Su arıtımı köklü bir dönüşüm geçirmekte ve dünya çapında önem kazanmaktadır. Su, gittikçe az bulunur olan bir metadır. Özellikle yoksul ülkelerde, yeterli miktarlarda mevcut değildir. Darboğazlar, sanayi, tarım ve enerji üretimi konusunda artan talep nedeniyle giderek daha da ciddileşmektedir. Su kıtlığı gibi konular Almanya'da çok önemli bir sorun olmamakla birlikte, su hakkında sorumlu ve kaynak tasarrufu sağlayan bir yaklaşım, gelecek için önemli bir konudur. Su arıtımı, suyun elde edilebilirliği konusunda kilit bir rol oynamaktadır. Dünya genelinde atıksuyun yaklaşık yüzde 80'i hala arıtılmamaktadır, ancak birçok durumda arıtım teknik olarak mümkündür. Bu nedenle uzun vadede, sanayi tarafından su tüketim düzeyini önemli ölçüde azaltmak üzere önemli bir potansiyel vardır.
Aynı zamanda, özellikle sanayileşmiş ülkelerde, enerji verimliliği de odak noktası olmuştur. Atıksu arıtma tesisleri, havalandırma tanklarındaki enerji yoğun prosesler nedeniyle gerçek bir güç-öğütücüsü olarak kabul edilmektedir. Hırslı ve gayret gerektiren iklim koruma hedefleri ve artan enerji fiyatları geçmişine karşı, su arıtımında enerji verimliliği gelecek için önemli konulardan biri haline gelecektir.
Özellikle atıksu arıtma tankları için enerji teknolojisi alanında, enerji tüketimini sürdürülebilir bir şekilde azaltmak üzere güvenilir teknolojiler halihazırda mevcuttur ve operatörün bakış açısından oldukça ilgi çekicidir. Modern havalandırma teknolojisine yapılan yatırımlar, özellikle eski su arıtma tesislerinde, çok hızlı bir şekilde kendini amorti eder ve tesis verimliliğini yersiz harcamalar olmadan arttırır. Geleceğin su arıtımı, su kıtlığını azaltma, hammaddelerin sorumlu yönetimini teşvik etme ve enerji tüketimini azaltma konusunda geniş kapsamlı bir potansiyele sahiptir. Gelecek için büyük potansiyele sahip bir örnek, atıksudan enerji üretilmesidir.
Su arıtma alanında gelecek için en önemli konulardan biri atıksudan enerji üretilmesidir. Her metreküp atıksu, o suyu arıtmak için kullanılan enerjinin dört katını içerir; dolayısıyla, tamamen teorik bir bakış açısıyla, atıksu arıtma tesisi tükettiğinden daha fazla enerji üretebilir. Bu düşüncenin arkasındaki prensip basittir: Atıksuda bulunan katı maddeler, örneğin dışkı, tuvalet kağıdı veya diğer partiküller, genel olarak biyogaz tesislerinde elektrik enerjisi ve ısı üretmek için kullanılabilir. Bu proses teknolojileri zaten başarılı bir şekilde uygulanmaktadır, ancak büyüme için hala çok fazla alan bulunmaktadır. Bu nedenle, çamur yakmayı artırmaya yönelik yeni teknolojiler, şu anda prototipler şeklinde araştırılmakta ve test edilmektedir, sonuçlar umut vericidir.
Ancak, enerji üretiminde atıksuyun tam potansiyeli realize edilmeden önce birçok engelin üstesinden gelinmesi gerekmektedir. Zorluklardan biri, gerçek saflaştırma işleminden önce atıksudan çıkarılabilen katıların yüzdesini belirgin şekilde arttırmaktır. Bu, örneğin, çamurun kümelenmesine yol açan polimerler eklenerek elde edilebilir.
Enerji verimliliği, geleceğin su arıtımı için en önemli konudur. Bir yandan, atıksu arıtma tesisi operatörleri, kendilerini sürekli olarak, politikacılar tarafından hazırlanan ve giderek daha sertleşen çevre düzenlemeleri ile karşı karşıya görürler. Öte yandan, artan elektrik fiyatlarına karşı koymak için verimlilik önlemleri almak zorundadırlar. Atıksu arıtma tanklarındaki enerji verimliliğinin önemini anlamak, bir arıtma tesisinin enerji dengesine göz atmaya yardımcı olur.
Almanya'da kurulu neredeyse 10.200 atık su arıtma tesisi, yılda yaklaşık olarak toplam 4.400 gigavatsaat (GWh) elektrik enerjisi kullanmaktadır. Bu, yılda 35 kWh/popülasyon eşdeğeri tüketimine karşılık gelir. Bu nedenle atıksu arıtma tesisleri, Almanya'da tüketilen gücün yaklaşık % 0,7,7'sine denk gelmektedir.
Çamur prosesleri olan hemen hemen tüm atık su arıtma tesisleri için havalandırmanın ana tüketici olduğu ortaya çıkmaktadır; aerobik çamur stabilizasyonu olan tesisler tarafından tüketilen güç yüzdesi %60 ila %80 arasında iken, çamur çürütmesi uygulayan tesisler için hala %50 civarındadır. Ayrıca, çamur prosesi kadar önemli olmayan başka enerji tüketici prosesler de vardır. Bir bakışta ana enerji tüketicileri:
Bu tesislerin ortalama güç tüketimine göz gezdirildiğinde, enerji tüketimini azaltmak için en fazla potansiyelin havalandırma tanklarının havalandırması ve sürekli çalışan pompa istasyonlarında, örneğin giriş, ara kaldırma mekanizması ve iç devridaimde olduğunu göstermektedir. Havalandırma tanklarının havalandırılması en önemli rolü oynar, dolayısıyla bu konu ilerleyen kısımlarda ayrıntılı olarak incelenmektedir.
Havalandırma tanklarının enerji verimliliğini artırmak ve enerji ve ısı üretmek için çamur veya çürütücü gaz kullanmak geleceğin su arıtmasına giden yoldaki tek önlem değildir. Örneğin, yenilenebilir enerjilerin atıksu arıtma tesislerinin enerji sistemlerine entegre edilmesi ek potansiyel barındırır.
Örneğin, üretilen enerjinin toplam enerji tüketimine oranını daha da artırmak için, atıksu arıtma tesislerinin zeminine güneş pilleri veya rüzgar türbinleri monte etmek mümkündür. Aynı zamanda, bu önlemlerin diğer tesislerle aynı kısıtlamalara tabi olduğu ve yatırımın karlılığının yerel güneş ışığı ve rüzgar koşulları gibi hakim koşullara bağlı olduğu açık olarak akılda tutulmalıdır. Her ne kadar ısı üretmek için güneş kolektörlerinin kullanılması, çamur çürütme prosesi olmayan tesisler için özellikle ilgi çekici olsa da bu yaklaşım, muhtemelen gelecekte sadece daha az önemli bir rol oynayacaktır. Aerobik çamur stabilizasyonu olan tesisler için, yaz aylarında genellikle aşırı miktarda ısı vardır, bu da, bu tür atıksu arıtma tesisi için önlemi gereksiz kılar. Gelecekte enerji tasarruflu su arıtmasını sağlayacak diğer önlemler, atıksu arıtma tesisinin giriş ve çıkışlarındaki hidroelektrik enerji. . Bununla birlikte, bu yaklaşım sadece sınırlı bir potansiyel sunmaktadır, çünkü mevcut düşme yüksekliği düşüktür ve üretilen enerji miktarı çaba ve masrafı karşılamaz.
Özellikle çamur yakma işlemine sahip daha büyük tesislerde, enerji verimliliğini daha da artırmak üzere ek bir yakıt kaynağı olarak, çubuklu elek çöküntülerinin kullanılması tavsiye edilir. . Bununla birlikte, bu teknolojinin potansiyeli, çöküntü birikimini azaltan çubuklu elek çöküntüsü yıkayıcıların kullanımı ile sınırlıdır.
yüksek verimli önlemler. Atıksu arıtma tesisine bağlı olarak, havalandırma prosesi toplam enerji ihtiyacının %60 ila %80'ini oluşturmaktadır, havalandırmanın geleceğin su arıtımı için özellikle önemli olmasının sebebi de budur.
Havalandırma tanklarının neden bu kadar çok enerji tükettiğini anlamak için biyolojik temizlik sistemindeki proseslere kısaca bir göz atalım. Havalandırma tankları, fosfatlar ve azot bileşikleri gibi organik maddeleri, mekanik olarak önceden arıtılmış atıksulardan temizler. Bu ayrışma, bakteriler, havalandırılmış çamur gibi mikroorganizmalar tarafından gerçekleştirilir.
İlk aşamada atıksudaki fosfatları biyolojik olarak uzaklaştırmak için, tankın ilk kısmı oksijen bakımından düşük tutulur. Daha sonra atıksuya basınçlı su yoluyla büyük miktarda oksijen verilir. Bakteriler oksijen nedeniyle hızla çoğalırlar ve fosfatların, çözünmüş bir çökeltici ile birleştirildiğinde, biyolojik çamurla bağlanmalarına neden olurlar. Çamur daha sonra ikincil arıtma tanklarında ayrışır ve havalandırma tanklarına geri gönderilebilir veya çamur arıtma sistemine aktarılabilir. Bu proses, büyük miktarlarda basınçlı hava verilmesi nedeniyle büyük miktarda enerji kullanır.
Havalandırma teknolojisinin zorluğu, temel olarak, yük profillerinde ve değişen kirlilik seviyelerinde ciddi değişikliklerle başa çıkabilen, ihtiyaç-odaklı bir hava beslemesi sağlama konusunda meydana gelmektedir. Daha eski atıksu arıtma tesisleri, her zaman gerekli olmasa da, tedarik durumundan bağımsız olarak, her zaman aynı miktarda oksijen sağlayan blower teknolojileri ile donatılmıştır. Bu nedenle zorluk, bir yandan ihtiyaç-odaklı havalandırma uygulamak ve diğer yandan yük profilinin kısmi yük aralıklarını mümkün olduğunca verimli bir şekilde sağlamaktır.
Havalandırma tanklarına verimli bir şekilde enerji sağlamak üzere AERZEN, her bir atıksu arıtma tesisinin özel gereksinimlerine uygun olarak uygulanan bir veya daha fazla blower teknolojisinden oluşan bir ürün portföyüne güvenmektedir. Bu yaklaşım, maksimum verimlilik elde etmeyi ve tasarruf potansiyelinden tam olarak yararlanmayı mümkün kılar.
Bu portföy şunlardan oluşmaktadır; turbo blowerler, Pozitif deplasmanlı blowerler ve Döner loblu kompresörler. Avantajlar çok açıktır: Bu teknolojilerin her biri, özel gereksinimlere göre uyarlanabilen özel avantajlara ve güçlü yönlere sahiptir. Örneğin turbo blowerler tasarımları dolayısıyla etkileyici bir şekilde enerji verimliliğine sahipken, döner pistonlu makineler, kısmi yük aralığında ayarlanabilirlik ve neredeyse değişken verimlilik açısından oldukça üstündür. Bir hibrit olarak, döner loblu kompresör, blower ve kompresör teknolojisinin avantajlarını tek bir sistemde birleştirmektedir. Uygulamaya bağlı olarak, eldeki durum için farklı teknolojilerin bir kombinasyonunu veya en verimli teknolojiyi seçmeniz önerilir. Sadece farklı teknolojiler değil, aynı zamanda farklı boyutlarda da kurulum yapmak mümkündür. Ve eğer bu yaklaşım akıllı bir küresel kontrol sistemi ile birleştirilirse ek tasarruf potansiyeli elde edilebilir.
Deneyimler, optimize edilmiş havalandırma sayesinde önemli miktarda enerji tasarrufu sağlanabileceğini göstermiştir. Örneğin, Röda-Wiedenbrück atıksu arıtma tesisi, bir Aerzen Turbo blower ve bir Delta Hybrid kurulumu yaparak, yılda 40.000 Euro enerji tasarrufu sağlamayı başardı.
KONU DÜNYASI ATIKSU ARITMADAKİ SAYFALAR:Su ve atıksu arıtma | Atıksu arıtma tesisi operatörleri için performanslar | Vaka çalışmaları | Performance³ | Wastewater treatment guide | Performans Hesaplayıcısı
