2
2
Decyzja o modernizacji i rozbudowie oczyszczalni bywa podejmowana w obliczu różnych przesłanek. Bardzo często jest to przeciążenie instalacji, spowodowane rozrostem zlewni kanalizacyjnej, czyli podłączonych miejscowości i/lub zakładów przemysłowych. Równie częstą przyczyną jest zły stan techniczny obiektów i urządzeń, a czasem obie te przyczyny naraz. Bywa też, że warto podjąć decyzję o wymianie urządzeń nawet mimo braku powyższych przesłanek, jeżeli nowe pompy czy mieszadła mają dużo wyższą sprawność i oferują istotne oszczędności energetyczne i kosztowe. Taka inwestycja może zwrócić się zaskakująco szybko. Szczególnie wyraźne bywa to w przypadku mieszadeł. Artykuł opisuje ten aspekt na przykładzie oczyszczalni ścieków w Rybienku Starym, obsługującej miasto i gminę Wyszków.
W 2021 roku zakończono przebudowę oczyszczalni ścieków dla miasta i gminy Wyszków, znajdującej się w Rybienku Starym. Prace polegały m.in. na przebudowie części biologicznej oczyszczalni (komór osadu czynnego i stabilizacji osadów) oraz instalacji do odwadniania osadów. W zakres inwestycji wchodziła m.in. wymiana mieszadeł reaktorów biologicznych i komór stabilizacji tlenowej osadu. Łącznie zainstalowano 12 mieszadeł średnioobrotowych i dwie pompy do recyrkulacji wewnętrznej:
– pompa FA 25.31Z + T 20.1-6/22G, Pn = 9 kW – 2 szt. (do komory nitryfikacji),
– mieszadło TR 90-2.12-6/8 Pn = 1,75 kW – 6 szt. (do komór denitryfikacji i defosfatacji),
– mieszadło TR 60-2.24-4/12 S, Pn = 4,5 kW – 6 szt. (do komór stabilizacji osadów).
Wyzwanie – problem do rozwiązania
Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji Sp. z o.o. w Wyszkowie obchodzi w tym roku swoje 25-lecie. Spółka, która posiada lata doświadczeń i stawia sobie coraz ambitniejsze cele, wybiera dostawców oferujących rozwiązania zapewniające pewność działania, energooszczędność, wysoką jakość materiałów i urządzeń, a także profesjonalny serwis. Zarząd konsekwentnie pilnuje, aby wszystkie nowe inwestycje, modernizacje i przebudowy generowały jak największe oszczędności energii. Mieszadła Wilo spełniały wymogi postawione w specyfikacji, dlatego oferta została zaakceptowana przez Generalnego Wykonawcę (firmę EkoPartnerzy).
Warto wspomnieć, że na etapie wcześniejszych koncepcji proponowano montaż mieszadeł szybkoobrotowych. Ich zastosowanie wiązałoby się z niższym kosztem inwestycji, ale również z większym zużyciem energii elektrycznej. Zamawiający określił więc w specyfikacji wymagania w taki sposób, aby zagwarantować sobie niższe koszty późniejszej eksploatacji. Mieszadła średnioobrotowe cechują się znacznie mniejszym zużyciem mocy niż mieszadła szybkoobrotowe przy tej samej sile mieszania, gwarantując przy tym lepsze wymieszanie komór osadu czynnego. Kluczowe jest jednak zawarcie odpowiednich wymogów już na etapie przedprzetargowym – w PFU lub specyfikacji w dokumentacji projektowej.
22 września 2020 roku dokonano pomiarów elektrycznych jednego ze starych mieszadeł – zamontowanego w komorze defosfatacji reaktora biologicznego w ciągu nr 1. Przy użyciu miernika Sonel PQM-707 zmierzono wszystkie parametry prądowe urządzenia. Kolejne pomiary przeprowadzono 27 kwietnia 2022 roku – już na nowym mieszadle Wilo TR 90-2.12-6/8.
Ponieważ wszystkie komory KDP i KDN ciągów biologicznego oczyszczania mają te same wymiary i zamontowano w nich te same mieszadła, wyniki należy traktować całościowo.
Korzyści z zastosowanych rozwiązań Wilo
Stwierdzono, że nowo zainstalowane mieszadło Wilo TR 90-2.12-6/8 pobiera o 2,5 kW mniej energii niż urządzenie stosowane przed modernizacją. Różnica mocy wyniosła 73%! Oznacza to, że mieszadła Wilo zapewniają wymagane parametry, zużywając przy tym mniej niż 30% mocy potrzebnej na ten sam cel przed modernizacją.
Biorąc pod uwagę, że mieszadła pracują 24 h/d i jest ich 6 sztuk, wymiana starych urządzeń na nowe Wilo TR 90-2.12-6/8 oznacza istotne oszczędności energii:
– na rok – 2,543 * 24 * 365 * 6= 133 660 kWh,
– na 10 lat – 1,34 GWh.
Przy cenie energii elektrycznej 0,39 zł/kWh otrzymujemy następujące oszczędności z wymiany mieszadeł:
– na rok – 133 660 * 0,39 = 52 127 zł,
– na 10 lat – 521 270 zł.
W związku z tym zakup mieszadeł zwraca się już po czterech latach, a przy rosnących cenach energii nawet szybciej. Obecnie Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji Sp. z o.o. w Wyszkowie płaci stawkę ok. 39 gr za kWh (obrót + dystrybucja), jednak ceny te każdego roku zmienią się i wynikają z podpisanych umów z dostawcą energii, dlatego realna oszczędność z zastosowania mieszadeł Wilo będzie jeszcze większa.
Montaż mieszadeł w komorze stabilizacji KTSO wygenerował dalsze oszczędności, ale urządzenia te nie podlegały pomiarom w ramach niniejszego opracowania.
Korpusy mieszadeł zostały pokryte specjalną powłoką Ceram C0 w celu zabezpieczenia przed korozją, co dodatkowo wydłuża ich żywotność. Czujnik wilgoci umieszczony w komorze uszczelnień odpowiednio wcześniej wykrywa ewentualne przecieki, zanim woda mogłaby dostać się do komory silnika i go uszkodzić. Jest to cecha wyróżniająca Wilo i niektórych innych producentów względem reszty, która umieszcza czujniki wilgoci w komorach silnika.
