Gli impianti di depurazione sono di norma i maggiori consumatori di energia in una data comunità. Tuttavia, finora l'attenzione si è concentrata quasi esclusivamente sulla sicurezza dell'approvvigionamento e sulle prestazioni di depurazione (conformità ai valori di monitoraggio). Per molto tempo, l'efficienza non è stata un problema. Allo stesso tempo, il trattamento delle acque reflue urbane consuma solitamente dal 30 al 40% di elettricità in più del necessario. Il potenziale di risparmio è quindi enorme. Tuttavia, alla luce dell'aumento dei prezzi dell'energia, della maggiore pressione sui costi e degli obiettivi di riduzione delle emissioni di CO2 stabiliti nell'Accordo di Parigi (65% in meno di emissioni di CO2 entro il 2030 rispetto ai livelli del 1990), l'efficienza energetica e delle risorse sta diventando sempre più un fattore decisivo per gli operatori degli impianti di depurazione, e l'ottimizzazione energetica rappresenta quindi una priorità fondamentale.

Ottimizzare la ventilazione è la chiave per una maggiore efficienza energetica

Il Trink- und Abwasserzweckverband (TAV, Associazione per l'acqua potabile e le acque reflue) di Liebenwalde ha saputo riconoscere i segnali del tempo e ha modernizzato radicalmente il suo impianto di depurazione, entrato in funzione nel 1995. L'attenzione si è concentrata sull'ottimizzazione del sistema di aerazione nella vasca di ossidazione, poiché la fase di trattamento biologico rappresenta il 60-80% del fabbisogno totale di energia nel trattamento delle acque reflue. Adottando nuovi ed efficienti compressori ibridi Delta Hybrid e sostituendo il sistema di aerazione, è stato possibile ottimizzare l'apporto di ossigeno e ridurre significativamente il consumo energetico durante l'aerazione. A ciò hanno contribuito anche l'installazione di nuove tubazioni e l'utilizzo di un ulteriore filtro per i fanghi di ricircolo nella struttura di ritorno. In questo modo si rimuovono i solidi che altrimenti si depositerebbero sugli aeratori nella vasca di ossidazione, riducendone l'efficienza. "Anche questa volta, abbiamo scelto deliberatamente i gruppi di AERZEN", afferma Wolfhard Raasch, direttore tecnico dell'impianto di depurazione di Liebenwalde. E spiega perché: "I soffiatori AERZEN erano già stati utilizzati al momento della costruzione dell'impianto. Oggi, a distanza di un quarto di secolo, alcuni di essi sono ancora in funzione e lavorano con la precisione di un orologio. Anche la cooperazione con l'azienda funziona a meraviglia. Siamo davvero molto soddisfatti".

Compressori ibridi: il meglio di due mondi

Nell'impianto di depurazione di Liebenwalde, due compressori ibridi Delta Hybrid D 62S con un volume di aspirazione di 41,7 m3/min e una pressione differenziale di 480 mbar forniscono aria compressa alla vasca di ossidazione. I compressori ibridi o i soffiatori a vite sono tra le soluzioni più innovative nella tecnologia dei compressori. Combinano i vantaggi della tecnologia dei soffiatori e dei compressori in un unico sistema. Il fattore decisivo nella scelta di utilizzare i compressori Delta Hybrid a Brandeburgo è stata la possibilità di installarli all'aperto. "I gruppi dovevano essere posizionati direttamente accanto alla vasca, senza alcun riparo", spiega Christian Meyer, Sales engineer di AERZEN.

I Delta Hybrid sono perfetti per essere installati all'aperto. Grazie alla loro struttura in acciaio zincato, alla verniciatura a polveri e al design a tenuta della cabina fonoassorbente con una sofisticata canalizzazione interna dell'aria, sono progettati in modo ottimale per resistere al vento e alle intemperie e per tollerare senza problemi la concentrazione di H2S tipica degli impianti di depurazione. È stata inoltre installata una coppa dell'olio, in modo da non inquinare l'ambiente in caso di incidente o durante il cambio dell'olio. L'installazione all'aperto direttamente accanto alla vasca offre due vantaggi principali: in primo luogo, le tubature di collegamento possono essere estremamente corte, riducendo così al minimo le perdite di energia. Il secondo punto riguarda la temperatura dell'aria di aspirazione. Da un punto di vista termodinamico, questo valore dovrebbe essere il più basso possibile. Tuttavia, un riparo sortirebbe l'effetto opposto: l'aria intorno ai gruppi si riscalderebbe, con il risultato che non potrebbe più essere compressa in modo ottimale. "Come regola generale, possiamo dire che a una riduzione della temperatura di 3°C corrisponde un risparmio energetico dell'1%", chiarisce Christian Meyer. "Per questo motivo, tra l'altro, i nostri soffiatori aspirano sempre l'aria dal lato "freddo" del gruppo e non dal lato del raccordo di pressione, dove il calore irradiato è notevole".

Finanziamento tramite sovvenzioni

AERZEN ha anche stabilito un contatto tra l'impianto di depurazione di Liebenwalde e la piattaforma industriale e.qua. e.qua è una rete di aziende municipalizzate del settore idrico particolarmente attente ai temi dell'efficienza energetica, del recupero di energia e della gestione delle risorse e si è fatta un nome in particolare come procacciatrice di finanziamenti. "Molti operatori di impianti di depurazione non sanno nemmeno che possono richiedere sovvenzioni statali per l'ottimizzazione energetica Grazie all'installazione all'aperto dei soffiatori AERZEN direttamente accanto alla vasca, le tubazioni di collegamento possono essere estremamente corte, riducendo così al minimo le perdite di energia. - fino all'80%. Anche la preparazione dello studio delle potenzialità, che è alla base di ogni richiesta di sovvenzione, è sovvenzionata al 50%", sottolinea Andreas Koschorreck, Amministratore delegato di e.qua. Per l'impianto di depurazione di Liebenwalde, e.qua si è fatta carico dell'intera gestione dei finanziamenti. È stata la cooperazione e la collaborazione tra AERZEN ed e.qua a consentire all'impianto di depurazione di Liebenwalde di investire fin dall'inizio in un trattamento delle acque reflue rispettoso del clima. L'ottimizzazione del sistema di aerazione nella vasca di ossidazione non è stato l'unico progetto energetico di rilievo. Sono stati anche realizzati un impianto fotovoltaico a terra da 100 kWp con batteria di accumulo e un impianto di umificazione dei fanghi di depurazione. Grazie all'impianto fotovoltaico, un terzo del consumo di elettricità dell'impianto di depurazione è coperto da energia da fonti rinnovabili. Rispetto al vecchio impianto di ispessimento meccanico, l'impianto di umificazione dei fanghi di depurazione, che si estende su due ettari, offre anche notevoli vantaggi in termini di protezione del clima. Il maggior contenuto di sostanza secca, pari al 40% (in precedenza: 6%) riduce del 90% in totale il numero dei trasporti necessari per uso agricolo. Inoltre, non sono più necessari prodotti chimici e il consumo di elettricità è molto basso.

Da divoratore di energia a leader climatico

Per l'impianto di depurazione di Liebenwalde, gli investimenti per aumentare l'efficienza energetica e l'uso di energie rinnovabili sono stati più che ripagati. Ad esempio, il consumo energetico dell'impianto è sceso da 40 kWh a 18 kWh abitanti equivalenti (AE) all'anno. Un'analisi delle emissioni di CO2 mostra un risparmio del 62%. Complessivamente, è possibile conseguire un risparmio sui costi di 61.600 euro all'anno. "Ammodernare l'impianto è stata la scelta giusta. Con l'ottimizzazione energetica abbiamo fatto un vero e proprio salto di qualità e oggi ci troviamo nella posizione ottimale per affrontare il futuro, grazie al sostegno attivo di AERZEN", afferma Wolfhard Raasch. Ha già in mente un altro obiettivo: "Vogliamo diventare indipendenti dai fornitori esterni di energia elettrica e quindi abbiamo in programma un'ulteriore espansione del fotovoltaico. Il futuro si chiama autosufficienza energetica."

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