На заводе по очистке сточных вод в городе Бохольт в земле Северный Рейн-Вестфалия, Германия, предотвращение изменения климата и повышение энергоэффективности являются двумя их наиболее важными целями. Вот почему операторы выбрали синхронный реактивный двигатель ABB IE5 (SynRM) и приводные комплекты для экономии энергии. Их инвестиции включают двигатели ABB IE5 SynRM и приводы ABB ACS880-31 со сверхнизкими гармониками для их флокуляционной фильтрации и станции перекачки осадка II.

Станция очистки сточных вод Бохольт обрабатывает все сточные воды, собранные в канализационной сети города Бохольт, а также дождевую воду из уличных водозаборов и дренажа крыши. Они используют комбинацию механических, химических и биологических процессов для очистки сточных вод, прежде чем они будут возвращены в русло местной реки после очистки.

Завод вырабатывает больше электроэнергии, чем потребляет, и излишки подаются в местную электросеть.

Современная станция очистки сточных вод спроектирована для устойчивой и энергоэффективной работы, и они продолжают инвестировать в оборудование, повышающее эффективность. Установка может обрабатывать до 108 000 кубических метров сточных вод каждый день, а полученный осадок сгущается с помощью центрифуг, а затем перекачивается в два варочных котла для сбраживания. Сточный газ, образующийся в процессе сбраживания, используется на собственной теплоэлектростанции компании для выработки энергии. Станция очистки сточных вод также использует биомассу, фотоэлектрическую энергию и энергию ветра для выработки около 6,3 миллионов киловатт-часов возобновляемой электроэнергии в год. Поскольку он потребляет всего 3,3 миллиона киловатт-часов, он вырабатывает больше электроэнергии, чем использует, и излишки подаются в местную электросеть.

Сведение к минимуму изменения климата и повышение энергоэффективности являются центральными факторами, когда речь заходит об инвестициях в завод Bocholt. Андреас Вехер, операционный менеджер, Центральная станция очистки сточных вод, Муссум, существует уже десять лет. Он говорит: “Из-за изменения климата мы хотим становиться все более и более энергоэффективными. Когда я возглавил станцию очистки сточных вод в качестве управляющего, нам все еще требовалось почти пять миллионов киловатт-часов для работы. Сейчас нам нужно в среднем около трех миллионов, отчасти потому, что мы много инвестировали в энергоэффективные технологии“.

Мы много инвестировали в энергоэффективные технологии

В 2020 году на заводе потребовались две новые инвестиции: в систему флокуляционной фильтрации и в станцию обратной перекачки осадка II. В обоих случаях операторы остановили свой выбор на пакетах ABB, которые состоят из двигателей IE5 SynRM и приводов ACS880-31 со сверхнизкими гармониками.

Благодаря этим инвестициям на очистных сооружениях Bocholt будет установлено семь комплектов двигателей и приводов IE5 SynRM. Двигатели IE5 SynRM, в частности, обеспечат новый уровень эффективности их работы. Благодаря их конструкции и способу работы ротор двигателя SynRM не нуждается в обмотках или магнитах, а в роторе отсутствует индукционный ток, поэтому потери на роторе отсутствуют.

Андреас Верен высоко оценивает сверхвысокую эффективность и хорошую эффективность при частичной нагрузке двигателей ABB SynRM. “Работа при частичной нагрузке важна, потому что у нас есть много процессов управления на очистных сооружениях, таких как гидравлическая регулировка или регулирование объема воздуха. Из-за участившихся засушливых периодов мы сейчас работаем с большей частичной нагрузкой, чем с полной. Раньше мы регулировали это с помощью операций включения-выключения. Сегодня мы отлаживаем операции с помощью приводов с регулируемой скоростью. Вот почему сейчас у нас работает не менее 50 накопителей”.

Четыре из новых установок ABB уже используются на станции перекачки обратного шлама II с октября 2020 года. Андреас Верен объясняет: “Станция перекачки осадка II является одной из наиболее важных насосных станций, потому что осадок, который оседает из очищенных сточных вод во вторичном отстойнике, должен постоянно возвращаться в поступающую сырую воду, чтобы цикл оставался замкнутым”.

До этих инвестиций на шламовой насосной станции II использовалось шесть насосов. Однако операторы смогли повысить как механическую, так и электрическую эффективность, выбрав двигатели SynRM и улучшив геометрию крыльчатки в насосах. Это означает, что теперь им нужны только четыре насоса и четыре двигателя IE5 SynRM.

Использование двигателей SynRM и улучшение геометрии крыльчатки в насосах позволило повысить как механическую, так и электрическую эффективность.

Еще лучше то, что новые насосы также требуют меньшей мощности привода. Кроме того, поскольку двигатели управляются приводами с регулируемой частотой вращения, обратный поток осадка может быть адаптирован к гидравлической нагрузке на очистные сооружения, что позволяет экономить еще больше энергии. Благодаря использованию приводов со сверхнизкими гармониками они также снижают риск сбоев в электросети, сохраняя стабильное напряжение питания.

Для системы флокуляционной фильтрации были выбраны еще три упаковки ABB. Каждый комплект состоит из двигателя IE5 SynRM мощностью 55 киловатт и привода ACS880-31. Двигатели ABB приводят в действие насосы, которые поднимают сточные воды примерно на пять метров, чтобы их можно было полностью отфильтровать при флокуляционной фильтрации. Первый пакет был установлен в сентябре 2020 года, а оставшиеся два будут установлены в начале 2021 года.

Федеральное министерство окружающей среды, инициированное Национальной инициативой по защите климата, поддерживает проекты, которые вносят вклад в сокращение выбросов парниковых газов.

Инвестиции в установку по очистке сточных вод в Бохольте финансируются Федеральным министерством окружающей среды, охраны природы и ядерной безопасности. Федеральное министерство окружающей среды, инициированное Национальной инициативой по защите климата, поддерживает проекты, которые вносят вклад в сокращение выбросов парниковых газов.