Dobré pro životní prostředí

Sdružení obcí Cochem provozuje velmi inovativní spojení čističek a neustále hledá možnosti, jak pracovat ještě efektivněji. Díky novému šroubovému dmychadlu odtéká v obci Treis Karden za sekundu do Mosely 344 litrů čisté vody a obecní pokladně se ulehčuje.

Čistírna odpadních vod v Treis Karden je zařízení typu Sequencing Batch Reactor (SBR). To znamená, že odpadní voda se zpracovává po dávkách. Jeden cyklus v nádrži trvá asi 300 minut. Hladina vody je za běžného provozu asi 5,5 metrů při fyzikálním tlaku přibližně 570 mbar. Během roku se ale množství protékající vody značně mění. Zatímco v létě se kvůli spoustě turistů a vinařů v moselském regionu zvýší množství odpadních vod, jsou v zimních měsících tato množství výrazně nižší. Kromě toho kolísá tlak mezi 480 a 570 mbar, podle hladiny vody v zařízení SBR.

Až dosud se v čističce Treis Karden používala dmychadla s rotačními písty, se kterými byl provozovatel také velmi spokojený. Čistička má se svou šest metrů hlubokou nádrží relativně průměrnou vodní hloubku, protože optimální hloubky pro vhánění vzduchu činí v Německu maximálně pět metrů. Při této hloubce vody je vpravování vzduchu optimální. V našich podmínkách slibují nová šroubová dmychadla díky nové konstrukci a technice výraznou úsporu nákladů na energie a snížené emise hluku ve srovnání s předchozím řešením.

Sdružení obcí Cochem se proto rozhodlo nainstalovat na zkoušku šroubové dmychadlo typu FBS s dodávaným množstvím až 67 m³/min, které by mělo převzít práci dmychadla s rotačními písty. Zařízení samotné má šroubový blok se vstupním tlakem 650 mbar (p), který systému velmi vyhovuje.

Nová šroubová dmychadla tak mají několik předností. Ve srovnání s běžnými dmychadly s rotačními písty jsou, v závislosti na provozních podmínkách, až o 35 procent účinnější a nabízejí výrazné energetické výhody také ve srovnání se mnoha šroubovými dmychadly dostupnými na trhu. Tohoto efektu energetických úspor se dosahuje mimo jiné předběžným interním tlakem šroubového dmychadla, díky kterému je tlak dost blízko tlaku systému. Tím se zabraňuje tzv. nadměrné kompresi. Ta vzniká, když šroubová dmychadla – na základě vnitřních geometrických poměrů – vytvářejí vyšší tlak, než úpravna odpadních vod vůbec potřebuje. Tím by se energetická výhodnost tohoto principu komprese snížila a v nepříznivém případě by se dokonce ztratila.

Šroubové dmychadlo FBS v čističce Treis Karden má nahradit dosavadní dmychadla s rotačními písty.

Rotory jsou bez krycí vrstvy, takže efektivnost i při dlouhodobém provozu zůstává beze změny vysoká. Další výhody přináší koncepce bloku (přihlášená k patentování), která úspory energie ještě zvyšuje a také výrazně snižuje specifický příkon celého zařízení. Mimo jiné způsobuje, že lze stroj i při nízkých otáčkách provozovat efektivněji než dosud známá šroubová dmychadla, a proto disponuje větším rozsahem regulace, než je na trhu běžné. Navíc se šroubová dmychadla dodávají jako kompletní zařízení. To znamená, že je kompresor vybaven integrovaným řízením Sigma Control 2 a veškerou potřebnou elektronikou, jako je například měnič frekvence. Vzhledem k tomu, že je měnič frekvence již naprogramován a vyzkoušen ve výrobním závodu, je instalace výrazně zjednodušena.

Řízení se jednak stará o trvalé a komplexní sledování zařízení a současně umožňuje, aby bylo jednoduše a ekonomicky integrováno do již existujících systémů pro řízení procesů čistírny odpadních vod. Napojení lze běžně realizovat přes beznapěťové kontakty, ale také prostřednictvím sběrnic typu Profibus DP nebo Ethernet. Protože jsou již čističky vybaveny nejnovějším řízením procesů a disponují sběrnicí Profibus DP, integruje se nová koncepce zařízení hladce do progresivního provozu čističky. Přitom dochází k dalším úsporám nákladů díky jednoduché instalaci a uvedení do provozu.

Šroubová dmychadla mají ovšem ještě jiné přednosti, které jsou pozoruhodné z energetického a tedy i ekonomického a technického hlediska. Mají interní koncepci chlazení, díky které je použití energeticky náročného olejového čerpadla a olejového chladiče zbytečné. Kromě toho jsou opatřená účinným konceptem těsnění, který zaručuje dlouhodobou těsnost také bez podtlakového čerpadla. Zřeknutí se vedlejších agregátů stejně jako olejového oběhového mazání navíc zvyšuje životnost a spolehlivost strojů. Pro optimální chlazení a efektivnost se chladicí a procesní vzduch nasává vzájemně nezávisle zvenku skříně. To vede při stejném výkonu k lépe využitelnému proudu vzduchu. Dmychadla se dají snadno instalovat, jsou spolehlivá v trvalém provozu a velmi robustní a mají dlouhou životnost. Díky promyšlenému uspořádání dílů je možná instalace jak na stěnu, tak také vedle sebe. Tím je zajištěna jednoduchá a cenově příznivá možnost údržby při současné prostorově nenáročné instalaci.

Ačkoli je šroubové dmychadlo kompletní zařízení, mohlo a muselo být do Treis Karden dodáno a instalováno po jednotlivých dílech, protože čistička byla dodatečně vybavena kalolisem, který omezuje přístup ke kóji dmychadla. V běžném provozu zařízení nelze kalolis vyřadit z provozu. Díky modulární konstrukci šroubového dmychadla to ale nebyl problém. Dmychadlo bylo rozloženo na díly a na místě opět smontováno a uvedeno do provozu.

Protože už stávající dmychadla s rotačními písty pracovala ve své třídě poměrně úsporně, a v čističce se mění stav vody, nebyla v případě obce Treis docílena úspora na maximální hodnotě. Z důvodu kolísajícího stavu vody (při maximálním protitlaku 570 mbar) bylo zatím dočasně dosaženo 25procentní úspory energie oproti dmychadlům s rotačními písty. Tyto hodnoty byly změřeny a potvrzeny místní inženýrskou kanceláří.