Napowietrzanie ścieków – dyfuzory napowietrzające Sanitaire

Napowietrzanie ścieków w typowej oczyszczalni pochłania od 30 do 70% całkowitego zużycia energii elektrycznej. Jaki jest tu potencjał do oszczędności? Wieloletnia praktyka niemieckiej firmy Hydrograv wskazuje, że realne oszczędności tylko w samym obszarze optymalizacji geometrii i przestrzennego rozmieszczenia dyfuzorów w napowietrzanym zbiorniku to poziom oszczędności energii elektrycznej od 10 do 50% w stosunku do wartości przed optymalizacją. To bardzo dużo. Udoskonalenie procesów napowietrzania to jednak nie tylko duże oszczędności energii elektrycznej i zmniejszenie kosztów eksploatacyjnych, ale także udoskonalenie procesów biologicznego oczyszczania i zwiększenie skuteczności oczyszczania ścieków.

 System napowietrzania ścieków – Sanitaire Gold – Oczyszczalnia w Otwocku

Dlaczego napowietrzanie jest tak ważne?

Bez obecności wystarczającej ilości tlenu, bakterie nie są zdolne do biodegradacji substancji organicznych w akceptowalnym, z punktu widzenia służb eksploatujących oczyszczalnię, czasie. W przypadku braku rozpuszczonego tlenu biodegradacja musi zachodzić warunkach septycznych, co oznacza, że jest to proces powolny, powstają odory, a skuteczność usuwania zanieczyszczeń jest niska. W warunkach septycznych następuje konwersja wodoru i siarki do siarkowodoru oraz przekształcenie węgla do metanu. Związki węgla mogą przekształcać się do kwasów organicznych, które obniżają pH w zbiorniku, co sprawia, że ścieki są trudniejsze w oczyszczaniu i łatwiej powstają odory.

Powietrze dostarczane jest instalacją napowietrzającą składającą się z dmuchaw, rurociągów, przepustnic i dyfuzorów. Zaleca się stosowanie napowietrzania drobnopęcherzykowego. Mniejsze pęcherzyki są skuteczniejsze, gdyż lepiej rozpuszczają się w ściekach. W celu poprawienia transferu tlenu do ścieków zanurza się dyfuzory na większej głębokości. Powoduje to wydłużenie kontaktu pomiędzy ściekami i pęcherzykami powietrza, co zwiększa nasycenie tlenem.

Niezawodne i opłacalne systemy napowietrzania ścieków

Niezawodność rozwiązań napowietrzania ścieków Sanitaire potwierdziła się w ogromnej ilości aplikacji. Systemy napowietrzania Sanitaire to kompletne układy począwszy od systemu dyfuzorów do napowietrzania drobnopęcherzykowego wraz z orurowaniem, wspornikami i energooszczędnymi dmuchawami poprzez dyfuzory do napowietrzania grubopęcherzykowego na wolnostojących aeratorach mechanicznych. Uzupełniają je precyzyjne systemy do monitorowania i kontroli.

Optymalizacja procesów napowietrzania ścieków

Chociaż oferujemy najlepsze wyposażenie do napowietrzania ścieków, sprzęt to nie wszystko. Znaczenie ma geometria zastosowanych dyfuzorów, ich przestrzenne rozmieszczenie i rozplanowanie w napowietrzanym zbiorniku. W każdym przypadku dobranie odpowiedniego rozwiązania powinno być poparte wyliczeniami w zakresie ilości dostarczanego tlenu, tak aby uzyskać jak największą ilość tlenu dostarczanego z jednej kilowatogodziny.

Napowietrzanie ścieków – parametry projektowe

Standardowa wydajność transferu tlenu (SOTE)

Używany do określania wydajności transferu tlenu SOTE to stosunek pomiędzy ilością tlenu transferowanego, a ilością tlenu dostarczanego do ścieków. Ten współczynnik może osiągnąć wartość do 60% w zależności od głębokości ścieków i natężenia przepływu powietrza.

SOTE = Oxygen Transfer Efficiency in Standard conditions in clean water [%]

Standardowa efektywność napowietrzania ścieków (SAE)

SAE jest to stosunek pomiędzy ilością tlenu transferowanego do ścieków, a ilością zużytej energii. Typowe wartości to 1÷2 kg O2/kWh w przypadku systemów mechanicznego napowietrzania i 2÷8 kg O2/kWh w przypadku systemów napowietrzania ścieków wgłębnego. Wartość SAE odzwierciedla SOTE oraz dodatkowo wydajność dmuchawy i straty ciśnienia w systemie.

SAE = Aeration Efficiency in Standard conditions in clean water [kg O2/kWh]

Transfer tlenu w warunkach standardowych (SOTR)

SOTR pokazuje transfer tlenu w warunkach standardowych wyrażony w kilogramach dostarczonego tlenu na godzinę.

SOTR = Oxygen Transfer Rate in Standard conditions in clean water [kg O2/h]

Napowietrzanie ścieków

Dyfuzory napowietrzające Sanitaire Gold

Dyfuzory membranowe z serii Sanitaire Gold stanowią najnowszą innowację w technologii napowietrzania drobnopęcherzykowego. Niezależnie od tego, czy wymagana jest duża gęstość zabudowy, czy mała wielkość strumienia powietrza można je szczelnie zamontować na każdym dnie zbiornika i zapewnić niezrównaną skuteczność napowietrzania ścieków.

Napowietrzanie ścieków - Dyfuzory Sanitaire Gold

Dyfuzor napowietrzający Sanitaire Gold

Energooszczędność

Wyjątkowa geometria dyfuzora oraz zaawansowana technologicznie mikro-dziurkowana membrana zapewniają dużą gęstość zabudowy na dnie zbiornika oraz małą wielkość strumienia powietrza, tym samym gwarantując uzyskanie wysokiego transferu tlenu do ścieków przy zużyciu najniższej możliwej ilości energii. Membrana została zaprojektowana w sposób zapewniający małą wysokość strat, co pozwala na zmniejszenie zużycia energii.

Wysoka niezawodność

Grube, bardzo giętkie membrany poliuretanowe dominują nad innymi membranami w przyspieszonych testach na zużywanie się. Wodoszczelna konstrukcja łączników końcowych i systemu uszczelnienia, która jest w stanie sprostać naprężeniom powstałym w trakcie codziennej pracy dodatkowo zwiększa ich niezawodność. Można je również przystosować do aplikacji typu „air-on/air-off”.

 Membrana poliuretanowa – Sanitaire Gold

Łatwa instalacja

Kompaktowe wykonanie sprawia, że te kompletne, wstępnie zmontowane dyfuzory są łatwe do zainstalowania. To z kolei przekłada się na szybsze przekazanie instalacji napowietrzania ścieków do eksploatacji.

Modułowość

Dzięki wymiennym elementom system napowietrzania ścieków Sanitaire nie tylko ułatwia instalację, ale również obniża koszty i ułatwia przeróbki, tym samym oferując optymalizację wydajności systemu napowietrzania.

Napowietrzanie ścieków

Dyfuzory dyskowe Silver II

W celu połączenia wysokiej skuteczności napowietrzania ścieków z niskimi kosztami eksploatacji oferujemy dyfuzor membranowy z serii Silver II Sanitaire – obecnie najczęściej stosowany system wgłębnego napowietrzania drobnopęcherzykowego.

 System napowietrzania ścieków - Sanitaire Silver
System napowietrzania ścieków – Sanitaire Silver

Wysoka skuteczność transferu tlenu

Membrany z serii Silver II Sanitaire charakteryzuje unikalny wzór i kształt szczelin, który rozprasza pęcherzyki powietrza w wyjątkowym jednolitym wzorcu i gwarantuje optymalny transfer tlenu.

 System napowietrzania ścieków - Sanitaire Silver
Dyfuzor napowietrzający Sanitaire Silver

Długa trwałość eksploatacyjna, niskie wymagania konserwacyjne

Wysoka elastyczność i odporność na uszkodzenia specjalnie dobranego wysokiej klasy elastomeru EPDM przyczynia się do przedłużenia trwałości eksploatacyjnej o 10 lub więcej lat.

Wydajność robocza

Wyjątkowy kształt membran, zintegrowany O-ring i gwintowany pierścień mocujący eliminują nieszczelności. To zmniejsza zużycie energii i zwiększa wydajność roboczą.

Wyjątkowa elastyczność zastosowań

Wysoce skuteczny zintegrowany zawór zwrotny ułatwia zamknięcie stref napowietrzania ścieków w zastosowaniach typu air-on/air-off.

Seria Silver II LP Sanitaire

Tę 9″ niskociśnieniową wersję membran Silver II Sanitaire charakteryzuje zmodyfikowany wzorzec szczelin, który jest w stanie obsłużyć przepływ powietrza do 17 Nm³/h z minimalnymi stratami ciśnienia. To znakomity wybór dla osadów i innych trudnych zastosowań.

Napowietrzanie ścieków - Sanitaire Silver

Dyfuzory ceramiczne Sanitaire

Ceramiczne dyfuzory Sanitaire są przeznaczone do napowietrzania ścieków agresywnych, wysoce korozyjnych, zapewniają one wysoki transfer tlenu, co decyduje o ich skuteczności i niskich kosztach eksploatacji.

Niski całkowity koszt napowietrzania ścieków

Dyski ceramiczne Sanitaire są specjalnie formowane ciśnieniowo, dzięki czemu uzyskano optymalny zarys dla skutecznego wysokiego transferu tlenu przy niskim ciśnieniu eksploatacyjnym. Obszary o zmiennej gęstości na powierzchni dysku przyczyniają się do równomiernego rozkładu powietrza. To zapewnia niskie straty, niskie zużycie energii, niskie koszty eksploatacyjne i tym samym niskie całkowite koszty.

Efektywność energetyczna

Dyski ceramiczne Sanitaire charakteryzuje uszczelniony od góry gwintowany pierścień mocujący, który zapewnia hermetyczne uszczelnienie. Ponieważ ciśnienie powietrza wzrasta, siła uszczelniająca na pierścieniu O-ring wzrasta tworząc w ten sposób hermetyczne uszczelnienie. Dzięki wyeliminowaniu nieszczelności, nie ma strat energii.

Przewidywana 20-letnia trwałość użytkowa

Wytrzymałe, niezawodne i odporne na zatykanie się dyski ceramiczne Sanitaire to nie wymagające dużych nakładów konserwacyjnych elementy dyfuzora, których trwałość użytkowa jest przewidziana na 20 lub więcej lat. Aby dodatkowo przedłużyć trwałość użytkową, można wyposażyć je w opcjonalny system oczyszczania gazu na miejscu, który również zwiększa wydajność.

Napowietrzanie ścieków - dyskowe ceramiczne Sanitaire

Podstawy do dyfuzorów Sanitaire

Te proste w montażu podstawy do dyfuzorów Sanitaire zapewniają najwyższą możliwą wytrzymałość mechaniczną niezbędną do podtrzymywania membran z serii Sanitaire Gold i Silver II oraz dysków ceramicznych Sanitaire.

Napowietrzanie ścieków - podstawy Sanitaire

Elementy rusztów Sanitaire

Pod każdym systemem napowietrzania wgłębnego Sanitaire znajduje się solidne zamocowanie. Te części składowe stanowią integralną część systemu napowietrzania drobnopęcherzykowego Sanitaire i spełniają bardzo ważną funkcję podpór.

Solidna struktura

Opatentowane przez firmę Sanitaire złącza z wypustem zapewniają mocne połączenie rur zasilających dyfuzory w powietrze z kolektorem i rurą doprowadzającą. Złącza zostały zaprojektowane w sposób pozwalający na kompensację rozszerzalności cieplnej i odporność na uderzenia hydrauliczne oraz inne naprężenia dynamiczne i stanowią trwałe połączenie rur zabezpieczając przed ich nieszczelnością, pęknięciami i obracaniem się.

Solidny system podpór

Wykonane z trwałej, odpornej na korozję stali nierdzewnej podpory Sanitaire stanowią trwałe mocowanie systemów napowietrzania wgłębnego Sanitaire. Te solidne gwintowane podpory wyposażono w mechanizm dający wysokie możliwości regulacji gwarantujące dokładne wypoziomowanie rusztu. Zespół usztywniający rury dostosowuje rozszerzalność rur zapewniając jednocześnie stabilne zamocowanie. Specjalnie wzmocnione podpory Sanitaire są dostępne dla stref o wysokiej prędkości i stref wyposażonych w mieszadła.

Prosta adaptacja

Rury dystrybucyjne powietrza Sanitaire są dostarczane z przyklejonymi fabrycznie podstawami dyfuzorów, a seria Sanitaire Gold jest dostarczana wstępnie zmontowana po to, aby ułatwić instalację. Ponadto, elementy rusztów Sanitaire są w pełni wymienialne z istniejącymi systemami. Aby spełnić bardziej surowe wymagania dotyczące emisji, istnieje możliwość prostej wymiany ceramicznych dysków Sanitaire na membrany Sanitaire Gold lub Silver II.

Napowietrzanie i czyszczenie

W przypadku skraplania, poziom wody w kolektorze rozdzielającym może wzrosnąć i rozpościerać się do dystrybutorów powietrza. W naszej ofercie znajduje się oddzielny system odwadniania, który dzięki usuwaniu skroplin z najniższego poziomu systemu pozwala zapobiec narastaniu poziomu wody.

Napowietrzanie ścieków - ruszty Sanitaire
Napowietrzanie ścieków - system Sanitaire

FILMY

System napowietrzania drobnopęcherzykowego Sanitaire

 

 

REFERENCJE

Oczyszczalnia ścieków w Jędrychówku (Morąg)

null

Modernizacja i rozbudowa oczyszczalni ścieków w Jędrychówku (Morąg) – dostawa i montaż drobnopęcherzykowych rusztów napowietrzających Sanitaire i mieszadeł Flygt. W ramach tego zadania Proffico dostarczył i zainstalował w komorach osadu czynnego membranowe dyfuzory dyskowe typu Sanitaire Silver II oraz wolnoobrotowe mieszadła Flygt. Instalacja napowietrzania została dodatkowo wyposażona w specjalną konstrukcję nośną umożliwiającą jej wyciągnięcie bez konieczności opróżniania reaktora.

Oczyszczalnia ścieków w Głogowie Małopolskim

null

Oczyszczalnia ścieków w Głogowie Małopolskim – dostawa i montaż systemu napowietrzania oraz mieszadeł Flygt. W ramach tego zadania Proffico dostarczył i zainstalował w komorach osadu czynnego membranowe dyfuzory dyskowe typu Sanitaire Silver II oraz wolnoobrotowe mieszadła Flygt. Charakterystyczną cechą dyfuzorów Sanitaire jest wysoka skuteczność transferu tlenu. Zainstalowana instalacja napowietrzania drobnopęcherzykowego pozwoliła na uzyskanie znaczących oszczędności w zakresie zużycia energii elektrycznej.