basato sui risultati. L’attenzione è sempre rivolta all’efficienza: tenendo in considerazione le curve di carico reali, viene elaborato un sistema operativo finale che minimizza i requisiti energetici attraverso l’uso di tecnologie di soffiatori adeguate, ciascuna con un carico di lavoro ottimale. In una relazione trasparente, visualizziamo i risultati più importanti della determinazione dei requisiti di volume. Questo ci permette non solo di mostrarvi la configurazione ideale, m anche di calcolare in un attimo i potenziali risparmi e i tempi di ritorno dell'investimento dell’ammodernamento.
Nemmeno il sistema migliore raggiungerà i risultati richiesti senza un controllo intelligente di alto livello. Ed è per questo che utilizziamo il controllo globale AERsmart. Garantisce la distribuzione esatta dei volumi di aria richiesti secondo le proprietà del soffiatore. Considerando le efficienze individuali è possibile ottenere rendimento eccellenti e far sì che il soffiatore operi sempre al punto di lavoromigliore. Anche se nella vasca di aerazione si verificano variazioni di carico forti e brusche, il controllo della macchina distribuisce in modo intelligente la richiesta di ossigeno nel più breve tempo possibile. Questo significa che è possibile far funzionare apparecchiature di terzi con una sola tecnologia di macchine tramite AERsmart.
Il sistema di aerazione dell’impianto di depurazione di Rheda-Wiedenbrück ha operato per anni con una vecchia soffiante a lobi ed era giunto il momento di una modernizzazione. AERZEN ha installato una combinazione su misura di turbo e compressore ibrido Delta Hybrid, che ha già prodotto un potenziale di risparmio del 30%. In base alla configurazione di Performance³, il sistema di controllo AERsmart integrato è stato in grado di sfruttare appieno i propri punti di forza e ridurre il consumo energetico del sistema di un ulteriore 8%. Oggi, l’impianto di depurazione è a servizio di circa 326,000 in abitanti equivalenti nella regione Rheda-Wiedenbrück, oltre più grande macello in Germania. Grazie alla soluzione su misura Performance³, i costi energetici sono stati ridotti di circa 40.000 di euro all’anno.
L’ottimizzazione energetica degli impianti di depurazione non richiede soltanto la tecnologia adeguata ma, e soprattutto,l’esperienza tecnica. Il risultato ottimale viene raggiunto solamente quando le diverse tecnologie vengono applicate su misura rispetto alle caratteristiche dell'impianto.
Per questo motivo, gli specialisti di AERZEN si occupano della gestione dell’intero progetto. Dal primo sopralluogo in loco al dimensionamento; dalla progettazione dell’impianto fino alla realizzazione.
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