Stjernholm dagen den 18. 19. og 20. August 2009 Beluftning reducerer energiforbruget med 30-50% v/ Kaj Stjernholm, Stjernholm A/S
Målinger i tanken til styring og optimering af beluftning og blæsere - herunder brug af iltningstest som dokumentation for energieffektivitet Kaj Stjernholm, Stjernholm A/S Beluftning og terminologi Målinger i tanken - iltningstest Styring, optimering af beluftere og blæsere samt Cases 2
00:00 04:00 08:00 12:00 16:00 20:00 00:00 Alle ser på bundlinjen: Kan vi reducere omkostninger = bedre bundlinje og reducere CO2 Optimering og ny teknik Robust, sikker og med lavere energiforbrug AS1 6 5 Y-axis (g N/m³) 4 3 2 1 0 Time Ammonium in AS2 Nitrate + nitrite in AS2 Oxygen in AS2
Hvor meget kan vi spare, og er der andre fordele? Beluftning forbruger fra 40-80% af det samlede elforbrug Der kan optimeres 10-50%, ved installation af ekstra / nye beluftere Optimering af energiforbruget kan forbedre afløbskvaliteten og måske øge kapaciteten Ændret vedligehold kan spare tid og penge Måling af (modtryk) og effektiviteten kan mere sikkert forudsige, hvornår bundbeluftere skal udskiftes eller hvis driftsbetingelser har ændret sig Skal vi til at skifte fra overfladebeluftere til bundbeluftere?
Typer beluftning: Mekaniske overfladebeluftere Virker på overfladen Minimal service Middel effektivitet Aerosoler og støj Betydeligt varmetab (2 C tab 20% om vinteren!) Højere alfa faktorer (0,7-0,9 )
Bundbeluftere: Diffusorer små bobler Ofte i sektioner med tilhørende omrører eller dækker samlet areal Fastmonteret eller optagelige Ingen støj - lav turbulens Højeste effektivitet Lavere alfa faktor (0,3-0,8 afhængig af overflade aktive stoffer mm)
Injektorer og lufttilførte turbiner Anvender mekanisk energi til at lave fine bobler slår en grov luftstrøm i stykker Mindre vedligeholdelse Alfa faktorer som for fin boblede bundbeluftere Bruges ofte i industrien
Alfa Faktor og Iltoverførsel Overfladebeluftere Alfa 0,7 0,9 Iltoverførsel 0,7 1,9 kg 02/kWH Bundbeluftere Alfa 0,3 0,8 Iltoverførsel 1,5 4,0 kg 02/kWH Kapselblæsere 1,5 2,8 kg 02/kWH Turboblæsere 2,0 (4,0) kg 02/kWH
Først optimimering så skift af teknologi Mål? % red. i kwh Make goals til aeration: Monitor: DATA O 2, NH +, 4 beluftning VÆRDI? Kr. Information CO 2 etc. Kan from nås? data -Test/målinger -Modelberegninger -Know-how optimering Implementering Behov for udstyrsskift What and how to Mål optimise nået?
Terminologi / Betegnelser Effektivitet -Standard iltoverførsels effektivitet (SOTE -% evt. /m) -Standard iltoverførselsrate (SOTR kg/h) - Standard iltningseffektivitet (SAE kg/kwh) Standard målemetode er i rent vand, v/ 20 C, 1 atm., 0 mg ilt/l, m.m. Proces: Standard formler korrigeres efter faktisk iltindhold (gradient), temperatur, barometertryk, vandkvalitet -Iltindhold og vandkvalitet er meget vigtige
Hvornår er iltningstest relevant? Vil kende faktisk kapacitet Utilfredstillende iltindhold hvad er galt Registrere og vurdere helbredstilstand af ens system Opstille nøgleparametre for udvidelser kan det optimeres, hvad skal forbedres, og hvad ved vi om spildevandets indflydelse mm Skal planlægges start ved nyt udstyr eller følg ændringer fx rengøring eller anden vedligehold er en investering!
Overfladebeluftere Iltningstest giver iltningseffektiviteten kgo 2 /kwh 1.9 Målt effektivitet af overfladebelufter 1.6 1.3 1 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Neddykning, cm
Bundbeluftere Off-gas målinger bedste valg
Bobler og iltning V=0,3 m/s 1-10 Nm 3 / H 12 20 gr. O2 - m3/h - mvs 1. Ilten diffunderer ud i et grænselag 2. Grænselaget med ilt trækkes ud i slipstrømmen 3. Slipstrømmen med mere ilt optages i den resterende væske Omrøring ved bundbeluftere giver derfor måske bedre iltoverførsel
Off-gas målinger til bundbeluftere Iltningskapaciteten OTE målt som % ilt optaget per m stigehøjde / mvs Giver en god indikation af iltoverførsel pr. mvs ( ofte 2-5 % under procesforhold) Iltudnyttelser kan følges over tidrengøring, alder, aflejring kan ses som ændringer Hvis iltudnyttelsen bliver for dårlig og det ikke skyldes vedligehold bør de skiftes-her fås et mål ud over tryk stigninger.
Effekter på bundbeluftere Fuld dækning med bundbeluftere: Bedre end i sektioner dog ikke omrøring Bundbeluftere i sektioner Bedre med omrøring måske lige så godt eller bedre end fuld dækning Hastigheder 0,1-0,4 m/s nødvendig Stigning i slamindhold reducerer iltoverførsel Let slam kan give dårligere iltoverførsel (måske også overflade) Jern og andre udfældninger mindsker iltoverførslen
Bundbelufter typer Rørdiffusorer Tallerken beluftere Pladebeluftere Forskel = areal for luftoverførsel Nm³/h pr. m² overflade
Cases fra: Sæby Renseanlæg Hinnerup Renseanlæg Skjern Papirfabrik A/S Sønderborg Renseanlæg
Sæby Renseanlæg Skift af membraner - Tallerken
Sæby Renseanlæg
Hinnerup Renseanlæg Skift af eksisterende rørbeluftere til pladebeluftere Styring er afgørende for energieffektivisering.
Hinnerup Renseanlæg
Skjern Papirfabrik A/S Pladebeluftere i ny luftningstank Nye Kaeser kapselblæsere.
Skjern Papirfabrik A/S
Skjern Papirfabrik A/S
Sønderborg Centralrenseanlæg Skift af rørbeluftere til pladebeluftere i 3 stk. beluftningstanke. Nye / eksisterende Busch kapselblæsere.
Sønderborg Centralrenseanlæg
Sønderborg Centralrenseanlæg
Sønderborg Centralrenseanlæg
Resume Skal vi installere overflade eller bundbeluftere? Hvilke krav stilles til service / reparation og vedligehold Spildevandssammensætning Ved valg af bundbeluftere, hvilken type skal installeres rør, tallerken eller plade belastning / garanti fra leverandøren Hastighed i forsyningsrørene = modtryk Hvordan opnår vi det mest effektive og energirigtige installation, på nye og eksisterende anlæg?
Spørgsmål? Tak for jeres opmærksomhed