Schroefblowers voor afvalwaterzuivering

Energie-efficiënte afvalwaterzuivering wordt steeds belangrijker. De zuiveringsinstallatie in Lüneburg wilde bovendien ook een oplossing die bij weersschommelingen stabiel lucht produceert en die elegant kan worden aangestuurd. Een schroefblower van Kaeser Kompressoren leverde naast een aanzienlijke energiebesparing de gewenste resultaten op.

De zuiveringsinstallatie van de Nedersaksische Hanzestad Lüneburg is ontworpen voor een grootte van ongeveer 325.000 inwonerequivalenten. Hij beschikt over verschillende zuiveringsbassins en verdeelt de lucht die nodig is voor de biologische zuivering van afvalwater door middel van regelschuiven over de tot 7 meter diepe bassins.

Tot nu toe waren er vier klassieke turboblowers met elk 200 kW voor de persluchtproductie voor de activering geïnstalleerd. De exploitant zocht echter naar een oplossing om de luchtproductie rechtstreeks, dynamisch en breedbandig te kunnen aansturen en onafhankelijk van extreme weersomstandigheden een constante luchtinbreng te bereiken.
Omdat zowel de door de compressoren gegenereerde luchtmassastroom als het opgenomen vermogen meettechnisch worden geregistreerd en gedocumenteerd, was het effect van de nieuw geïnstalleerde schroefblower al na korte tijd duidelijk zichtbaar.

In de afvalwaterzuiveringsinstallatie in Lüneburg werd de schroefblower een jaar lang onderworpen aan een maximale gebruikstest. Omdat het hoofdbesturingssysteem van de faciliteit was opgezet om de turboblowers aan te sturen door middel van aanpassingen aan hun leischoepen, was een aanpassing van de software nodig om de schroefblower door middel van een toerentalinstelling aan te sturen. De blower communiceert via Profibus DP met de meet- en regeltechniek; optioneel zijn ook Modbus TCP/RTU, Profinet IO, DeviceNet, Ethernet/IP of de klassieke bedrading beschikbaar, evenals de mogelijkheid van drukregeling of net zoals in geval van Lüneburg, de toerentalregeling. Als de blower bepaalde toerentalgrenzen bereikt, wordt een turbo in- of uitgeschakeld, om inefficiënte overlappingen te voorkomen.

Dankzij instelbare stijg- en daaltijden veroorzaakt de verhoging en verlaging van het toerental van de schroefblower ook geen voor de turbo's schadelijke drukpieken. Een directe vergelijking van het vermogen is af te lezen uit het feit dat de blower precies de huidige werking van een turbo met 4000 - 9000 m³/h vervangt, bijna 24 uur in bedrijf waarvan 12 uur alléén in bedrijf.

Beluchtingsbassin van de zuiveringsinstallatie in Lüneburg.

In eerste instantie had de uitdaging om de luchtinbreng nauwkeuriger en constanter te maken voorrang op mogelijke energiebesparingen. Dit doel is bereikt dankzij het veel dynamischere regelgedrag en het feit dat bij verdringercompressoren de gegenereerde volumestroom aanzienlijk minder sterk met wisselende aanzuigdrukken en -temperaturen fluctueert.

Zelfs bij extreme weersomstandigheden konden volgens de hoofdelektricien de gewenste proceswaarden nu nauwkeurig in stand worden gehouden. Ook de aanzienlijk geringere invloed van drukschommelingen op het regelgedrag van de machine was na korte tijd positief merkbaar, wat ook de aansturing vereenvoudigde. Naast het verbeteren van het procesbeheer kon dankzij de continue meting van de luchtmassastroom en het vermogen ook een aanzienlijke energiebesparing worden geboekt.

De in combinatie met de turbo's lopende schroefblower was energetisch gezien merkbaar bij het totale opgenomen vermogen, doordat in het jaar circa 250.000 kWh kan worden bespaard, wat overeenkomt met ongeveer 10 tot 15 procent, afhankelijk van de totale jaarlijkse behoefte. Dit komt behoorlijk overeen met de reeds voorspelde energiebesparingen, want dankzij de specificatie van de bruikbare volumestroom en het totale opgenomen vermogen van de schroefblower binnen de strikte toleranties van bijlage E van ISO 1217 zijn deze metrologisch belastbaar.

Schroefblower van Kaeser Kompressoren met een maximale volumestroom van 160 m³/min en een maximaal drukverschil van 1100 mbar.

Of nu schroefblowers of turboblowers of beide gecombineerd de beste oplossing zijn, kan worden bepaald aan de hand van de frequentieverdeling van de luchtbehoefte (d.w.z. de tijdsverdeling van de volumestroom tussen minimale en maximale behoefte). Eveneens relevant is de werkelijke bedrijfsdruk, die vooral bij de turbo van grote invloed is op het regelbereik en het voorzien in de luchtbehoefte. 

Het is zinvol om zich bij het zoeken naar oplossingen voor een stationconcept niet vooraf op afzonderlijke machines of technologieën vast te leggen, maar open te zijn. Vooraf dient prioriteit te worden gegeven aan het onderzoek van het luchtbehoefteprofiel en de werkelijke benodigde druk. Het gaat erom de werking van de latere machinecombinatie uiteindelijk als een geheel te beschouwen. Kaeser Kompressoren kent de voordelen van beide technologieën, van de verdringercompressor en de dynamische compressor, en biedt altijd een op maat gemaakte oplossing voor de klant. 

De afvalwaterzuiveringsinstallatie Lüneburg heeft door haar openheid op het gebied van technologie precies het juiste resultaat bereikt en dekt de in de tijd meest voorkomende luchtbehoefte efficiënt en goed regelbaar af.

Hier gaat u naar het product::

• Schroefblowers HBS