Dankzij een nieuwe schroefblower van KAESER werkt de afvalwaterzuiveringsinstallatie in het Duitse Treis-Karden nu nóg efficiënter en wordt het milieu daarbij ontzien.
De gemeente in Cochem Duitsland exploiteert een zeer innovatief netwerk van afvalwaterzuiveringsinstallaties en is altijd op zoek naar nieuwe manieren om de efficiëntie te verbeteren en tegelijkertijd het milieu te respecteren.
Dankzij de nieuwe schroefblower in Treis-Karden stroomt er per seconde 344 liter schoon water naar de Moezel en wordt de gemeentekas ontlast.
De afvalwaterzuiveringsinstallatie in Treis-Karden is een installatie van het SBR-type (Sequencing Batch Reactor). Dat betekent dat afvalwater batchgewijs wordt behandeld. Een cyclus in een bekken duurt ongeveer 300 minuten. Wanneer de installatie in werking is, bedragen de waterpeilen ongeveer 5,5 meter bij een fysische druk van ongeveer 570 mbar. Wel is het zo dat de afvalwaterstromen in de loop van het jaar sterk variëren. Tijdens de zomer zorgen de toeristen en wijnbouwers in de Moezelstreek voor hogere waterhoeveelheden, terwijl de hoeveelheden in de wintermaanden aanzienlijk kleiner zijn. Bovendien schommelt de druk tussen 480 en 570 mbar (overdruk), afhankelijk van het waterpeil van de SBR-installatie.
Voorheen werden in de afvalwaterzuiveringsinstallatie in Treis-Karden draaizuigerblowers gebruikt, waarover de exploitant ook erg tevreden was. Met een bekkendiepte van zes meter heeft de afvalwaterzuiveringsinstallatie een doorsneewaterdiepte in vergelijking met andere afvalwaterzuiveringsinstallaties in Duitsland, waar de optimale inblaasdiepte maximaal vijf meter bedraagt. Op die waterdiepte is de beluchting optimaal. Met hun innovatieve constructie en techniek stelden de nieuwe schroefblowers een duidelijke besparing op de energiekosten en lagere geluidsemissiewaarden in het vooruitzicht voor die omstandigheden, vergeleken met de bestaande oplossing.
Duidelijke kostenvoordelen
De Verbandsgemeinde Cochem besloot daarom bij wijze van proef een schroefblower van het type FBS met een debiet tot 67 m³/min te installeren en die het werk van de draaizuigerblowers te laten overnemen. De installatie zelf heeft een schroefblok met een voordruk van 650 mbar (overdruk), die goed geschikt is voor het systeem.
De nieuwe schroefblowers bieden een pak voordelen. Vergeleken met conventionele draaizuigerblowers zijn ze tot wel 35 procent efficiënter, afhankelijk van de bedrijfsomstandigheden. Bovendien bieden ze duidelijke energetische voordelen in vergelijking met veel van de schroef- en turboblowers op de markt. Dat energiebesparende effect is onder andere te danken aan de voorverdichte interne druk van de schroefblower, die sowieso al in de buurt van de druk van het systeem ligt. Zo wordt zogenaamde oververdichting vermeden. Oververdichting ontstaat wanneer schroefblowers, die geconditioneerd zijn door de inwendige geometrische verhoudingen, een hogere druk produceren dan de afvalwaterzuiveringsinstallatie eigenlijk nodig heeft. Daardoor zou het energievoordeel van dat verdichtingsprincipe afnemen en in het ergste geval zelfs volledig verloren gaan.
De FBS-schroefblower in de afvalwaterzuiveringsinstallatie in Treis-Karden komt in de plaats van de bestaande draaizuigerblowers.
Aanhoudende efficiëntie
De rotoren hebben geen coating, waardoor de efficiëntie hoog blijft, zelfs na jaren van exploitatie. Het blokconcept, waarvoor een patent is aangevraagd, biedt nog andere voordelen die het energiebesparingsvoordeel verbeteren en de specifieke prestaties van de totale installatie duidelijk verhogen. Zo zorgt het ervoor dat de machine ook bij een laag toerental efficiënter kan worden gebruikt dan bij tot nu toe bekende schroefblowers. Dat resulteert in een groter regelbereik dan gebruikelijk op de markt. Bovendien worden de schroefblowers als complete installatie geleverd. Met andere woorden: de compressor is uitgerust met de geïntegreerde sturing Sigma Control 2 en ook met alle nodige vermogenselektronica, waaronder de frequentieomvormer. Doordat de frequentieomvormer al geprogrammeerd is en de totale installatie in de fabriek heeft proefgedraaid, verloopt de installatie veel vlotter.
De sturing zorgt er dan weer voor dat de installatie constant uitgebreid wordt bewaakt. Tegelijkertijd maakt die het mogelijk om de installatie gemakkelijk en kostenefficiënt te integreren in de bestaande procesbesturingssystemen van de afvalwaterzuiveringsinstallatie. De integratie kan conventioneel gebeuren via potentiaalvrije contacten maar ook via Profibus DP en ethernet. Doordat afvalwaterzuiveringsinstallaties al uitgerust zijn met de nieuwste procesbesturingen en beschikken over Profibus DP-connectiviteit, wordt het installatieconcept naadloos geïntegreerd in de toekomstgerichte afvalwaterzuiveringsinstallatie. Dankzij de eenvoudige installatie en inbedrijfstelling worden extra kostenbesparingen gerealiseerd.
Doordachte constructie
De schroefblowers bieden nog andere voordelen die energetisch van aard zijn en dus kostentechnisch een merkbaar verschil maken. Ze hebben een intern koelconcept, dat het energievretende gebruik van oliepompen en oliekoelers overbodig maakt. Bovendien zijn ze voorzien van een effectief afdichtingsconcept, dat afdichting ook op de lange termijn zonder onderdrukpomp waarborgt. Het afzien van nevenaggregaten en een oliesmering met recirculatie verhoogt de duurzaamheid en betrouwbaarheid van de machines nogmaals. Voor optimale koeling en efficiëntie worden de koel- en proceslucht onafhankelijk van elkaar van buiten de behuizing aangezogen. Dat leidt bij gelijkblijvend vermogen voor een hogere nuttige luchtmassastroom. De blowers zijn eenvoudig te installeren. Het zijn zeer robuuste, bedrijfszekere duurlopers met een lange levensduur. Dankzij een doordachte indeling van de componenten is opstelling zowel tegen een wand als naast elkaar mogelijk. Dat maakt gemakkelijk en voordelig onderhoud mogelijk in een ruimtebesparende opstelling.
Hoewel de schroefblower een complete installatie is, kon en moest die in Treis-Karden in afzonderlijke delen worden geleverd en geïnstalleerd. De afvalwaterzuiveringsinstallatie was immers in de loop der jaren aangepast met een slibpers, die de toegang tot de kelderruimte voor de blower had beperkt. Terwijl de installatie in werking is, is het niet mogelijk om de slibpers stil te leggen. Vanwege de modulaire constructie van de schroefblower was dat echter geen probleem. De blower werd ontmanteld en in de ruimte zelf opnieuw geassembleerd en in bedrijf gesteld.
Doordat de bestaande draaizuigerblowers al energiekosten bespaarden als energiezuinige modellen in hun klasse en doordat de zuiveringsinstallatie wisselende waterpeilen kent, was de gerealiseerde besparing in het geval van Treis-Karden niet maximaal. Vanwege de wisselende waterpeilen (bij een maximale tegendruk van 570 millibar) werd van tijd tot tijd een energiebesparing van 25 procent gerealiseerd ten opzichte van de draaizuigerblowers. De waarden werden gemeten en bevestigd door een lokaal ingenieursbureau.