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Ist es Zeit, um festzustellen, SCFM Up The Handbook Riss?

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Wenn energieeffiziente Belüftung nicht Ihre Priorität ist - auch wenn gut dokumentiert ist, dass die Belüftung einen erstaunlichen Anteil von 50-70 am Energieverbrauch einer Kläranlage hat -, blättern Sie bitte um.

Historisch und bis heute sagt das bewährte „Handbuch“ zur Bestimmung des SCFM (Standard-Kubikfuß pro Minute) für die Verwendung von Feinblas-Diffusionsluftsystemen in einem Belebtschlammprozess Folgendes aus:

  • Berechnen Sie den für den Sauerstoffbedarf erforderlichen Luftstrom
  • Berechnen Sie dann den für das Mischen erforderlichen Luftstrom
  • Verwenden Sie die größere dieser beiden Zahlen, um Ihr Gebläse zu dimensionieren. Das ist es!

Laut zwei Unternehmen mit mehr als 170-Jahren Erfahrung könnte es jedoch an der Zeit sein, dieses Handbuch zu zerreißen, oder immer mehr Kläranlagen, die sich auf dem Weg befinden, energieneutral zu werden, zumindest in das 21st-Jahrhundert zu bringen .

Freihafen FL-POP"Herkömmlicherweise wurden Plug-Flow-Belüftungsbecken für die Nitrifikation von Belebtschlamm nicht unter Berücksichtigung von Tauchmischern gebaut", Sagt Landia (etablierter 1933) -Direktor Soren Rasmussen,"Wenn Sie jedoch weiterhin dem „alten Handbuch“ folgen, kann dies allzu oft dazu führen, dass Sie auch Geräte wie ein Gebläse verwenden, das für das Mischen viel zu groß ist, wodurch viel Energie verschwendet wird, insbesondere nachts, wenn die Lasten viel geringer sind".

Er fügte hinzu: "Wenn diese erste Zahl in der Berechnung, die nach der für die Nitrifikation erforderlichen Luftmenge fragt, größer ist als die zweite Zahl für die zum Mischen erforderliche Luftmenge, dann ist dies in Ordnung. Wenn diese zweite Zahl jedoch größer als die erste ist, besteht die Möglichkeit, Energie zu sparen. Der Luftstrom durch die Diffusoren wirkt sich gut auf den Sauerstoffübergang aus, ist jedoch für das Mischen schrecklich ineffizient. Stattdessen Es ist an der Zeit, einen mechanischen Tauchmotorrührer einzusetzen, der Feststoffe mit nur einem Bruchteil des Wassers in Schwebe hält Pferdekraft dass das Gebläse verbrauchen würde. Durch den Einsatz von Tauchmotorrührwerken in einem Plug-Flow-Belüftungsbecken kann die Anlage die Belüftung während Niedriglastperioden (Sommer / Winter oder Nacht) weiter reduzieren, ohne das Mischen im Tank zu verlieren".

Für viele wird die Optimierung des alles entscheidenden Prozesses natürlich über die Bedenken hinsichtlich der Energieeffizienz hinausgehen. obwohl bis zu erstaunlichen 25% des gesamten Energieverbrauchs einer ganzen Stadt durch Belüftung in ihren Kläranlagen verbraucht werden können. Neue Zuschüsse, EPA-Finanzierungsoptionen und Energy Savings Performance Contracts (ESPCs) sollten jedoch dazu beitragen, die Öffnung zu fördern, um signifikante, garantierte Einsparungen zu erzielen, zumal die Bundesbehörden Energieeinsparungen und Anlagenverbesserungen ohne vorherige Kapitalkosten erzielen können.

"Energieeinsparung auch bei Oxidationsgräben"

Ein Unternehmen, das auch Tauchmotorrührwerke einsetzt, um seine Kunden aktiv bei der Reduzierung ihrer durch Belüftung bedingten Energiekosten zu unterstützen, ohne dabei Kompromisse bei ihrem Prozess einzugehen, ist die Lakeside Equipment Corporation (gegründetes Unternehmen 1928), die bereits in 1964 den sogenannten Oxidationsgrabenprozess in den USA eingeführt hat .

Vizepräsident Warren Kersten: „Um den Prozess für Oxidationsgräben zu optimieren und Energie zu sparen, verwenden wir Rotorbelüfter, die durch Landias Tauchmotorrührwerke ergänzt werden. Während der aeroben Phase haben wir die Mischer ausgeschaltet, aber später, wenn wir sie einschalten, schalten wir die Rotoren aus, um keinen Sauerstoff hinzuzufügen. “

In neueren Aeration-Handbüchern finden Sie alle möglichen Tipps zur Energieeffizienz, vor allem zu Steuerungen und Drehzahlen, einschließlich der Verwendung von Turbogebläsesystemen mit hoher Drehzahl und Luftlagertechnologie zur effizienten Erzeugung des Luftstroms, aber Warren Kersten fährt fort Die Einführung eines Mischers, der für diesen Zweck entwickelt wurde, kann eine wichtige verfahrenstechnische und wirtschaftliche Rolle spielen.

„Die Mischer werden nur zum Mischen in Betrieb genommen, was im Gegensatz zu anderen Geräten wirklich optimiert ist, um Feststoffe in Suspension zu halten und zu verhindern, dass der Tank septisch wird. Bei Gebläsen können Frequenzumrichter helfen, den Stromverbrauch zu reduzieren. Letztendlich ist ein Gebläse jedoch so ausgelegt, dass Sauerstoff hinzugefügt wird, nicht zum Mischen. Sie haben keinen doppelten Zweck. Wir haben einen Zyklus erstellt, bei dem die Bakterien von der Verwendung des von den Rotoren bereitgestellten freien O0.5 zum Angriff auf das Nitratmolekül wechseln, um ihren Sauerstoff zu erhalten, wenn der Sauerstoffgehalt (gelöster Sauerstoff) unter 2ppm fällt. Dann schalten wir die Rotoren wieder ein. Es verbessert den Prozess und hat den zusätzlichen Vorteil, die Energiekosten zu senken. “

Energieeinsparungen, die mit diesem zyklischen aeroben / anoxischen Betrieb mit Lakeside Magna-Rotoren in der aeroben Phase und Landia-Mischern in der anoxischen Phase erzielt werden, werden laut Kersten den Sauerstoffbedarf um etwa 27 Prozent senken. Dies spart beträchtliche Energiekosten während der typischen 20-Laufzeit des Projekts. Basierend auf einer 1-MGD-Anlage, die den nationalen Durchschnitt von 10.12-Cent pro Kilowattstunde verwendet, können dadurch die Energiekosten um etwa 18,000 pro Jahr gesenkt werden.

Sowohl für Oxidationsgräben als auch für Plug-Flow-Belebungsbecken bevorzugen die meisten Kläranlagen die Verwendung von Sauerstoff in Belebtschlamm von 0.5ppm, sogar bis zu 2ppm. Rasmussen und Kersten sind sich einig, dass alles darüber hinaus, sei es 3, 4 oder 5ppm, einfach mehr ist Belüftung als nötig - und Energieverschwendung.

Zusätzlich zu Energieverschwendung kann zu viel gelöster Sauerstoff eine Störung in anaeroben und / oder anoxischen Selektoren verursachen, indem ein hoher Sauerstoffgehalt in der Rückführung des aktivierten Schlamms oder der gemischten Liquor-Rückführung vorliegt. Außerdem können bestimmte filamentöse Organismen gedeihen, die aufgrund eines höheren Schlammvolumens und des Schlammvolumenindex die Wirksamkeit der Endklärer verringern.

Der DO-Level fungiert als Puffer und gibt den Bakterien gerade genug, um damit zu arbeiten, aber es gibt wirklich keine Logik in irgendetwas über 2ppm. Zu viel Sauerstoff kann die Bakterien, in denen Nitrate für die O2-Quelle verwendet werden, hemmen, sodass Sie keine Denitrifikation erreichen. Dies könnte bedeuten, dass eine weitere Kohlenstoffquelle wie Methanol hinzugefügt werden muss, was die Kosten und den Arbeitsaufwand weiter erhöht.

clare Co-Rat Belüftung

"Erhebliche Einsparungen außerhalb der Spitzenzeiten mit Tauchmotorrührwerken"

Landia's Soren Rasmussen fügte hinzu:
„Durch das Hinzufügen von 1- oder 2-Mischern sollte die Anzahl der Betriebsgebläse reduziert werden. Das Ausschalten von zwei 50 HP-Gebläsen für zwei 10 HP-Mischer zu angemessenen Zeiten, insbesondere nachts, führt zu Einsparungen, die sich leicht auf Zehntausende oder Hunderttausende von Dollar belaufen - und es wird ein viel besseres Mischen erzielt. Um die bestmöglichen Bedingungen für den Prozess zu schaffen, muss die Flüssigkeitsgeschwindigkeit ausreichen, um die Biomasse des Reaktors angemessen zu mischen. Anfangs bedeuten Mischer mehr Kapitalkosten, aber Energieeinsparungen machen den Return on Investment (ROI) in der Tat sehr kurz.

Wenn Sie sich entschlossen haben, diesen möglicherweise unnötig hohen Energiekosten zu begegnen und den Belebtschlammprozess Ihrer Anlage mit einem Mischer zu verbessern, empfiehlt Soren Rasmussen, sich nach einem langsam laufenden Mischer mit einem Edelstahlpropeller umzusehen.

„Bei niedriger Geschwindigkeit mischt ein Mischer den Schlamm sanft, ohne Flocken zu scheren, wohingegen das Scheren durch einen Hochgeschwindigkeitsmischer den Prozess stört und beschädigt“, sagt er. „Außerdem sollten die anfänglichen Kapitalkosten eines Mischers mit einem Edelstahlpropeller keine abschreckende Wirkung haben, da er eine so lange Lebensdauer hat. Vor kurzem haben wir Motoren ersetzt, die am Ende ihrer natürlichen Lebensdauer angelangt sind, die Propeller aber nach etwa 20 Jahren noch in einem Oxidationsgraben verwenden können, da absolut nichts mehr daran auszusetzen ist. Wenn also eine Anlage aufgerüstet wird, bedeutet die Wiederverwendung der Originalpropeller unserer Mischer eine erhebliche Reduzierung der Kapitalkosten für die Kunden. Zusammen mit den Energieeinsparungen durch den Einsatz von weniger Pferdestärke können wir Kläranlagen auf ihrem Weg zu einer weitaus nachhaltigeren und letztendlich energieneutralen Anlage unterstützen. “

Landia, Inc.
111 Dreieck Handel Antrieb
Cary, North Carolina 27513
USA
Tel. + 1 (919) 466-0603
www.landiainc.com

Landia Ltd

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