A eficiência económica das modernas estações de tratamento de águas residuais é influenciada significativamente pelo consumo de energia das várias etapas do processo durante o tratamento das águas residuais. O processo de aeração biológica, que consome muita energia, constitui um foco de atenção especial a este respeito: este gera cerca de 60 a 80% das necessidades energéticas totais. Ao mesmo tempo, a aeração de tanques de tratamento de águas residuais oferece um grande potencial de economia de energia que pode ser explorado pelas entidades exploradoras de tanques de tratamento de águas residuais.
Como especialista experiente na tecnologia da água e das águas residuais, a AERZEN sempre estabeleceu novos padrões de eficiência energética em tanques de aeração. O conceito inovador Performance³ é a solução tecnológica mais eficiente, potente e flexível para o fornecimento de oxigénio em função da necessidade em tanques de tratamento de águas residuais. O ponto de venda único do Performance³ é a sua adaptação otimizada da potência do sobrepressor às flutuações individuais da carga e aos diferentes graus de contaminação. Mas que tecnologia potencia o Performance³? Como interagem as diferentes tecnologias de sobrepressor no tanque de aeração e como se podem combinar, de forma tecnicamente sensata, os diferentes requisitos de potência e as diferentes gamas de caudal?
Em termos simplificados, Performance³ refere-se à abordagem da configuração de tecnologias de máquinas às necessidades individuais de uma estação, a fim de to achieve the most efficient aeration solution. O objetivo é satisfazer da melhor forma as necessidades de carga flutuantes e, tendo em conta as tecnologias disponíveis, operar sempre com a utilização mais eficiente da máquina. Três tecnologias de sobrepressor diferentes são adequadas para este efeito: sobrepressores de êmbolo rotativo, compressores de êmbolo rotativo e turbos. Dependendo da configuração do sistema e da utilização da capacidade, estas tecnologias podem ser comutadas de forma a que seja atingida a máxima eficiência através dos seus pontos fortes em interação ou enquanto soluções individuais. Os valores de eficiência podem ser ainda melhorados em combinação com o comando global AERsmart, que assegura uma distribuição ideal dos volumes de ar para cada conjunto.
Para cada configuração do sistema, o Performance³ permite-lhe encontrar exatamente a solução de sobrepressor correta que representa o melhor do ponto de vista técnico e económico. Embora antes fosse prática comum instalar sobrepressores de apenas um tamanho, as estações atuais incluem frequentemente uma combinação de diferentes tamanhos ou mesmo tecnologias. É possível poupar até 30%. Para compreender plenamente os benefícios de longo alcance do Performance³, é necessária uma certa compreensão da forma como as tecnologias de sobrepressor são aplicadas nos tanques de tratamento de águas residuais.
O principal desafio na aeração de tanques de tratamento de águas residuais está sempre em atender às constantes flutuações no perfil de carga. A necessidade de ar de um tanque de aeração é influenciada por uma série de fatores diferentes. Dependendo da região, hora do dia e quantidade de precipitação, ocorrem diferentes graus de poluição e fortes flutuações dentro das curvas de carga. Durante muito tempo, o perfil de carga flutuante no tanque de tratamento de águas residuais era compensado por um sobrepressor autónomo que cobria todo o perfil de carga. A consequência era que, devido ao perfil flutuante da procura, o sobrepressor raramente funcionava no ponto ideal; isto também é acompanhado por uma eficiência energética inadequada e um consumo de energia desnecessariamente elevado. A escolha da solução de aeração pode prejudicar gravemente a rentabilidade de toda uma estação de tratamento de águas residuais. É exatamente aqui que entra o Perfomance³: Ao permitir a interação de diferentes tecnologias, tamanhos e pontos de conceção, implementamos soluções de sobrepressor individuais que permitem poupanças de energia até 30%. Com muitos tanques de tratamento de águas residuais, o investimento na medida de eficiência paga-se a si próprio mais rapidamente do que o esperado; dependendo da instalação, o período de retorno é de apenas cerca de dois anos.
A fim de adequar a escolha das tecnologias de sobrepressor com precisão às curvas de carga individuais na estação de tratamento de águas residuais em questão, é necessário um conhecimento profundo das áreas de aplicação das várias tecnologias.
A seguir, apresentamos uma visão geral das características técnicas dos três sobrepressores.
O sobrepressor de êmbolo rotativo tem uma longa história: a AERZEN construiu o primeiro sobrepressor deste tipo na Europa em 1868. A tecnologia tem dado provas e é hoje um dos mais bem sucedidos projetos de compressores de sempre. Modelos como o Delta Blower da AERZEN combinam uma operação robusta e fiável com um design compacto e uma construção de baixa manutenção. Uma das principais vantagens das máquinas de deslocamento positivo é a eficiência constante na faixa de carga parcial. Graças à ampla gama de aplicações com uma faixa de controlo de 25 a 100%, a solução é predestinada para suprir as necessidades flutuantes dos tanques de aeração.
Os turbos da AERZEN não só impressionam pelo seu design economizador de espaço, funcionamento sem óleo e baixo esforço de manutenção, como a sua eficiência energética acima da média também contribui para o facto de os turbos serem uma parte indispensável das modernas soluções de sobrepressor em tanques de tratamento de águas residuais.
Acima de tudo, os turbos mostram a sua força com a maior eficiência em termos de design; isto permite alcançar uma eficiência única que supera a dos sobrepressores de êmbolo rotativo. O turbo pode ser operado num amplo espetro de controlo, de 40 a 100 por cento, diminuindo a eficiência na operação de carga parcial. O argumento-chave de venda do turbo da AERZEN é o inovador rolamento de película de ar com duplo revestimento de Teflon e grafite. Isto cria a máxima fiabilidade mesmo em condições de funcionamento extremas e assegura uma vida útil impressionante.
O inovador compressor de êmbolo rotativo da AERZEN é criado combinando as vantagens da tecnologia de sobrepressor e compressor numa única unidade. O Delta Hybrid impressiona pela sua elevada eficiência numa ampla faixa de controlo dos 25 aos 100 por cento. Utiliza dois perfis de rotor diferentes, cada um concebido para diferentes níveis de pressão. O compressor de êmbolo rotativo pode ser concebido especificamente para os requisitos especiais do processo no tanque de tratamento de águas residuais e oferece uma poupança de energia até 15% em comparação com os compressores convencionais.
Três tecnologias inovadoras e tecnicamente sofisticadas não constituem, por si só, uma solução de sobrepressor à medida. Além disso, são necessárias medições e avaliações precisas dos dados de funcionamento reais, bem como um comando inteligente e de nível superior para operações de clarificação do processo e de eficiência energética. Esta é a única forma de otimizar o caudal exigido por um tanque de aeração para as tecnologias utilizadas em todos os momentos e de encontrar o grau de eficiência ideal. A AERZEN desenvolveu duas soluções para este fim: AERaudit e AERsmart.
A determinação dos requisitos de volume estabelece a base para um funcionamento eficiente e sustentável do seu tanque de tratamento de águas residuais. Por esta razão, realizamos uma medição no local como primeiro passo e registamos todos os dados relevantes do seu sistema de aeração com uma estação de medição móvel. Quer se trate do caudal, pressão, temperatura ou potência - todos os dados de funcionamento são registados sob a forma de curvas de carga.Durante a análise subsequente, os nossos especialistas avaliam os dados recolhidos e desenvolvem um conceito à medida com base nos resultados. O foco está sempre na eficiência: Tendo em conta as curvas de carga e os requisitos reais, é elaborado um conceito de funcionamento conclusivo, que reduz as necessidades energéticas a um mínimo através da utilização das tecnologias de sobrepressor adequadas, cada uma com uma carga de trabalho ideal. Num relatório transparente, visualizamos para si os resultados mais importantes da determinação dos requisitos de volume. Isto não só nos permite mostrar-lhe a configuração ideal da máquina, como também nos permite calcular num instante o potencial de poupança e o período de recuperação da medida de modernização.
Até o melhor sistema não alcançará os resultados solicitados sem um comando inteligente e de nível superior - é por isso que utilizamos o comando global AERsmart. Sem dúvida que faz jus ao seu nome e assegura que os volumes de ar necessários são distribuídos exatamente de acordo com as características do sobrepressor. Ao considerar as eficiências individuais, é possível alcançar valores de eficiência de primeira classe e ter sempre o sobrepressor a funcionar no melhor ponto de operação possível. Mesmo que ocorram mudanças fortes e abruptas de carga no tanque de aeração, o comando da máquina dá conta do recado e distribui inteligentemente a necessidade de oxigénio no menor tempo possível. Isto significa que também é possível operar equipamentos e instalações de terceiros com apenas uma tecnologia.
O sistema de aeração da estação de tratamento de águas residuais de Rheda-Wiedenbrück funcionou durante anos com um antigo sobrepressor de êmbolo rotativo, pelo que era mais do que tempo para modernizar. A AERZEN instalou uma combinação personalizada de turbo e compressor de êmbolo rotativo Delta Hybrid, o que por si só resultou num potencial de poupança de 30%. Com base na configuração Performance³, o comando AERsmart integrado conseguiu tirar o máximo partido dos seus pontos fortes e reduzir o consumo de energia do sistema em mais 8%. Atualmente, a estação de tratamento de águas residuais fornece ainda um equivalente de população de cerca de 326,000 in habitantes na região de Rheda-Wiedenbrück, para além do maior matadouro alemão. Graças à solução Performance³ por medida, os custos de energia foram reduzidos em cerca de 40'000 euros por ano.
A otimização energética das estações de tratamento de águas residuais exige não só a tecnologia certa, mas também e sobretudoconhecimentos técnicos especializados. Só quando as vantagens das tecnologias de sobrepressor podem ser adaptadas aos requisitos individuais é que é possível alcançar o melhor resultado possível.
Por esta razão, os especialistas experientes da AERZEN cuidam da gestão completa do projeto; desde o primeiro inventário no local, à execução e avaliação das medições e ao desenho do conceito da estação, até à implementação da medida.
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