Estaciones depuradoras de aguas residuales
Las últimas palabras de moda en el sector de las estaciones depuradoras de aguas residuales son «biorrefinería» e «instalaciones de recuperación de recursos hídricos». Estos términos recogen el consenso generalizado de que las aguas residuales deben considerarse como un recurso del que se puede obtener energía y otros valiosos recursos. En algunos de los casos más avanzados, la producción de energía (incluso sin recurrir a combustibles fósiles externos) ha alcanzado un nivel en el que la energía obtenida del proceso de tratamiento de aguas residuales no solo cubre las propias necesidades de la planta, sino también las necesidades energéticas para la producción y distribución de agua potable, así como para el bombeo de aguas residuales. En otras palabras, todo el ciclo del agua puede considerarse energéticamente neutro.
Una condición previa para la neutralidad energética es disponer de una palanca de control en la forma de un convertidor de frecuencia disponible para todos los equipos giratorios, de modo que la instalación totalmente controlada por ordenador pueda adaptarse a los cambios de carga. Habitualmente, el 30-60 % de la energía se utiliza en el proceso biológico y el convertidor puede reducir el consumo energético en un 20-40 %. El control de la edad de los lodos mediante el control de las bombas de retorno de lodo activo es igualmente importante tanto para limitar el consumo de energía como para evitar el consumo de hidrocarburos, que son necesarios en el digestor para generar gas para la producción de energía. El convertidor VLT® AQUA Drive ha sido elegido para algunas de estas avanzadas instalaciones, en las que los criterios clave de selección han sido la alta eficiencia del convertidor instalado y una mayor fiabilidad y facilidad de uso.
Tratamiento eficiente de aguas residuales y producción de energía excedente
En las plantas de tratamiento de aguas residuales, el alto consumo energético está relacionado con procesos intensivos en energía y con el ciclo de funcionamiento continuo: 24 horas al día durante los 365 días del año. El enfoque en la industria ha sido el desarrollo de nuevos procesos y estrategias de control para reducir el consumo de energía por litro de agua procesada. Sin embargo, las demandas para mejorar la calidad del tratamiento de las aguas residuales, por ejemplo, basadas en la demanda de una mayor eliminación de nutrientes, aumentan el consumo neto de energía. Esto crea una necesidad aún mayor de reducir el consumo energético mediante el control avanzado de los procesos.
Los sopladores o aireadores de superficie consumen habitualmente entre el 40 y el 60 % de la energía total utilizada en las estaciones de depuración de aguas residuales. El control del equipo de ventilación mediante convertidores de frecuencia Danfoss puede generar un ahorro energético del 30-50 %.
Además, el control eficiente del balance de lodos y de la edad de estos mediante el uso de convertidores permite reducir el consumo de energía. Asimismo, aumenta la cantidad de hidrocarburos disponibles para el digestor, que puede así producir más gas destinado a la producción de energía.
Por o tanto, las instalaciones más avanzadas son capaces de depurar las aguas residuales a un nivel muy alto y al mismo tiempo producir cantidades excedentes de energía. Una condición previa para ello suele ser disponer de una instalación totalmente controlada por ordenador en la que sea posible regular todos los parámetros mediante la instalación de convertidores de frecuencia en prácticamente todos los equipos giratorios.
Agua industrial y aguas residuales
Muchos sectores industriales han descubierto la importancia de disponer de un suministro de agua limpio y estable, así como de aprovechar todas las oportunidades para reducir los costes del tratamiento de las aguas residuales. Algunos sectores incluso se están dirigiendo hacia un consumo de agua nulo o próximo a cero. Por lo que respecta al agua limpia, esto requiere el uso de tecnologías avanzadas de tratamiento de agua, como la ósmosis inversa y la ultrafiltración. El convertidor VLT® AQUA Drive ayuda a mejorar la fiabilidad de los procesos y reduce los costes operativos. En cuanto al tratamiento de las aguas residuales, la tendencia es similar a la visión de los municipios: las aguas residuales deben considerarse como un recurso del que se puede obtener energía y otros recursos.
Generación de energía excedente a partir de la depuración de aguas residuales
Desde 2010, la estación depuradora de aguas residuales de Marselisborg ha transformado su enfoque más allá de minimizar el consumo de energía, para maximizar su excedente neto de energía. En la actualidad, la instalación genera una producción neta de electricidad y calor, que abastece al sistema de calefacción de distrito del segundo municipio más grande de Dinamarca, Aarhus. Como consecuencia, la huella de carbono se ha reducido en un 35 %.
Leer el caso práctico (Inglés)
Productos
El VLT® AQUA Drive FC 202 controla todo tipo de bombas y está equipado con un controlador de cascada.
Función especializada que mejora el control del caudal y ahorra energía en aplicaciones de ventiladores y bombas industriales.
Casos prácticos
Los convertidores de Danfoss ayudan a convertir la biomasa de la producción de insulina y enzimas en energía.
Gracias a su diseño compacto y resistente a la temperatura, el convertidor se integra fácilmente en los actuadores de Schiebel Antriebstechnik GmbH, proporcionando un control de caudal de alta precisión.
El VLT® AQUA Drive FC 202 con protección IP66 proporciona un control rápido y preciso de la presión de las bombas para las pruebas esenciales de aquaplaning.
Al controlar el motor de una piscina, la unidad VACON® 20 Cold Plate puede conseguir un ahorro de energía de hasta el 70 %.
VACON® 100 FLOW proporciona un caudal uniforme y reduce los picos de presión en el suministro de agua en la costa oeste de Finlandia.
Al utilizar los variadores VLT® AQUA Drive para controlar las bombas de riego, es posible adaptar la presión y el caudal del sistema a la demanda actual. Esto resulta en un ahorro de energía significativo.