Holzkirchen
Com o AERsmart fabricado pela AERZEN Holzkirchen uma estação de tratamento de águas residuais poupa aproximadamente 50.000 kWh todos os anos
A estação de tratamento de águas residuais de Holzkirchen tem a sua função claramente formulada: "Purificamos as nossas águas residuais de forma perfeita." Com a sua estação de tratamento de águas residuais concebida para um equivalente de população de 50.000, a empresa municipal, localizada a 40 km a sul de Munique, não só cumpre o seu objetivo como também afirma funcionar da forma mais eficiente possível em termos de poupança de recursos. Em conjunto com a AERZEN, encomendaram uma tecnologia de sobrepressores que, do ponto de vista da eficiência energética, estabelece um novo marco para toda a indústria.
A carga parcial reduz a eficiência, prejudica a eficiência energética e, por conseguinte, aumenta os custos operacionais. Este contexto aplica-se a todas as indústrias e tem um efeito grave nas estações de tratamento de águas residuais, principalmente na biologia. A energia elétrica para o acionamento dos sobrepressores é responsável por cerca de 80% dos custos neste domínio da limpeza das águas residuais. Consequentemente, os aumentos de eficiência e um design realmente personalizado dos sobrepressores para as necessidades diárias compensam rapidamente. A questão que se coloca é a de saber como é que as necessidades variáveis de ar nos tanques de aeração podem ser satisfeitas de forma ideal e não à custa de sobredimensionamentos e de uma carga parcial ineficiente.
Para além da cascata
Cada sobrepressor só atinge o seu ponto de funcionamento ótimo numa gama de desempenho claramente definida e trabalha então com a máxima eficiência. O consumo de ar na biologia está sujeito a variações consideráveis. O desempenho em cascata com agregados em fila, bem como o controlo de velocidade variável dos acionamentos dos sobrepressores, são abordagens importantes para fornecer oxigénio aos tanques de aeração orientadas para as necessidades. Com o novo sistema de comando AERsmart, a AERZEN dá mais um passo em frente.
Ao coordenar diferentes tipos de sobrepressores em operação de carga parcial com base no volume de ar necessário, a nova solução AERsmart evita em grande parte a carga parcial de agregados individuais. Comparável a um piloto automático, o AERsmart assume a gestão completa do controlo e regulação de um grupo de compressores com até doze máquinas. A nova solução vai além de uma simples ligação ou desativação em cascata. O sentido desta tecnologia é antes o agrupamento de unidades de sobrepressor com diferentes princípios de funcionamento. A "Gemeindliche Einrichtungen und Abwasser Holzkirchen -GEA" (Instalações municipais e águas residuais de Holzkirchen) da Messrs, por exemplo, cobre os requisitos de carga de base com um turbocompressor AERZEN. Com um motor de 60 kW, o tipo TB75-0.8S fornece um caudal isento de óleo de 2.900 metros cúbicos por hora com uma pressão diferencial de 0,8 bar. Como o termo carga de base diz, o turbocompressor serve para cobrir a necessidade média. Em caso de picos de carga, a máquina não é suficiente e, com cargas baixas, a unidade perde consideravelmente em eficiência.
Em Holzkirchen, este contexto leva a que a GEA da Messrs combine o turbocompressor com um compressor de êmbolo rotativo AERZEN da série Delta Hybrid, bem como dois Delta Blowers com datas de fabrico mais antigas. Estes já estavam disponíveis antes da modificação e agora servem principalmente como redundância para a fiabilidade operacional. O AERsmart garante que o Delta Hybrid começa com o fornecimento de ar dos tanques de aeração, quando o consumo de oxigénio a baixa carga atinge um nível em que um turbo ficaria subaproveitado e sairia de sua faixa operacional ideal. Na direção inversa, o Delta Hybrid e o Delta Blower ajudam em caso de picos de carga. Isto pode ocorrer "particularmente nos dias quentes de verão, quando o consumo de oxigénio é elevado", explica o diretor da fábrica, Markus Spallek.
Poupança de 10.000 euros por ano
Em Holzkirchen, o AERsmart tem funcionado de forma excelente desde o início, o que se reflete numa poupança de energia percetível de cerca de 10%. A taxa final do potencial de poupança dependerá principalmente da qualidade do funcionamento anterior da fábrica. "Já tínhamos otimizado os nossos processos. Por isso, para nós, 10% é muito". Expresso em números: Em Holzkirchen, todos os anos são gastas cerca de 500.000 kWh de energia elétrica para os tanques de aeração. Assim, as poupanças de 50.000 kW protegem visivelmente o erário da cidade, através da redução de despesas em 10.000 euros. Desta forma, a solução instalada, que consiste num turbo e no AERsmart, terá sido compensada ao fim de cerca de três anos.
O AERsmart atua como piloto automático
Em funcionamento normal, o turbo funciona no "ponto de operação normal", que pode ver no ecrã do AERsmart com o ponteiro no setor verde. Na visualização do AERsmart, pode ver um volume de transporte de 34 metros cúbicos por minuto. Se a necessidade se situar entre 28 e 16 metros cúbicos, é utilizado o Delta Hybrid. "A partir de 24 metros cúbicos, o AERsmart desliga o Turbo", informa Spallek. De acordo com a experiência do diretor da estação, os volumes de ar necessários são apenas uma parte das caraterísticas do projeto, uma vez que também as pressões de insuflação necessárias são importantes para decidir qual a tecnologia mais eficaz. "Se os tanques forem mais planos e, consequentemente, a pressão for menor, um sobrepressor de êmbolo rotativo pode ser uma solução eficiente."
Com todas as inovações técnicas e um geral "Sempre prestámos atenção à eficiência energética", em Holzkirchen o foco está, antes de mais, na qualidade da água. "A nossa premissa é purificar as águas residuais de forma ideal. E isto a um preço tão económico quanto possível. Esta abordagem difere da indústria. Mas as estações querem purificar as suas águas residuais da forma mais económica e tão boa quanto necessário". O facto de nos subúrbios do sul a eficiência ser tão importante resulta do facto de a utilização económica dos recursos ser um dos hobbies de Andreas Spallek. A fábrica conta "com soluções razoáveis, que aumentam a eficiência e não com gadgets técnicos". É evidente para o perito que a água só pode ser purificada de forma fiável através de um determinado consumo de energia. "Com um bom parque de máquinas, podemos atingir o nosso objetivo de gerar o volume de ar necessário de forma económica." Consequentemente, as instalações são otimizadas de forma permanente e a utilização da energia é melhorada.
As estações de tratamento de águas residuais como centros energéticos do futuro?
Esta tendência virá, para combinar diferentes tipos de sobrepressores, de modo a que a interação global gere finalmente os volumes de ar necessários com uma eficiência ideal e máxima eficiência energética", essa é a convicção de Spallek. Na sua opinião, as estações de tratamento de águas residuais só têm duas hipóteses de melhorar a sua sustentabilidade: reduzir o consumo de energia através da utilização de tecnologia inteligente e aumentar a produção de autoenergia. Por isso, Holzkirchen também utiliza uma central termo-elétrica tipo bloco para converter o biogás de esgoto, gerado na torre de digestão, em eletricidade e utilizar o calor para aquecer o biorreator. Outra solução possível para Spallek: incineração descentralizada de lamas de tratamento de águas residuais numa rede local de aquecimento. "As lamas de tratamento de águas residuais secas têm um poder calorífico semelhante ao da lenhite". Como no setor da eliminação de resíduos a tarefa no futuro será cada vez mais a recuperação de fosfato dos resíduos, estas soluções seriam predestinadas. As estações de tratamento de águas residuais como centros de energia descentralizados do futuro - e adequadas para satisfazer as necessidades de carga de base também na produção de eletricidade?
![Brochura informativa - AERwater [A1-045]](/fileadmin/_processed_/6/9/csm_A1-045-06-EN-Headquarter_8c15469a09.webp "Brochura informativa - AERwater [A1-045]")
