Novo misturador Flygt 4220 poupa energia em estação de águas residuais

Em 2017, uma estação de águas residuais da cidade de Albion começou a testar o novo misturador Flygt 4220 da Xylem para ver como poderia melhorar sua eficiência de mistura. Descobriram que o misturador Flygt 4220 podia dar os mesmos resultados que o antigo misturador da estação, com um consumo de energia 92% inferior.

A cidade de Albion, localizada em Michigan, nos EUA, concluiu no outono de 2017 uma atualização de sua estação de águas residuais, com uma capacidade de mais de 15 milhões de litros por dia. Depois disso, o superintendente da estação, Kent Phillips, ficou interessado em testar como a otimização da mistura poderia afetar outros aspectos do processo de tratamento.

A estação está bem configurada para esse tipo de experimento. É um processo de lodo ativado convencional, com dois sistemas paralelos. Os sistemas paralelos permitem que um deles seja ajustado para observar como isso afeta o efluente, mantendo o outro sistema constante.

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A teoria inicial de Phillips era a de que modular a velocidade para manter a mistura e reduzir, ao mesmo tempo, a “agitação” da superfície reduziria o oxigênio dissolvido (OD) nessa parte do processo. O OD poderia melhorar a remoção biológica de fósforo e permitir que a estação reduzisse o uso de energia e produtos químicos.

Testando o misturador compacto, submergível e adaptativo Flygt 4220

Surgiu uma oportunidade de refinar o processo de tratamento quando Phillips entrou em contato com a Kennedy Industries, uma distribuidora da Xylem, para combinar uma demonstração em campo do novo misturador Flygt 4220 da Xylem.

O misturador Flygt 4220 representa uma diferença considerável em comparação com os misturadores compactos atuais. O projeto do misturador inclui uma nova forma cônica que evita a formação de fiapos ao redor das lâminas, minimizando a manutenção. O projeto do misturador também inclui um motor com ímã permanente equivalente a IE4, o que proporcionou uma eficiência do motor que antes não era possível.

Além disso, o misturador Flygt 4220 é o único que tem um acionamento de frequência variável integrado. Esses controles avançados permitem que o misturador ajuste a propulsão e o consumo de energia com base nas mudanças do processo. Eles também proporcionam uma comunicação contínua com o operador. O misturador pode ser facilmente controlado remotamente pelos operadores, por outros sistemas, como o SCADA, ou por controladores de sistema via ModBus.

Fácil instalação sem necessidade de arranque do motor

Remover um misturador instalado em mastro e substituí-lo por um misturador Flygt 4220 é fácil. O misturador Flygt 4220 não cria uma corrente de influxo (projeto com arranque suave), de modo que as provisões elétricas para um misturador de potência nominal mais alta podem facilmente acomodar um Flygt 4220 de propulsão semelhante. Os misturadores Flygt 4220 não requerem um arranque do motor, o que simplifica a instalação, especialmente quando se começa do zero.

Resultado: redução do consumo de energia de 1,3 kW para 0,1 kW

O misturador Flygt 4220 de Albion foi instalado em um tanque anóxico de 5 m de comprimento, 4 m de largura e 4,5 m de profundidade, substituindo o misturador compacto existente, que consumia 1,3 kW continuamente. A instalação foi concluída em 2 de agosto de 2017 e, depois disso, o misturador foi operado com a propulsão recomendada durante os primeiros dias, com base na ferramenta de dimensionamento do misturador proporcionada pelo fabricante.

Imediatamente, o misturador estava consumindo 0,5 kW para produzir a mesma propulsão que o misturador antigo atingia usando 1,3 kW. Depois disso, Phillips começou a fazer experimentos. Ele descobriu que podia operar o misturador com velocidades muito mais baixas e ainda manter a mistura adequada.

Finalmente, ele conseguiu reduzir o novo misturador de 180 a 100 RPM, velocidade na qual ele consumia apenas 0,10 kW, mas ainda proporcionava uma mistura suficiente no tanque experimental. Isso corresponde a 8% do consumo de energia do misturador antigo. O teste demonstrou que pode haver oportunidades muito importantes para determinar a dimensão correta da propulsão do misturador, desde que haja um equipamento disponível para aproveitar isso.

O misturador Flygt 4220 da Xylem está disponível em modelos de 1, 1,5, 2 e 3 kW. Um misturador de 3 kW pode operar em qualquer nível inferior de potência e apresenta o mesmo desempenho de alta eficiência que um modelo de potência inferior.

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