Come si può risparmiare energia nel trattamento delle acque reflue? Quali sono le opzioni per progettare un nuovo stabilimento, per sostituire vecchi modelli e componenti o per rinnovarsi? Queste sono domande importanti alle quali il gestore di un impianto di depurazione deve saper rispondere. AERZEN è in grado di rispondere a tutte le tue domande grazie alle sue soluzioni polivalenti e versatili.

AERZEN è un fornitore internazionale leader nelle soluzioni per il trattamento e la depurazione delle acque reflue. Il trattamento delle acque reflue negli impianti di depurazione è uno dei maggiori campi di applicazione dei soffiatori AERZEN. Compressori, soffiatori e turbo assicurano l'adeguata ventilazione nei serbatoi di aerazione di qualsiasi tipo di impianto di depurazione delle acque reflue. Il campo di applicazione spazia dal piccolo depuratore biologico ai grandi impianti che servono numerosi comuni. Le macchine AERZEN arricchiscono le acque di scarico fornendo aria compressa con ossigeno. Viene così fornito ai batteri l'ossigeno necessario che consente loro la degradazione e l'eliminazione in modo biologico del particolato di scarto nel serbatoio di aerazione. Questa fase del trattamento delle acque reflue costituisce il 60-80% della spesa energetica totale di un impianto di depurazione. Con questa importante fetta dei costi energetici è facile capire come sia possibile ottenere notevoli risparmi economici usando la tecnologia più moderna a disposizione.

Per quanto riguarda questa tecnologia, un altro passaggio importante per migliorare l'efficienza è monitorare e ottimizzare le fluttuazioni giornaliere e annuali. Un esempio può essere la spesa energetica per l'aerazione di un bacino di trattamento attivo installato presso un noto resort vacanze; una calda giornata estiva con un volume molto più alto rispetto a una fredda giornata invernale. Riuscendo a regolare e adattare le prestazioni del soffiatore a queste fluttuazioni, è possibile risparmiare ingenti risorse economiche ed energetiche. Per farlo, è importante considerare attentamente ogni circostanza. Quanto è esteso l'impianto di depurazione? Le fluttuazioni sono evidenti e/o il carico di lavoro è distribuito uniformemente? Tutti i soffiatori lavorano in modo ottimale? Sono calibrati per il tasso di controllo e il carico di lavoro dell'impianto di depurazione? Quanto spazio è disponibile per il soffiatore? Quanto a lungo durerà l'impianto, e quando sarà necessaria una revisione globale? Sostanzialmente, in tutti gli impianti di depurazione si devono elaborare piani precisi.

Soffiatori a lobi (con rotori a lobi)

I soffiatori con rotore a lobi (ad es. AERZEN Delta Blower) sono i “muli” della categoria. Grazie ai costi iniziali relativamente bassi, sono in grado di coprire ampie aree di controllo e offrono flessibilità nelle applicazioni. I soffiatori con rotore a lobi regolano facilmente le fluttuazioni di pressione e temperatura.

I soffiatori a lobi sono i più usati in assoluto nel trattamento delle acque reflue. È possibile ottenere un notevole grado di flessibilità entro il range di controllo usando un inverter. Così la congruenza è assicurata anche in presenza di fluttuazioni di capacità. Il costo relativamente basso dell'investimento si ammortizza in pochissimo tempo.

Turbo o turbocompressori

La tecnologia turbo è in molti casi la soluzione più efficiente nei processi con un numero di giri e un range di controllo limitati ma costanti. Grazie al funzionamento continuo prossimo alle condizioni di progetto, l'energia risparmiata dal turbo è notevolmente maggiore rispetto al rotore a lobi. I costi d'acquisto più elevati vengono compensati dall'efficienza del turbo. L'uso dei turbo è meno adatto in un sistema con fluttuazioni di pressione e portata estreme e frequenti.

Un ulteriore vantaggio del turbo sono le dimensioni ridotte. Richiede uno spazio di installazione minore, il che consente un uso più flessibile dell'area adibita al soffiatore (ad es.: per aggiornare o riprogettare il sistema). Anche questo è un modo per ridurre i costi. AERZEN fornisce il turbo e gli altri componenti come pacchetto: il motore, il soffiatore e il controllo vengono forniti come macchina completa, semplice da installare.

Soffiatore ibrido (compressore con pistone rotante o ibrido)

Un soffiatore ibrido combina le caratteristiche migliori e i vantaggi dei soffiatori rotanti e dei compressori a vite con l'efficienza dei turbo. La principale differenza strutturale è l'uso di un rotore a vite a bassa pressione anziché un rotore a pistone rotante dritto o sovrapposto. Di conseguenza, consente di controllare elevate fluttuazioni di pressione e portata in modo flessibile ed efficiente. I soffiatori ibridi offrono un range di controllo simile ai soffiatori a lobi e garantiscono un volume relativamente consistente di variazioni di pressione. Un soffiatore ibrido ha un campo di controllo compreso tra il 25 e il 100%. Il vantaggio rispetto ai turbosoffianti è l'efficienza migliore nelle aree di carico parziale della macchina.

Vale la pena installare una combinazione delle macchine sopracitate nei grandi impianti di depurazione e negli impianti caratterizzati da elevate fluttuazioni (ad es.: il turbocompressore viene utilizzato per il carico di base, mentre il soffiatore ibrido entra in funzione nei picchi di carico o in condizioni di bassa portata).

I diversi tipi di macchine possono essere utilizzati allo stesso modo nel dissabbiatore e nel serbatoio di aerazione. Una combinazione di turbo, compressori ibridi e soffiatori con rotore a lobi può migliorare l'efficienza energetica e ridurre in modo sostanziale i costi di esercizio dell'impianto di depurazione. AERZEN propone soluzioni che integra nel concetto di "Performance³".

La prima soluzione è il software intelligente AERZEN Performance³ "AERsmart", che seleziona la combinazione di macchine più efficiente in termini di energia per qualsiasi punto operativo richiesto, assicurando che tutte le macchine operino ai parametri ideali con il massimo rendimento.

Le applicazioni nella tecnologia per la depurazione acque sono diverse. Per aiutarti a individuare il sistema più adatto ed efficiente, AERZEN propone uno speciale protocollo di valutazione, "AERaudit", con il quale vengono misurati e valutati i dati di potenza di un sistema esistente. Sulla base di questa analisi è possibile determinare i miglioramenti e le possibilità di risparmio energetico per ciascun impianto del cliente. Inoltre, AERZEN ha composto un assortimento completo di materiali a disposizione dei clienti per la progettazione dei siti. Oltre a numerose informazioni sui prodotti e sulla pianificazione, gli ingegneri impiantisti, le aziende tecniche e gli operatori degli impianti di depurazione troveranno anche una guida per il calcolo dei dati di esercizio, informazioni importanti sulla progettazione della sala compressori e suggerimenti per il recupero di calore durante il trattamento delle acque reflue.

Numerosi riscontri e segnalazioni da parte degli utilizzatori nel campo della depurazione delle acque reflue mostrano, ad esempio, come vengono create soluzioni efficienti per le varie esigenze per mezzo di soffiatori di diverso tipo.

È così che è stata notevolmente migliorata l'efficienza dello Silverstone Sewage Treatment Plant in Colorado, USA, costruito nel 1974, e responsabile della depurazione e del trattamento acque in diversi comuni – inclusi anche alcuni resort per vacanze con elevate fluttuazioni di domanda – sostituendo i vecchi soffiatori centrifughi con la tecnologia AERZEN abbinata a inverter.

L'AERZEN Turbo TB 100 (usato in questo caso) è provvisto di un rotore a magnete permanente, sviluppato appositamente per le alte frequenze e numero di giri elevato nelle applicazioni turbo ad accoppiamento diretto. Come risultato, il livello di rumore è stato ridotto drasticamente e i dispositivi di protezione dell'udito sono diventati superflui. Inoltre l'aria calda emessa dal sistema di raffreddamento del ventilatore può essere usata d'inverno per recuperare calore, quindi per riscaldare il sistema.

Ma tante altre storie di successo dell'area circostante sono testimonianze della qualità e della redditività dei prodotti AERZEN: nell'impianto di depurazione di Emsbüren in Bassa Sassonia (Germania), una macchina turbo a cuscinetto d'aria AERZEN ha sostituito un turbo a cuscinetto magnetico della concorrenza nel mese di marzo 2016. Il turbo della serie TB50-0,8 S copre il funzionamento a medio e alto carico degli impianti progettati per 16.000 EEC. Il funzionamento a basso carico di notte è garantito da un soffiatore con rotore a lobi. Il turbo AERZENER viene azionato a intermittenza.

All'avviamento, il turbo con cuscinetto d'aria inizia a lavorare a pieno carico per 10 minuti. Successivamente, il 60-70% della portata massima si riduce per un intervallo di 60-80 minuti. Una volta che l'ossigeno necessario raggiunge la vasca di aerazione, il turbo entra inizialmente in folle per poi spegnersi completamente. Il funzionamento intermittente con i processi di spegnimento adeguati hanno consentito di adattare le diverse necessità di carico e di risparmiare energia. Dato il buon riscontro del cliente sul turbo con cuscinetto d'aria AERZEN, il comitato per le risorse idriche del Lingener Land ha sostituito una macchina a cuscinetto magnetico con un turbo AERZEN con cuscinetto d'aria dell'impianto di depurazione di Spelle.

Un'altra storia di successo di AERZEN in Germania è legata all'impianto di depurazione di Holzkirchen nei pressi di Monaco. Qui l'80% del costo energetico totale dell'impianto viene generato dall'azionamento dei soffiatori. Per questo motivo, una progettazione ad hoc e un aumento dell'impatto si sono molto presto rivelati redditizi. Per modificare i requisiti di aria nella vasca di aerazione, era necessario dimensionare esattamente la portata dell'aria con un sistema di regolazione preciso. La risposta giusta è stata fornita dal sistema di controllo AERsmart di AERZEN. Il sistema controlla vari tipi di soffiatore in base alla necessità di aria. Come un pilota automatico, AERsmart controlla e regola le unità con una serie di principi di funzionamento e di misure in linea con i requisiti. Il carico di base viene fornito da un turbocompressore TB75-0.8S. In caso di picchi di carico, viene utilizzato in aggiunta un compressore con rotore a lobi della serie Delta Hybrid, con due soffiatori Delta del vecchio tipo, per l'alimentazione dell'aria quando il carico è basso. I carichi parziali all'interno dello stabilimento vengono ampiamente evitati dal controllo mirato e dall'uso differenziato delle singole macchine. Allo stesso tempo l'efficienza energetica aumenta. Un trattamento acque efficiente - facile con AERZEN!

In questa pagina è possibile leggere un report dettagliato sui sistemi di ventilazione AERZEN in uso nell'impianto di depurazione di Holzkirchen nei pressi di Monaco.

Per maggiori informazioni su come scegliere il soffiatore più efficace, ti invitiamo a consultare il nostro Libro Bianco.