Nuovo mixer Flygt 4220 per un grande risparmio energetico

Nel 2017, un impianto di depurazione della città di Albion ha testato il nuovo mixer Flygt 4220 di Xylem allo scopo di verificarne la potenziale efficienza di miscelazione, scoprendo che riesce a garantire gli stessi risultati del vecchio mixer dell’impianto con un consumo energetico inferiore del 92%.

Nell’autunno 2017, la città di Albion (Michigan, USA) ha completato un aggiornamento del proprio impianto di depurazione da 15 milioni di litri di acque reflue al giorno. In seguito, il direttore dell’impianto Kent Phillips si è dimostrato disponibile a testare il potenziale impatto derivante dall’ottimizzazione della miscelazione sugli altri aspetti del processo di depurazione.

L’impianto era ideale per questo tipo di esperimento, in quanto prevede un processo a fango attivo di tipo convenzionale con due treni in parallelo e di conseguenza era piuttosto facile ottimizzarne uno e osservare l’impatto sull’effluente, mantenendo costante l’altro treno.

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Secondo la teoria iniziale di Phillips, sarebbe stato sufficiente modulare la velocità per mantenere costante la miscelazione riducendo al contempo la “turbolenza” superficiale e di conseguenza l’ossigeno disciolto (OD) in questa parte del processo. A sua volta, la riduzione dell’OD avrebbe facilitato l’eliminazione biologica del fosforo e consentito all’impianto di ridurre sia il consumo energetico che quello di sostanze chimiche.

Il test del mixer compatto sommergibile con tecnologia adattiva Flygt 4220

L’opportunità di raffinare il processo di depurazione si è manifestata quando Phillips ha deciso di contattare Kennedy Industries, il distributore di fiducia locale di Xylem, per organizzare una dimostrazione sul campo del nuovo mixer Flygt 4220 di Xylem.

Il mixer Flygt 4220 rappresenta un vero e proprio punto di svolta rispetto ai mixer compatti di tipo convenzionale. Infatti, il design del mixer prevede un’innovativa forma conica e liscia che impedisce il “ragging” o accumulo di materiale fibroso intorno alle pale, riducendo al minimo la manutenzione. Inoltre, il mixer è equipaggiato con un motore a magneti permanenti equivalente alla classe IE4, per un livello di efficienza senza precedenti.

Un’altra caratteristica unica del mixer Flygt 4220 è costituita dall’azionamento a frequenza variabile integrato. Infatti, i comandi avanzati consentono al mixer di adattare la spinta e il consumo energetico in base alle variazioni di condizioni del processo, oltre a garantire una comunicazione continua con l’operatore. Inoltre, il mixer può essere controllato facilmente in remoto dagli operatori o da altri sistemi come SCADA o regolatori tramite ModBus.

Facilità di installazione grazie all’assenza del motorino di avviamento

Lo smontaggio di un vecchio mixer a colonna e la relativa sostituzione con un mixer Flygt 4220 sono facilissimi. Grazie all’avviamento graduale, il mixer Flygt 4220 non genera alcuna corrente di spunto e di conseguenza gli impianti elettrici progettati per un mixer che consuma molta più corrente possono essere adattati facilmente per un mixer Flygt 4220 con un livello di spinta simile. Inoltre, i mixer Flygt 4220 non necessitano di motorino di avviamento e di conseguenza l’installazione è decisamente più facile, soprattutto da zero.

Il risultato: riduzione del consumo energetico da 1,3 a 0,1 kW

Il mixer Flygt 4220 di Albion è stato inserito in un serbatoio anossico da 5 metri di lunghezza, 4 metri di larghezza e 4,5 metri di profondità, in luogo di un mixer compatto esistente che presentava un consumo costante di 1,3 kW. L’installazione è stata completata il 2 agosto 2017, quindi per i primi giorni il mixer è stato fatto funzionare alla spinta raccomandata dal produttore per l’attrezzatura di miscelazione.

Il nuovo mixer ha immediatamente iniziato a produrre la stessa spinta del precedente, ma con un consumo di 0,53 anziché 1,3 kW. In seguito, Phillips ha iniziato a testare di quanto avrebbe potuto ridurre la velocità del mixer pur mantenendo una miscelazione adeguata.

Alla fine, è riuscito a ridurre il regime del nuovo mixer da 180 a 100 giri/min., per un consumo di soli 0,10 kW, assicurando comunque una miscelazione sufficiente nel serbatoio utilizzato per il test. In pratica, questo valore corrisponde all’8% del consumo energetico del vecchio mixer. Il test ha quindi dimostrato che la spinta di un mixer può essere ottimizzata in modo considerevole, a condizione che le attrezzature collegate siano in grado di sfruttarla.

Il mixer Flygt 4220 di Xylem è disponibile in versione da 1,5, 2, 3 e 4 CV. Il modello più grande può funzionare anche a livelli di potenza minori, naturalmente con la stessa efficienza dei modelli più piccoli.

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