Стефан Реттиг, Технический университет Берлина, кафедра городского водного хозяйства – Институт гражданского строительства
Модель Water-Sludge-Energy (WSE), разрабатываемая в рамках платформы BSR WATER, направлена на то, чтобы показать полезные связи и скрытый потенциал в очистке сточных вод. В этой статье освещается пункт «энергия».
Важным аспектом управления современными очистными сооружениями является контроль за потреблением энергии всего процесса.
Эта тема обычно рассматривается параллельно с двух сторон:
• снижение потребности в энергии
• увеличение производства энергии
Оптимизация энергопотребления требует рассмотрения каждой конкретной станции очистки сточных вод. Без сомнения, биологическая очистка является основным потребителем энергии. Кроме того, существует множество вариантов оптимизации, поскольку потребность в энергии аэрации зависит от множества различных факторов.
В рамках оптимизации потребления также целесообразно рассмотреть возможности производства энергии. Снижение потребления внешней энергии за счет выработки энергии в процессе обработки возможно как за счет производства электрической, так и тепловой энергии. Энергетическая ценность осадка сточных вод может быть увеличена путем применения ко-ферментов. В противном случае также целесообразно применять рекуперацию тепла везде, где это возможно. Успешно применяются малые гидроагрегаты. И поскольку часто пространство не является ограничивающим фактором для собственника очистных сооружений, может также осуществляться производство солнечной или ветровой энергии.
Все прилагаемые усилия не должны упускать из вида то, что первоочередной задачей является очистка сточных вод!
Модель WSE будет описывать потенциал на примерах, собранных в Water Hub. Некоторые из уже имеющихся описаний представляют собой результаты по энергоэффективной очистке сточных вод, полученные в рамках проекта Interactive Water Management (IWAMA), финансируемого программой Interreg Baltic Sea Region. Помимо запуска различных инвестиций, проект подготовил сравнение ключевых показателей для региона Балтийского моря и разработал концепцию самоаудита интеллектуального энергоменеджмента.
Пилотные проекты
Инвестиции
Четыре пилотных проекта, связанные с энергоэффективной очисткой сточных вод, были реализованы в проекте IWAMA и описаны в Water Hub:
• Мониторинг и оценка энергопотребления процесса очистки на Даугавпилсской станции очистных сооружений (Латвия)
В качестве основного шага непрерывный энергетический мониторинг конкретных блоков приводит к лучшему пониманию и помогает выявить потенциальные возможности и обнаружить поломки. Это легко осуществимо.
Читать полное описание:
www.balticwaterhub.net/good-practice/monitoring-energyconsumption-wwtp-daugavpils
• Контроль энергетической оптимизации на Каунниской станции очистных сооружений (Латвия)
Онлайн-измерения могут предоставить необходимые данные для автоматической настройки управления технологическим процессом.
Читать полное описание:
www.balticwaterhub.net/good-practice/energy-control-wwtpkaunas
• Инструмент принятия решений для оптимизации технологического процесса и управления массовым потоком на Гревсмюльской станции очистных сооружений (Германия)
Комплексная симуляционная модель процесса обработки позволяет выявить оптимизационный потенциал, учитывая все эффекты предполагаемых изменений до начала применения.
Читать полное описание:
www.balticwaterhub.net/solutions/decision-making-toolwwtp-grevesmuhlen
• Мобильная экспериментальная установка для оценки новых технологий очистки сточных вод в Гданьске (Польша)
Путем тестирования новых технологий, например комбинации основного анаммокса с построенными водно-болотными угодьями, можно оценить потенциал будущего полномасштабного применения в качестве альтернативы традиционному процессу обработки.
Читать полное описание:
www.balticwaterhub.net/solutions/mobile-plant-wwtpgdansk
Управление энергией само по себе является сложной задачей, но важно также учитывать многие другие аспекты. Эта сложность будет решена в модели «Water-Sludge-Energy», которая будет запущена весной 2021 года. Передовой опыт, технические решения, инструменты и инновации, используемые в рамках этой модели, уже доступны в Water Hub.Пилотные проекты.
Отчет о ключевых показателях
Первым шагом в управлении энергией является определение того, находится ли данная потребность в энергии очистного сооружения в приемлемом диапазоне по сравнению с реализуемым процессом очистки. Примеры ключевых показателей приведены в разделе «Сравнение ключевых показателей». Отчет включает оценку 66 наборов данных(базисный год 2015), предоставленных очистными сооружениями сточных вод из Швеции, Финляндии, России, Эстонии, Латвии, Литвы, Польши, Беларуси и Германии. Представлена общая информация об обрабатываемых нагрузках и эффективности обработки в регионе Балтийского моря.
Применительно к спросу на энергию представлен единый сравнительный стандарт, который применим в разных странах. Было проведено сравнение нескольких коэффициентов (расход, удаленная нагрузка ХПК (химическое потребление кислорода)), чтобы найти наиболее объективную основу для сравнения очистных сооружений разных масштабов. Оценка выявила различия во входной концентрации в зависимости от выбранного субрегиона вплоть до фактора 2. Наконец, в качестве наиболее репрезентативного ключевого показателя был выбран популяционный эквивалент, основанный на 120g COD/PE*d. В докладе представлена методология бенчмаркинга на основе нагрузки ХПК, а также оценка производства энергии.
Половина очистных сооружений, рассмотренных в ходе оценки, эксплуатируются с использованием менее 37 кВт*ч/(PECOD,120·а). Но только 20% потребляют менее 23 кВт*ч/(PECOD, 120·а). Этот стандарт предлагается установить для всех предприятий региона. Большие
отклонения от предложенного стандарта указывают на необходимость детального энергоаудита предприятия.
Контрольный отчет доступен по ссылке: https://is.gd/lXyzEv
Инструмент энергетического самоаудита
Оценка энергетической ситуации на очистных сооружениях с большим количеством различных процессов является сложной задачей. Инструмент энергетического самоаудита позволяет операторам проводить энергоаудит собственными силами. Инструмент описывает как текущее состояние выбранного базисного года, так и потенциал оптимизации на основе рассчитанных идеальных значений.
Также включены предложения по потенциальным мерам, основанные на полученных результатах, но они носят общий характер и должны быть отобраны и скорректированы в соответствии с местными условиями. Для повышения удобства использования были включены переводы на русский, эстонский, немецкий, финский, латышский, литовский, польский и шведский языки.
Инструмент энергетического самоаудита доступен через https://is.gd/lXyzEv
Создать комментарий