Образование дополнительной энергии от очистки сточных вод
С 2010 года предприятие водоочистки Marselisborg’а перенесло фокус с минимизации энергопотребления на увеличение количества выработанной энергии.На сегодняшний день предприятие вырабатывает энергию и тепло, поставляя его центральной системе энергоснабжения Орхуса, второго по размеру муниципалитета Дании.Благодаря этому выброс углерода уменьшен на 35 %. Предприятия водоочистки и водоснабжения, как правило, являются основным потребителем энергии.Стандартные водоочистные и водоснабжающие сооружения используют 25–40 % всей энергии муниципалитета. Наибольшее энергопотребление уходит на поддержание интенсивности процессов. На протяжении многих лет целью предприятия являлась разработка новых способов сокращения количества энергии, тратящейся на очистку одного литра воды, участвующей в процессе, а так же ужесточение требований к качеству водоочистки, таких как удаление питательных веществ, увеличивающих энергопотребление.
"Мы всегда обращали внимание на преобразователи частоты Danfoss VLT® и на возможности, которые они способны нам предоставить. Разница между тем, что было 25 лет назад и тем, что мы видим сейчас, заключается в том, что процессы укладываются в заданные рамки. И мы не достигли бы этих результатов без точного контроля, получаемого от VLT®" - говорит Flemming Husum, менеджер предприятия Marselisborg WWTP.
Оптимизация энергетического баланса
Нитрификация и денитрификация активированного осадка сточных вод: 16 преобразователей частоты VLT® мощностью 4 кВт, с опцией интерфейса PROFIBUS, встроенным фильтром RFI, классом защиты корпуса IP66 и щитком контроля аэрационных установок.
Процессы водоочистки характеризуются разбросом загруженности (колебанием потока) в течение 24-часового цикла и сезонно на протяжении всего года. Преобразователи частоты все интенсивнее используются для управления вентиляторами, насосами и прочей моторизированной техникой с целью адаптации к постоянно меняющимся требованиям. С 2010 года Aarhus Water усиленно работает вместе со специалистами по водной среде для улучшения энергетического баланса на предприятии водоочистки Marselisborg’а.
Ключевые пункты стратегии:
- Оптимизация процесса удаления азота по средствам контроля датчиками в режиме реального времени. Преобразователь частоты изменяет уровень аэрации в соответствии с требованиями. Эта система контроля уменьшает энергопотребление и увеличивает количество остаточного углерода в системе.
- Вентиляционная технология улучшена до высокоскоростной турбо вентиляции. Новые достижения в уменьшении энергопотребления на процесс аэрации.
- Контроль аэробного осадка функцией управления температурой и загрузкой установки. Здесь преобразователь частоты контролирует возвращение осадка вентиляторов, снижая энергетические затраты и увеличивая количество остаточного углерода в системе.
- Улучшение комбинирования нагревательного и силового процессов для выработанной энергии с 90 % энергоэффективностью.
Эти улучшения, включая производство из метана электроэнергии и тепла, извлекаемого из аэробных осадков в процессе усвоения, создают впечатляющие результаты:
- 130 % выработанной энергии (30 % дополнительного электричества)
- увеличение количества производимой теплоты примерно на 2.5 ГВт в год.
«Мы используем частотные преобразователи VLT везде, где это необходимо. Мы постоянно находимся в поиске наилучшей рабочей точки. Наша цель состоит в увеличении количества литров воды, получаемых на кВт затрат. Текущая оценка — 0,32 кВт/куб. м. очищенной воды» - комментирует Flemming Husum, менеджер предприятия Marselisborg WWTP.
Частотный привод VLT везде, где необходимо
Насосная станция: Преобразователь частоты VLT 160 КВт исполнения IP54 контролирует насос весом 1,25 т
Преобразователи частоты установлены в каждой вращательной установке на Marselisborg WWTP: вентиляторы, насосы, смесители и дегидратационные насосы. Преобразователи частоты позволяют производству приспособиться к переменной нагрузке с максимальной гибкостью. Более 100 двигателей управляются преобразователями частоты VLC в Marselisborg.
Получение дополнительной энергии
Для города Орхус эта цель заключается в получении дополнительной энергии от работы водоочистных предприятий в как можно большем количестве. Это позволит основному потребителю энергии стать энергетически нейтральным.
Aarhus Water WWTPs
Более 300,000 людей живет в Орхусе, втором по величине городе Дании. Aarhus Water обслуживает население в водоснабжениии и в очистке сточных вод. Предприятие водоочистки принимает до 35 миллионов кубометров сточной воды ежегодно. Здесь продуктивность очистки сточных вод оптимизирована с помощью преобразователей частоты Danfoss VLT® с изначального ввода в эксплуатацию в 1990. Сегодня использование VLT важно как никогда раньше. Долгосрочный план заключается в закрытии нескольких заводов и усовершенствовании оставшихся трех. Он заключает в себе реализацию новых технологий, например, методов аэробной переработки, таких как процесс анаммокса, и увеличение производительности.