Společnost Alto Trevigiano Servizi je podnik veřejných služeb založený v roce 2007, který spravuje integrované vodohospodářské služby pro 53 obcí v provinciích Treviso, Vicenza a Belluno, tedy oblasti s přibližně 500 000 obyvateli a 46 malými až středními čistírnami odpadních vod. Oddělení odpovědné za čistírny odpadních vod (koordinované Albertem Piasentinem) v posledních letech tyto čistírny nejen spravovalo a skutečně provozovalo, ale také optimalizovalo procesy čištění. Inženýr specializovaný na životní prostředí, Daniele Renzi, který má tuto optimalizaci na starost, vysvětluje konkrétní práce provedené v čistírně odpadních vod ve městě Valdobbiadene (provincie Treviso).
Čistírna Valdobbiadene byla navržena tak, aby uspokojila potřeby 10 000 osob (populační ekvivalent – PE), při komunální a průmyslové zátěži, tlakovém rozdílu 390 mbar a kapacitě od 400 do 1 600 m³/h. Zahrnuje počáteční předúpravu, predenitrifikační fázi, dále nitrifikaci a oxidaci, konečnou sedimentaci a kalovou linku, která končí likvidací k tvorbě kompostu.
Biologická čistírna vyžadovala modernizaci, zejména sekce difuze vzduchu, ale bylo zapotřebí zohlednit několik aspektů. „Čistírna, která obsluhuje asi 5 000 PE – což je nižší údaj, než jaký předpokládal původní projekt – má sezónní charakter,“ vysvětluje Renzi. „Nachází se v oblasti, kde se vyrábí víno Prosecco. V době sklizně a v době největší aktivity vinařství, tedy od konce srpna do začátku listopadu, dochází k značnému zvýšení organické zátěže vstupující do čistírny, a to až na úroveň 10 000 PE, přičemž v některých dnech dosahuje špičkové zatížení 13 000 PE.“
Aby bylo možné zvládat sezónní nárazy i denní výkyvy, je zcela nezbytné použít zařízení, které zaručí flexibilitu výkonu dodávky vzduchu, čerpání a míchání.
Řešení těchto požadavků zajistil stroj ROBOX energy, nový šroubový kompresor s permanentními magnety značky Robuschi.
ROBOX energy – ideální řešení
„V sekci difuze vzduchu,“ pokračuje Renzi, „byla soustava již vybavena dvěma dvourychlostními Rootsovými dmychadly (rovněž značky Robuschi), která dobře fungovala a poskytovala správné výsledky, ale byla poněkud zastaralá. Proto jsme se rozhodli hledat kompresor s modernějšími technologiemi, který by dokázal překonat omezení těch stávajících (ty dodávají přesné množství vzduchu s velmi omezeným prostorem pro flexibilitu). Takto se nám podařilo pokrýt výkonové špičky, které jsou pro závod v Trevisu typické.“
Modernizace byla zahájena koncem roku 2016, bezprostředně po každoročním nejvytíženějším období. Instalace stroje vyžadovala jen několik málo zásahů. Stavební práce i práce na potrubí nezbytné k připojení nového kompresoru byly omezeny na minimum. „Z hlediska instalace nenastaly žádné potíže,“ vysvětluje Edi Casagrande, odborný technik podílející se na údržbě systému společnosti Alto Trevigiano Servizi, „protože ROBOX energy je kompaktní a robustní stroj, který lze snadno zapojit do stávajícího procesu čištění odpadních vod. Obě předchozí dmychadla Robuschi byla ponechána jako záložní stroje k zajištění nepřetržitého provozu během provádění nezbytné údržby nového zařízení.“
V žádné fázi instalace nedošlo k delším odstávkám. „Ačkoli jsme museli dočasně odpojit hlavní přívod vzduchu, byla dodávka vzduchu do procesu čistírny odpadních vod přerušena jen na několik hodin. Elektrické zapojení bylo připraveno předem, protože ROBOX energy má vlastní elektroniku, a je tedy nutné pouze připojit zdroj napájení a poté signální kabel, který umožňuje řízení kompresoru na základě parametrů systémových procesů.“
Software na míru
Společnost Alto Trevigiano Servizi poté v úzké spolupráci s techniky firmy Robuschi nastavila software kompresoru tak, aby bylo možné řídit stroj na dálku – díky automatickému řídicímu systému s přerušovanou ventilací (který může pracovat souběžně s inteligentním řízením procesů nainstalovaným v zařízení ROBOX energy). Tento systém také zajišťuje autonomní chod zařízení v případě, že u funkce dálkového ovládání vzniknou technické problémy, díky čemuž lze předcházet nákladným odstávkám systému.
Jak vysvětluje Casagrande, „provozní režimy se dělí do dvou sekvencí: master a slave. V režimu „master“ je stroj autonomní. Pracuje samostatně. Řídí se pouze 4–20mA signálem přiváděným přímo na analogový vstup a kyslíkovou sondou umístěnou uvnitř biomasy čistírny odpadních vod, jejímž účelem je měřit potřebné množství kyslíku v procesu a následně upravit objem přiváděného vzduchu. V režimu „slave“ je kompresor řízen vzdáleným systémem, který prostřednictvím sekvencí stop-start vytváří fáze přerušované ventilace podle požadavků systémových procesů. Tato pracovní sekvence zaručuje úspory energie a podstatné omezení dusíkatých složek používaných v biologickém procesu. Dojde-li však v externím automatickém řídicím systému k poruše, lze provozní režim přepnout tak, aby místní obsluha mohla zasáhnout přímo na ovládacím panelu dmychadla.
Výhody stroje ROBOX energy
V obou provozních režimech společnost ihned zaujala jedna charakteristika, a tou byl vysoký stupeň flexibility stroje ROBOX energy. Díky technologii permanentních magnetů může systém pracovat kdekoli v rámci výkonového rozmezí od několika set metrů krychlových až po maximum cca 1 600 m³/h, a ve srovnání s provozním rozsahem (880 až 1 600 m³/h) stávajících systémů tedy poskytuje větší flexibilitu.“ „Stanovili jsme pro kompresor minimální limit přibližně 500 m³/h,“ říká Renzi, „protože měření prováděná na místě ukázala, že tento výkon je nejlepší pro udržení minimálního odpovídajícího poměru ve směsi v oxidativní sekci. Technologie permanentních magnetů ve skutečnosti umožňuje provoz stroje při ještě nižších úrovních výkonu.“
Dalším aspektem nového kompresoru Robuschi, který zaujal pozornost obsluhy ve společnosti Alto Trevigiano Servizi, je kromě vyšší flexibility také velmi snadná instalace. Jedná se o kompletní stroj s vestavěným elektronickým panelem na zadní straně a uživatelsky přátelským předním ovládacím panelem. „Často hledáme řešení, která jsou technologicky vyspělá, ale současně jednoduchá,“ říká inženýr, „aby naši pracovníci obsluhy mohli pracovat s intuitivním grafickým rozhraním a ihned pochopili, na které parametry se potřebují zaměřit.“
Garantované úspory
Kompresor ROBOX energy je v provozu přibližně šest měsíců. Během fáze spuštění po instalaci byly sledovány hlavní parametry s cílem vymezit výkonový rozsah a rychlostní změny stroje, se kterými bude stroj muset pracovat. V těchto několika prvních měsících nevznikly žádné problémy, elektrické ani mechanické.
„Abychom ověřili přínosy, jichž bylo od instalace stroje ROBOX energy dosaženo z hlediska úspor energie, provedli jsme dva druhy analýzy,“ vysvětluje Renzi, „před instalací a po instalaci jsme posoudili celkový koeficient přestupu rozpuštěného kyslíku systému difuze vzduchu, a ukázalo se, že průměrné údaje o spotřebě energie vyjádřené počtem kWh za den byly u nového kompresoru oproti předchozím kompresorům o 15–20 % nižší. U malého systému, který pracuje s úrovněmi tlaku 390 mbar, je to vynikající výsledek.“
Výhodná volba
„Jsme s tímto strojem naprosto spokojeni,“ říká Renzi. „ROBOX energy se nejen snadno instaluje a řídí, ale zaručuje také stabilitu, což je pro proces důležité; zajišťuje flexibilitu a umožňuje použití v malých až středních systémech, jako je ten náš, ale také v systémech s vyšší kapacitou; nabízí dokonalou kombinaci s přerušovanými cykly ventilace; a v neposlední řadě splňuje specifické potřeby sezónního systému, jakým je město Valdobbiadene, který se rovněž vyznačuje významnými denními odchylkami.“
Technik ve svých závěrečných poznámkách nevylučuje možnost další budoucí spolupráce se společností Robuschi a využití strojů ROBOX energy v jiných projektech firmy ATS. Viditelné zaměření na inovace totiž znamená, že společnost Alto Trevigiano Servizi je rovněž ochotná spolupracovat s podniky a výzkumnými institucemi, které chtějí zavádět pokročilé technologie přinášející ekologické a finanční výhody pro návrh a řízení čistíren odpadních vod.
Jak vám můžeme pomoci?