Taajuusmuuttajien käyttö veden ja jäteveden käsittelyssä lisääntyy jatkuvasti. Nykyään taajuusmuuttajia käytetään laajalti koko toimialalla vedentuotannosta ja jakelusta aina jäteveden pumppaukseen viemärikanavajärjestelmissä sekä kuntien ja teollisuuslaitosten jätevedenpuhdistamoissa. Taajuusmuuttajat säätävät moottorien nopeutta monenlaisissa pumppu-, puhallin-, sekoitus- ja vedenpoistosovelluksissa ja parantavat näin tehokkuutta, tuovat lisäarvoa ja säästävät energiaa ja kustannuksia.
Tyypillisessä tapauksessa kunnan sähkölaskusta 25–40 % koostuu veden ja jäteveden käsittelykustannuksista. Maailman sähkönkulutuksesta veden ja jäteveden käsittelykustannusten osuus vastaa neljää prosenttia. Näin ollen veden ja jäteveden käsittelylaitokset ovat normaalisti kunnan suurin yksittäinen sähkönkuluttaja.
Ensimmäiset täysimittaiset, täysin energianeutraalisti toimivat laitokset ovat nyt toiminnassa. Niissä yhdistyvät taajuusmuuttajien ja energiatehokkaiden komponenttien käyttö ja reaaliaikainen prosessinohjaus sekä energiantuotanto, jossa hyödynnetään jätevedenpuhdistamon mädätyssäiliössä syntyvä metaani. Tämä saadaan aikaan ulkoisia hiilidioksidipäästöjä lisäämättä. Energianeutraalius kattaa koko vesiprosessin veden tuotannosta ja jakelusta jäteveden pumppaukseen ja käsittelyyn.
Jätevedenpuhdistamojen uusimmat muotisanat ovat 'biojalostamo' ja 'vesivarojen talteenottolaitokset'. Nämä kattavat yleisen hyväksynnän sille, että jätevettä on pidettävä resurssina, josta voidaan saada sekä energiaa että muita arvokkaita varoja. Joissakin edistyneimmissä tapauksissa energiantuotanto on nyt (ilman ulkoisia hiiliresurssejakin) noussut tasolle, jolla jäteveden käsittelyprosessissa talteenotettu energia ei ainoastaan kata laitoksen omia tarpeita vaan myös juomaveden tuotannon ja jakelun sekä jäteveden pumppauksen energiatarpeet. Toisin sanoen koko veden kiertokulku voidaan katsoa energianeutraaliksi.
Edellytys energianeutraaliudelle on, että kaikille pyöriville laitteille on käytettävissä säätökahva, niin että täysin tietokoneohjattu laitos pystyy mukautumaan muuttuvaan kuormitukseen. Tyypillisesti 30–60 % energiasta käytetään biologisessa prosessissa; Taajuusmuuttajaohjauksella pystytään yleensä pienentämään energiankulutusta 20–40 %. Lietteen iän valvonta RAS-pumpuilla tapahtuvan ohjauksen avulla on yhtä tärkeää sekä energiankulutuksen rajoittamiseksi että hiilen 'polttamisen' välttämiseksi, mikä on tarpeen mädätyssäiliössä energiantuotannossa tarvittavan kaasun tuottamiseksi. VLT® AQUA Drive on valittu joihinkin näistä edistyksellisimmistä laitoksista, kun valintakriteereinä ovat olleet taajuusmuuttajan suuri asennettu hyötysuhde ja parempi luotettavuus ja helppokäyttöisyys.
Jätevedenpuhdistamoissa suuri energiankulutus liittyy runsaasti energiaa kuluttaviin prosesseihin ja keskeytymättömään toimintaan vuorokauden kaikkina aikoina, vuoden jokaisena päivänä. Veden- ja jätevedenkäsittelyn alalla painopiste on ollut uusien prosessien ja ohjausmenetelmien kehittämisessä, jotta käsiteltävää vesilitraa kohden kulutettavan energian määrää voidaan vähentää. Nettoenergiankulutusta kuitenkin lisäävät esimerkiksi vaatimukset, jotka koskevat jäteveden entistä parempaa puhdistusta ja ravinteiden entistä tarkempaa poistamista. Tämä lisää entisestään tarvetta energiankulutuksen pienentämiseen edistyneen prosessinohjauksen avulla.
Puhaltimet tai pintailmastimet muodostavat tyypillisesti 40–60 % jätevedenpuhdistamojen kokonaisenergiankulutuksesta. Ilmastinlaitteiden ohjaaminen Danfossin taajuusmuuttajilla voi tuoda 30–50 %:n energiansäästöt.
Lisäksi lietteen tasapainon ja iän tehokas valvonta taajuusmuuttajien avulla pienentää energiankulutusta. Se lisää myös mädätyssäiliöön tulevaa hiilidioksidimäärää, joka voi puolestaan tuottaa enemmän kaasua, joka taas voidaan käyttää energiantuotantoon.
Siksi edistyksellisimmissä laitoksissa pystytään sekä puhdistamaan jätevesi erittäin perusteellisesti että tuottamaan samaan aikaan energiaylijäämää. Tämän edellytyksenä on yleensä täysin tietokoneohjattu laitos, jossa pystytään säätelemään kaikkia parametreja asentamalla taajuusmuuttajat käytännössä katsoen kaikkiin pyöriviin laitteisiin.
Monilla aloilla on huomattu, miten tärkeitä ovat puhdas vesi ja vakaa vesihuolto sekä suurten kustannussäästömahdollisuuksien hyödyntäminen jäteveden käsittelyssä. Joillakin aloilla ollaan jopa lähestymässä nollaa vedenkulutuksessa. Puhdasvesipuolella tämä edellyttää pitkälle kehitettyjen vedenkäsittelytekniikoiden, kuten käänteisosmoosin ja ultrasuodatuksen, käyttöä. VLT® AQUA Drive auttaa parantamaan prosessin luotettavuutta ja pienentämään käyttökustannuksia. Jäteveden käsittelyn puolella suuntaus on samankaltainen kuin kuntien visio; jätevettä tulisi pitää resurssina, josta voidaan ottaa talteen energiaa ja muita varoja.
Marselisborgin jätevedenpuhdistamo vaihtoi vuonna 2010 tavoitteensa energiankulutuksen minimoimisesta nettoenergiaylijäämän maksimoimiseen. Nykyään laitos on sekä sähkön että lämmön nettotuottaja, ja se tuottaa kaukolämpöä Tanskan toiseksi suurimpaan kuntaan, Aarhusiin. Hiilijalanjälki on pienentynyt 35 prosenttia.
Lue tapauskertomus
Jos haluat lisätietoja, ota yhteyttä