Wytwarzanie energii w oczyszczalniach ścieków

Szlam wytwarzany w podstawowych i wtórnych osadnikach jest podgrzewany w wieży fermentacyjnej do temperatury pomiędzy 35 a 40°C. Ten proces, podczas którego następuje rozkład szlamu, przebiega bez dostępu powietrza i może trwać do 25 dni. Bakterie beztlenowe rozkładają szlam na gaz fermentacyjny, wodę i osad gnilny. Powstająca mieszanina gazów zawiera około 70% metanu i 30% dwutlenku węgla. W instalacji oczyszczania gazu metan jest wyodrębniany z siarkowodoru za pomocą reakcji chemicznej między gazem i roztworem czyszczącym. Gaz ten jest następnie spalany lub tymczasowo magazynowany w zbiornikach w celu wykorzystania go do wytwarzania energii. Następnie może zostać przesłany do elektrowni lub sieci gazowej.

W celu zoptymalizowania beztlenowego rozkładu osadów w wieży fermentacyjnej bardzo ważne jest niezawodne monitorowanie temperatury i ciśnienia. Dodatkowo monitoruje się powstawanie piany i jej usuwanie przez mieszadło. Zapobiega to zalaniu zakładu pianą i zatykaniu rur, przy jednoczesnym zwiększeniu wydajności produkcji gazu. Jakość wytwarzanego gazu jest analizowana, co pozwala wykryć wszelkie wahania jego wartości opałowej. Dane te informują o możliwości przegrzania pomp i mogą być używane do regulacji wytwarzania ciepła i energii na dalszych etapach procesu. Monitorowanie ciśnienia i poziomu gazu w zbiorniku ma na celu zapobieganie przepełnieniu zbiornika i przepustów oraz wyciekom gazu.

Wieże fermentacyjne i ich systemy pomocnicze są zasadniczo strefami zagrożonymi wybuchem, dlatego w roli modułów interfejsu można używać barier iskrobezpiecznych serii K-System. Separator zasilające przekazują do systemu sterowania wyniki pomiarów poziomu i ciśnienia w wieży fermentacyjnej, a przetworniki temperatury raportują analogowe wartości temperatur. Przetwornice częstotliwości w połączeniu z czujnikami dyskretnymi rejestrują i przesyłają dane napędów. Analizatory gazów mogą przekazywać swoje wyniki do systemów sterowania poprzez konwertery sygnału. W ten sam sposób przesyła się wyniki pomiarów poziomu napełnienia i ciśnienia w zbiorniku gazu.

Oferta serii K-System obejmuje moduły interfejsu dla wszystkich sygnałów i zastosowań, od prostych izolatorów po komponenty Ex o bardzo szerokim zakresie funkcji. Urządzenia są zasilane z użyciem szyny zasilającej, które dodatkowo pozwala na przesyłanie zbiorczych komunikatów o błędzie. Składa się ona z szyny DIN oraz wkładki. Montaż na szynie DIN ułatwia podłączanie modułów, obniżając koszty okablowania. Seria K-System posiada ponadto wiele międzynarodowych zatwierdzeń, w tym zatwierdzenia do poziomu SIL 3 dla wszystkich typów sygnału.

• Oczyszczalnia ścieków wytwarza energię ze szlamu w wieży fermentacyjnej. Produktem ubocznym procesów zachodzących w wieży jest gaz, który może być przechowywany i zużywany na różne sposoby.
• Konwertery sygnału lub separatory zasilające przesyłają do systemów sterowania wartości analogowe takich parametrów, jak temperatura i ciśnienie w wieży fermentacyjnej i w zbiorniku gazu, a także wyniki analiz gazu.
• Przetwornice częstotliwości monitorują prędkość obrotową mieszalników usuwających pianę.