Optimeret beluftning for præcis styring og reduceret energiforbrug
Spildevandsbehandling tegner sig for en betydelig andel af det globale energiforbrug. Da energi er en både kostbar og begrænset ressource, er det et centralt indsatsområde at optimere disse processer. Det kan blandt andet ske ved at udskifte ældre udstyr med mere energieffektive løsninger og ved at udnytte spildevand som en værdifuld energikilde.
De organiske partikler, der fjernes under den biologiske rensning, indeholder store mængder kemisk energi, som kan nyttiggøres til optimering af anlæggets drift. Med nutidens teknologi kan moderne renseanlæg i mange tilfælde blive energineutrale – og i nogle tilfælde endda producere et energioverskud.
Beluftningsprocessen er en central del af spildevandsbehandlingen og samtidig den mest energikrævende. Derfor er optimering af beluftningen et afgørende skridt mod energiproducerende anlæg.
Hvad er beluftning?
Beluftning betyder tilførsel af luft til et medie, typisk vand. Formålet er at øge iltindholdet eller iltmætningen. Der findes flere måder at gøre dette på:
- Vandfaldsmetoden: Vandet forstøves via dyser, hvilket øger kontaktfladen mellem vand og luft.
- Luftdiffusion: Luft pumpes ind i vandet og danner små bobler, der stiger op gennem væsken og øger iltoptagelsen.
Begge metoder øger det område, hvor vandet er i kontakt med ilt.
Biologisk nedbrydning
Et renseanlæg benytter normalt både mekaniske, biologiske og kemiske processer til at fjerne fosfor, nitrogen og organiske stoffer.
Beluftning er essentiel i den biologiske del, hvor mikroorganismer nedbryder de organiske forbindelser. Ilt er nødvendigt for den aerobe nedbrydning. Er iltindholdet for lavt, bliver processen langsom og ineffektiv. Er iltniveauet for højt, kan det resultere i udledning af lattergas (N₂O) – en klimagas langt mere potent end CO₂. Det gør præcis styring af beluftningen særdeles vigtig.
Fjernelse af uorganiske stoffer
Beluftning bruges også til at reducere kuldioxid, ammoniak og svovlbrinte samt til at oxidere jern og mangan, så de kan filtreres fra. Selvom svovlkomponenter ikke altid er farlige, fjernes de for at undgå dårlig lugt og smag. Når vandet iltes til ligevægt med atmosfæren, kan størstedelen af disse gasser fjernes effektivt.
Beluftning kan også anvendes som et alternativ til kemisk desinfektion i mindre skala, da svovlbrinte og jern effektivt kan oxideres og fjernes som partikler.
Hvorfor præcis regulering er afgørende
Beluftning står ofte for op mod 50 % af et renseanlægs samlede energiforbrug. Det gør processen til et af de mest kritiske elementer i spildevandsbehandlingen – både teknisk og økonomisk.
Et optimalt styret beluftningssystem:
- Reducerer energiforbruget,
- mindsker CO₂‑udledning,
- forhindrer utilsigtet udledning af N₂O,
- forbedrer renseydelsen.
Præcis regulering handler derfor både om effektiv drift og miljøhensyn.
Spadeventiler til beluftning
VATECH tilbyder avancerede løsninger til styring af beluftningsprocesser med fokus på maksimal præcision og lavt energiforbrug. Særligt spadeventiler udstyret med lineære elektriske aktuatorer har vist sig yderst velegnede.
Spadeventiler giver generelt en mere præcis flowstyring end butterflyventiler, som traditionelt anvendes i beluftningsbassiner. Modellerne med V‑port giver endnu finere regulering takket være det specialdesignede V‑løb.
Derudover fylder spadeventiler mindre, kræver minimal service og bruger betydeligt mindre energi end traditionelle el‑aktuatorer.
Dokumenteret energiforbrug ved brug af lineære aktuatorer sammenlignet med konventionelle aktuatorer
DN150 AVK-ventil med LINAK lineær aktuator
Medium: luft
Nominel effekt (målt): 72 W (3A x 24V)
Åbne-/lukke-tid: 15 sek.
Energiforbrug - LINAK aktuator: 72 W x (15 s / 3600 s/h) = 0,3 Wh
Energiforbrug - konventionel aktuator: 370 W x (41 s / 3600 s/h) = 4,2 Wh
En LINAK aktuator bruger 95% mindre energi end en konventionel aktuator til en DN150-ventil [4]
DN250 AVK-ventil med LINAK lineær aktuator
Medium: væske
Nominel effekt (målt): 120 W (5A x 24V)
Åbne-/lukke-tid: 22 sek.
Energiforbrug - LINAK aktuator: 120 W x (22 s / 3600 s/h) = 0,73 Wh
Energiforbrug - konventionel aktuator: 750 W x (68 s / 3600 s/h) = 14,2 Wh
En LINAK aktuator bruger 95% mindre energi end en konventionel aktuator til en DN250-ventil [4]
Referencer: [1] GE Power & Water, Water and Process Technologies, Chapter 04-Aeration, [2] Bedreinnovation.dk, Effektiv urban vandinfrastruktur, [3] City of Aarhus, Project: Energy measures in wastewater purification plants, [4] Målinger foretaget af LINAK Danmark på ventiler og aktuatorer installeret ved FFV Spildevand A/S