Realtidsstyrning av luftning ger 95 % lägre energianvändning

En färsk studie vid ett avloppsreningsverk visar att övervakning och styrning av luftning i realtid leder till att mängden kväve- och fosfornivåer som återgår till huvudreningsprocessen minskade med 90 % och sänkte energiförbrukningen med 95 %. Läs om hur lösningen från Xylem fungerar.

Operatörer och tekniker vid reningsverk ställs inför ökade driftkostnader på grund av stigande priser på energi och kemikalier och striktare bestämmelser för utsläppsnivåer. På många anläggningar övergår man till sensorer och automation för att minska driftkostnaderna, begränsa investeringsutgifterna och förbättra prestandan.

PRENUMERERA PÅ VÅRT NYHETSBREV

För att lösa dessa utmaningar utfördes en studie av avancerad processtyrning i en aerob rötkammare i Green Lake, Wisconsin, USA. Genom att styra processen på ett smartare sätt minskades fosfor- och kvävenivåerna i flödet som återgick till huvudreningsprocessen liksom blåsmaskinens energiförbrukning och slitage.

Bakgrund till studien om aerob rötning

Reningsverket i Green Lake använder ett avancerat SBR-system med ICEAS med kontinuerlig matning (genomsnittligt flöde = 0,2 MGD) med aerob rötning. Rötkammaren innehåller finblåsiga luftar membran, blåsmaskiner och en mekaniskt styrd dekanter. Fasta partiklar skickas från rötkammaren till en silbandspress för avvattning och används slutligen som rötslamsgödsel.

Rötkammaren har fyra zoner som arbetar i serier: två i den östra rötkammaren och två den västra rötkammaren. Aktivslammet pumpas automatiskt från ICEAS-system till den östra rötkammaren ungefär en gång varannan timme. Slamvattnet från rötkammaren återförs till SBR genom teleskopventilen fyra dagar i veckan. En slampump används för att avlägsna slam från den västra rötkammaren en gång i veckan.

Xylems YSI-sensorer, OSCAR-system och DINO-styrenhet

Under studien installerades YSI-sensorer som mäter NH4, NO3, K, DO och ORP i den östra och den västra rötkammaren. Dessutom installerades en YSI-ortofosfatanalysator (PO4, modell P700) i den östra rötkammaren.

Den aeroba rötkammaren uppgraderades med Xylems processprestandaoptimerare OSCAR med DINO-styrenhet, vilket är ett styrsystem som automatiskt justerar den nödvändiga luftningstiden i rötkammaren utifrån avlästa kaliumnivåer. DINO styrenheten alternerar aeroba, anoxiska och anaeroba förhållanden i rötkammaren för att optimera den totala kväve- och fosforbehandlingen samtidigt som energiförbrukningen minimeras.

Resultatet: minskade kväve- och fosfornivåer liksom minskad energiåtgång

OSCAR-systemet med DINO-styrenheter möjliggjorde biologisk nedbrytning av fosfor i rötkammaren genom att minska PO4 i flödet som återgick till ICEAS-processen med mer än 90 % i snitt via dekantering eller avvattning av fasta partiklar. Denna minskning hjälpte anläggningen att sänka kemikalieförbrukningen i huvudreningsprocessen med mer än 50 % och samtidigt uppfylla tillåtna fosfornivåer i utsläppet.

DINO-styrenheterna har också uppnått 100 % minskning i NO3 i flödet som återgick till huvudreningsprocessen jämfört med den tidigare processen med kontinuerlig syresättning. Energiförbrukningen för fläktarna i Green Lake-anläggningens rötkammare minskade med 95 % jämfört med tidigare. Fläktens energiförbrukning gick från 36 % vid toppbelastning till 0 %, vilket minskade totalavgifterna och enhetskostnaden för energi.

Totalt minskade den aeroba rötkammaren utrustad med OSCAR-systemet med DINO-styrenheter kväve- och fosfornivåerna i flödet som återgick till huvudreningsprocessen med mer än 90 % och sänkte energiförbrukningen med mer än 95 %.

PRENUMERERA PÅ MAKING WAVES

Artikelserie

I fokus: Vatten- och avloppssektorns utmaningar i dag och i morgon

Börja läsa

Nyhetsbrev