Koyambedu: 22% di riduzione del consumo energetico nell'impianto di trattamento delle acque reflue

INDIA: Poiché i processi di trattamento delle acque e delle acque reflue rappresentano il 4% del consumo globale di elettricità, è fondamentale che la riduzione del consumo energetico sia l'obiettivo primario del trattamento delle acque reflue industriali e domestiche. Fortunatamente, esistono soluzioni economiche ed efficienti dal punto di vista energetico che possono ridurre il consumo energetico nel settore idrico, soprattutto negli impianti di trattamento delle acque reflue.

A Chennai, in India, l'impianto Koyambedu Tertiary Treatment Reverse Osmosis (TRRO), progettato e costruito da VA Tech WABAG Ltd, è uno degli impianti di trattamento delle acque reflue più avanzati in India. Il pretrattamento avanzato con doppio filtro a gravità rapida del materiale filtrante, la pulizia delle acque reflue con un sistema di ultrafiltrazione all'avanguardia e un sistema di osmosi inversa a 3 stadi sono tutti elementi chiave per ottenere un eccellente recupero complessivo dell'80%. Tutte queste misure contribuiscono a risparmiare oltre 16 miliardi di litri di acqua dolce ogni anno.

Con una portata fino a 45 milioni di litri al giorno, questo significa anche che l'impianto deve far fronte a un elevato consumo energetico. Pertanto, per migliorare l'efficienza energetica delle sue operazioni, l'impianto di trattamento delle acque reflue di Koyambedu ha implementato il controllo a velocità variabile utilizzando le unità VLT® AQUA Drive FC 202 di Danfoss. Ciò ha comportato un risparmio di oltre 700.000 USD — o 59 milioni di INR — sui costi di esercizio in 15 anni di attività.

La sfida: Temperatura elevata e bollette energetiche elevate

Anche nelle migliori condizioni, il trattamento delle acque reflue richiede processi ad alta intensità energetica. Nell'impianto di trattamento delle acque reflue di Koyambedu, inoltre c'è da considerare un sistema di aerazione per rimuovere la materia organica disciolta e le sostanze nutritive. Per questo motivo, l'aerazione è il principale processo energivoro nel trattamento delle acque reflue, e rappresenta la metà del costo del trattamento totale delle acque reflue, seguito dalla lavorazione e dal pompaggio dei biosolidi. A causa dell'elevato fabbisogno di pompaggio dell'impianto, il consumo energetico è già elevato.

Per rendere le cose ancora più complicate, le temperature e l'umidità estreme a Chennai comportano anche un'elevata dissipazione di calore dalla sala comandi motore, contribuendo a un carico elevato sul sistema di raffreddamento della sala di controllo. Questo problema richiedeva un impianto HVAC più grande e più energivoro, con conseguenti bollette dell'elettricità più alte.

La soluzione: VLT® AQUA Drive e canale di raffreddamento posteriore

Per diventare più efficiente dal punto di vista energetico, l'impianto di trattamento delle acque reflue di Koyambedu ha scelto Danfoss per l'installazione di convertitori di frequenza specificamente progettati per le applicazioni di trattamento delle acque e delle acque reflue.

Danfoss ha installato unità VLT® AQUA Drive FC 202 unità con grado di protezione IP42, nella gamma di potenza da 0,37 kW a 560 kW. La capacità totale del convertitore era di 6 MW. Questi drives assicurano un controllo di velocità ottimale ed efficiente dal punto di vista energetico della pompa, adattando la tensione esattamente all'attuale situazione di carico per ridurre il consumo energetico.

Contemporaneamente, l'intelligente gestione del calore di questi drives VLT®, rimuove l'85% dell'energia termica prodotta tramite dissipatori di calore posteriori, che trasferiscono il calore al canale di raffreddamento posteriore. Il canale posteriore è separato dalla zona in cui risiedono le parti elettroniche tramite un giunto a tenuta IP54/NEMA 12.

Il risultato: Miglioramento delle prestazioni e dell'efficienza

Questo metodo di raffreddamento riduce notevolmente l'ingresso di contaminanti trasportati dall'aria nell'area dei componenti elettronici di controllo, garantendo una maggiore durata e affidabilità. Il rimanente 15% delle perdite di calore viene rimosso dalle parti elettroniche di controllo tramite ventole di piccolo volume. La struttura robusta e l'efficienza del monitoraggio riducono notevolmente le esigenze di manutenzione.

Grazie al canale di raffreddamento posteriore, l'impianto di trattamento delle acque reflue di Koyambedu ha scelto un'unità di condizionamento dell'aria da 30 tonnellate, invece di una di peso superiore a 80 tonnellate. Ciò ha ridotto il CAPEX dell'impianto di oltre 130.000 USD e ha ridotto le bollette energetiche portando alla riduzione delle spese di esercizio.

Il canale di raffreddamento posteriore riduce il consumo energetico del 22%, portando a risparmiare oltre 700.000 USD per tutta la vita utile dell'applicazione.