När en borstluftare behövde bytas ut vid avloppsreningsverket i Liberty, New York, valde man i stället att uppgradera anläggningen. Ett nytt Sanitaire-luftningssystem i Silver-serien och Flygt-omrörare från Xylem installerades, vilket har lett till en 43 procent lägre energiförbrukning.
Avloppsreningsverket i staden Liberty, i sydöstra delen av staten New York i USA, har en sekundär behandlingsprocess som består av två separata ringkanaler. Varje kanal har en volym på närmare fyra miljoner liter och kapacitet att behandla upp till åtta miljoner liter per dygn, följt av vattenrening och UV-desinfektion.
Tidigare var varje ringkanal utrustad med två borstluftare som drevs med en motor var på 50 hk (37 kW) med en sammanlagd effekt på 100 hk (74,6 kW) per bassäng. Borstarnas uppgift var både att lufta och att röra om. De upprätthöll på så sätt full suspension av fasta ämnen medan flödet cirkulerade i den utökade luftningsbassängen.
Ett energikrävande system byts ut
Dessa borstluftare håller fasta partiklar uppslammade men är också mycket energikrävande när det gäller att upprätthålla halterna av upplöst syre. Ytterligare en nackdel är att de bara går att köra i en hastighet och på ett bestämt djup, vilket gör det nästan omöjligt att justera dem när förhållandena ändras.
När en axel gick sönder och ledde till ett haveri i en av borstluftarna gav avloppsreningsverket sina ingenjörer, Delaware Engineering, i uppdrag att ta fram en reparations- och uppgraderingsplan.
Efter att ha utvärderat flera alternativ för att rusta upp bassängerna rekommenderade Delaware Engineering ett Sanitaire-luftningssystem och en separat högeffektiv Flygt 4410-omrörare, båda från Xylem. Detta ansågs vara den mest kostnadseffektiva behandlingen och en lösning som även skulle förbättra styrningen och flexibiliteten.
Luftningssystem och omrörare skiljs åt
Den nya lösningen, som innebar att syresättning och omrörning skildes åt, gör att varje enhet kan utföra sin uppgift på effektivaste sätt och därmed avsevärt sänka energiförbrukningen. Kombinationen av högeffektiva dränkbara omrörare och effektiv luftning med fina bubblor ger förstklassig syresättning och behandling till en bråkdel av energikostnaderna för borstluftarna.
Syresättningen görs långt under vattenytan. Luftningen med fina bubblor sker alltså längre ned och skapar mer kontakt mellan bubblor och vatten. Detta resulterar i högre syresättningseffektivitet. Med ett djup på cirka 4,3 meter visades sig bassängerna vid reningsverket i Liberty vara idealiska för ett luftningssystem med fina bubblor.
Tack vare att luftningssystem och omrörningssystem är separerade kan operatörerna också styra halterna av upplöst syre på ett effektivare sätt. Detta medger minskad luftning under perioder av lägre syreförbrukning utan att cirkulationen runt ringkanalen påverkas av det.
Uppgraderingen har resulterat i betydande energibesparingar för reningsverket i Liberty. Energiförbrukningen för luftning och omrörning har minskat med 43 procent, från 100 hk (74,6 kW) till mindre än 57 hk (42,5 kW). Detta har lett till besparingar på över 36 000 dollar om året samtidigt som man har fått en stabilare behandlingsprocess.
_____
Lösningen i detalj
Deras förstklassiga syresättningseffektivitet gör diffuserarna med membranskivor i Silver-serie II till några av branschens effektivaste diffuserare med fina bubblor. Med en standardsyresättningseffektivitet (SOTE) på 6,56 procent per nedsänkningsmeter levererar diffuserarna en genomsnittlig SOTE på 24 procent för bassängerna vid reningsverket i Liberty. Högre effektivitet betyder att mindre luft krävs totalt för att möta behovet och med ett extremt lågt tryckfall över membranet kan också effektförbrukningen minimeras.
Luftningssystemet i Silver-serien är känt för sin hållbarhet. Tack vare de speciella membranen av högvärdig EPDM-elastomer är systemets livslängd minst 10 år.
Systemet i Liberty tillförs luft genom 720 diffuserare, 360 på varje sida av bassängen. Två stycken fläktar på vardera 50 hk (37 kW) utrustade med frekvensomformare (VFD:er) förser diffuserarna med luft vid toppflöde och toppbelastning och en tredje likadan fläkt finns installerad som reserv.