Holzkirchen
Met AERsmart, vervaardigd door AERZEN, bespaart de rioolwaterzuiveringsinstallatie in Holzkirchen ongeveer 50.000 kWh per jaar
De rioolwaterzuiveringsinstallatie in Holzkirchen heeft een duidelijk omschreven taak: “We zuiveren ons rioolwater optimaal.” Met de rioolwaterzuiveringsinstallatie, ontworpen voor een inwonerequivalent van 50.000, streeft de gemeentelijke onderneming, gelegen 40 kilometer ten zuiden van München, niet alleen naar deze doelstelling, maar ook naar het zo grondstofbesparend mogelijk handelen. Samen met AERZEN hebben ze de opdracht gegeven voor een blowertechnologie die, vanuit het oogpunt van energiezuinigheid, een nieuwe mijlpaal vormt voor de gehele industrie.
Gedeeltelijke belasting verlaagt de efficiëntie, schaadt de energiezuinigheid en verhoogt dus de operationele kosten. Deze context geldt voor alle industrieën en heeft een ernstig effect op rioolwaterzuiveringsinstallaties, voornamelijk in de biologische zuivering. De elektrische energie voor de aandrijving van de blowers is verantwoordelijk voor ongeveer 80% van de kosten op dit gebied van rioolwaterzuivering. Daardoor neemt de efficiëntie toe en betaalt een echt op maat gemaakt ontwerp van de blowers voor de dagelijkse vereisten zich snel terug. De vraag blijft hoe de veranderende luchtbehoefte in de beluchtingsbekkens optimaal kan worden gedekt en niet ten koste gaat van overdimensionering en inefficiënte gedeeltelijke belasting.
Meer dan cascadering
Elke blower bereikt zijn optimale bedrijfspunt alleen in een duidelijk gedefinieerd prestatiebereik en werkt dan met maximale efficiëntie. Het luchtverbruik in de biologische zuivering is onderhevig aan aanzienlijke schommelingen. De prestatiecascadering met aggregaten op een rij en het variabele snelheidsbeheer van de blowermotoren zijn belangrijke benaderingen om de beluchtingsbassins behoeftegericht van zuurstof te voorzien. Met het nieuwe AERsmart besturingssysteem zet AERZEN een stap naar de toekomst.
Door tijdens bedrijf met gedeeltelijke belasting verschillende blowertypes op elkaar af te stemmen op basis van het vereiste luchtvolume, vermijdt de nieuwe AERsmart oplossing in grote mate gedeeltelijke belasting van individuele aggregaten. Vergelijkbaar met een automatische piloot neemt AERsmart de volledige besturing en het beheer over van een compressorgroep van maximaal twaalf machines. De nieuwe oplossing gaat verder dan een eenvoudige cascadeverbinding of -uitschakeling. Deze technologie staat in het teken van het groeperen van bloweraggregaten met verschillende werkingsprincipes. GEA (Gemeindliche Einrichtungen und Abwasser Holzkirchen, Gemeentelijke Voorzieningen en Rioolwater Holzkirchen), bijvoorbeeld, dekt de basislastvereisten met een AERZEN turbocompressor. Met een motorvermogen van 60 kW levert het type TB75-0.8S een olievrije volumestroom van 2.900 m³/h met een drukverschil van 0,8 bar. Zoals de term basisbelasting al zegt, dient de turbocompressor voor het dekken van de gemiddelde behoefte. Bij piekbelastingen voldoet de machine niet en bij lage belastingen verliest het aggregaat aanzienlijk aan efficiëntie.
In Holzkirchen leidt deze context ertoe dat GEA de turbocompressor combineert met een AERZEN draaizuigercompressor van de Delta Hybrid-serie en twee Delta Blowers met oudere productiedata. Deze waren al beschikbaar vóór de aanpassing en dienen nu voornamelijk als redundantie voor de operationele betrouwbaarheid. AERsmart zorgt ervoor dat de Delta Hybrid start met de luchttoevoer van de beluchtingsbekkens, wanneer het zuurstofverbruik bij lage belasting een niveau bereikt waarbij een turbo onderbelast zou raken en zijn optimale operationele bereik zou verlaten. In omgekeerde richting helpen Delta Hybrid en Delta Blower bij piekbelastingen. Dit kan vooral gebeuren op “warme zomerdagen, wanneer het zuurstofverbruik hoog is”, legt bedrijfsleider Markus Spallek uit.
Besparingen van € 10.000 per jaar
In Holzkirchen heeft AERsmart vanaf het begin uitstekend gefunctioneerd, wat tot uitdrukking komt in een merkbare energiebesparing van ongeveer 10%. Wat het uiteindelijke besparingspotentieel zal zijn, hangt voornamelijk af van hoe goed de fabriek voorheen werkte. “We hadden onze processen al geoptimaliseerd. Daarom is 10% voor ons veel.” Uitgedrukt in cijfers: In Holzkirchen wordt elk jaar ongeveer 500.000 kWh elektrische energie gebruikt voor de beluchtingsbassins. De besparing van 50.000 kW heeft een merkbaar effect op de portemonnee van de stad door een besparing van € 10.000. Hiermee heeft de geïnstalleerde oplossing bestaande uit een turboblower en AERsmart zich na ongeveer drie jaar terugverdiend.
AERsmart acts as autopilot
Bij normaal bedrijf draait de turboblower in het optimale bedrijfspunt, te zien op het AERsmart display met de wijzer in de groene sector. Op de visualisatie van AERsmart is een transportvolume van 34 m³/min zichtbaar. Als er tussen 28 en 16 m³ nodig is, wordt de Delta Hybrid gebruikt. “Vanaf 24 m³ schakelt AERsmart de Turbo uit”, verklaart Spallek. Volgens de ervaringen van de bedrijfsleider zijn de vereiste luchtvolumes slechts een deel van de ontwerpkenmerken, omdat ook de benodigde inblaasdrukken belangrijk zijn voor de beslissing welke technologie het meest effectief is. “Als de bassins vlakker zijn en de druk dus lager is, kan een draaizuigerblower een efficiënte oplossing zijn.”
Met alle technische innovaties en een algemene houding als “We hebben altijd aandacht besteed aan energiezuinigheid”, ligt de focus in Holzkirchen in de eerste plaats op de waterkwaliteit. “Ons uitgangspunt is om rioolwater optimaal te zuiveren. En dat tegen een zo kosteneffectief mogelijke prijs. Deze aanpak wijkt af van de industrie. Maar fabrieken willen hun rioolwater zo kosteneffectief en zo goed als nodig zuiveren.” Dat efficiëntie in de zuidelijke buitenwijken zo belangrijk is, komt doordat zuinig omgaan met grondstoffen een van de hobby’s van Andreas Spallek is. De fabriek rekent op “redelijke oplossingen die de efficiëntie verhogen en niet op technische snufjes”. Voor de expert is het duidelijk dat water alleen betrouwbaar kan worden gezuiverd met behulp van een bepaalde energie-input. “Met een goede machinepool kunnen we ons doel bereiken om het vereiste luchtvolume betaalbaar te genereren.” Hierdoor worden de installaties permanent geoptimaliseerd en wordt het energieverbruik verbeterd.
Rioolwaterzuiveringsinstallaties als energiecentra van morgen?
Spallek is van mening dat “er een trend zal komen om verschillende blowertypen te combineren, zodat het totale samenspel uiteindelijk de vereiste luchtvolumes genereert met een optimaal rendement en maximale energiezuinigheid”. Volgens hem hebben rioolwaterzuiveringsinstallaties slechts twee kansen om hun duurzaamheid te verbeteren: Het energieverbruik te verminderen door het gebruik van intelligente technologie en door de energieonafhankelijkheid te verhogen. Daarom gebruikt Holzkirchen ook een thermische blokcentrale om het rioolgas dat in de slibgistingstoren wordt gegenereerd om te zetten in elektriciteit en om de warmte te gebruiken voor het verwarmen van de bioreactor. Een andere mogelijke oplossing voor Spallek: Decentrale verbranding van zuiveringsslib binnen een lokaal warmtenet. “Droog zuiveringsslib heeft een calorische waarde die vergelijkbaar is met die van bruinkool.” Aangezien in de afvalverwijderingsindustrie de taak in de toekomst steeds meer zal bestaan uit het terugwinnen van fosfaat uit de residuen, gaat de voorkeur uit naar dergelijke oplossingen. Rioolwaterzuiveringsinstallaties als decentrale energiecentrales van morgen. Maar zijn ze ook geschikt om aan de basislastvereisten te voldoen bij het opwekken van elektriciteit?
![Informatiebrochure – AERwater [A1-045]](/fileadmin/_processed_/6/9/csm_A1-045-06-EN-Headquarter_8c15469a09.webp "Informatiebrochure – AERwater [A1-045]")
