Beneficio para el medio ambiente

La asociación de municipios de Cochem forma parte de un grupo de plantas depuradoras innovador que busca continuamente oportunidades para mejorar su eficiencia. Gracias al nuevo soplador de tornillo, en Treis Karden fluyen 344 litros de agua limpia por segundo al río Mosela, y las arcas municipales se ha visto aliviadas.

La planta depuradora de Treis Karden es un Sequencing Batch Reactor (instalación SBR). Esto significa que las aguas residuales se tratan de manera discontinua. Un ciclo en un tanque dura aproximadamente 300 minutos. Las plantas depuradoras funcionan con unos 5,5 metros a una presión física de aproximadamente 570 mbar. Además, la cantidad de agua residual continua varía drásticamente en función de la estación del año. Mientras que en el verano la región del Mosela acoge a multitud de turistas y productores de vino, la cantidad de agua es considerablemente inferior en los meses de invierno. Además, la presión varía entre 480 y 570 mbar g) en función del nivel de agua de la instalación SBR.

Hasta entonces se utilizaban sopladores de lóbulo rotativo en la planta depuradora de Treis Karden, con las que el operador estaba bastante satisfecho. Con tanques de seis metros de profundidad, la planta depuradora se encuentra dentro de la media, ya que la profundidad de soplado óptima en Alemania es de un máximo de cinco metros. En realidad, es ideal para la penetración de aire. En estas condiciones, los nuevos sopladores de tornillo prometían un ahorro considerable en costos de energía debido a una construcción y técnica innovadoras y a una reducción de los niveles de emisiones de ruido en comparación con la solución anterior.

La asociación de municipios de Cochem decidió instalar a prueba un soplador de tornillo FBS con un caudal de hasta 67 m³/min para asumir el trabajo del soplador de lóbulo rotativo. La propia instalación tiene un bloque de tornillo con una presión inicial de 650 mbar (g) que se adapta muy bien al sistema.

Así, los nuevos sopladores de tornillo ofrecen varias ventajas. En comparación con los sopladores de lóbulo rotativo convencionales, pueden ser hasta un 35 % más eficientes en función de las condiciones de servicio, y también ofrecen ventajas energéticas considerables en comparación con muchos sopladores de tornillo y turbo existentes en el mercado. Este efecto de ahorro de energía se debe, entre otras cosas, a la presión interna previa del soplador de tornillo, que ya se aproxima bastante a la presión del sistema. De esta forma se evita la llamada "sobrecompresión". Esta se genera cuando el soplador de tornillo, debido a las condiciones geométricas internas, acumula una presión superior a la que necesita la instalación de aguas residuales. Así, la ventaja energética de este principio de compresión se reduciría o, en el peor de los casos, se perdería totalmente.

El soplador de tornillo FBS debe sustituir a los sopladores de lóbulo rotativo utilizados hasta ahora en la planta depuradora de Treis Karden.

Los rotores no tienen revestimiento para que su eficiencia no se vea alterada durante los años de uso. El concepto de bloque pendiente de patente trae nuevas ventajas que refuerzan la ventaja de ahorro de energía y mejoran sustancialmente el desempeño específico de toda la instalación. Entre otras cosas, permite operar los equipos a velocidades más bajas de forma más eficiente que con los sopladores de tornillo conocidas hasta ahora, lo que resulta en un intervalo de control más amplio que el habitual del mercado. Además, los sopladores de tornillo se suministran como instalaciones completas. Esto significa que el compresor está equipado con un control Sigma Control 2 integrado y con todos los equipamientos eléctricos necesarios, como un convertidor de frecuencia. Como el convertidor de frecuencia ya se encuentra programado y toda la instalación se ha probado en la fábrica, la instalación se simplifica bastante.

Por otra parte, el controlador permite una monitorización amplia y continua de la instalación, y, simultáneamente, la integra de forma sencilla y rentable los sistemas de control de procesos ya existentes en la planta depuradora. La integración puede realizarse de forma convencional a través de contactos sin potencial, o a través de Profibus DP y ethernet. Como las plantas depuradoras ya están equipadas con los controladores de procesos más modernos y disponen de Profibus DP, el concepto de instalación encaja perfectamente con el funcionamiento de la planta depuradora orientada al futuro. Aquí se ahorran costos adicionales gracias a la sencillez de instalación y reparación.

Los sopladores de tornillo ofrecen otras ventajas que se notan a nivel energético y de costos. Dispone de un concepto de enfriamiento interno que evita el uso de bombas y enfriadores de aceite, que consumen mucha energía. Además, cuentan con una hermetización eficaz que garantiza una estanqueidad a largo plazo sin bomba de vacío. Al no utilizar equipos auxiliares ni lubricación por circuito continuo, también se aumenta la longevidad y confiabilidad de los equipos. Para un enfriamiento y eficiencia óptimas, el aire de proceso y el de enfriamiento se aspiran de manera independiente del exterior del edificio. Esto resulta en un mayor caudal másico de aire útil con la misma potencia. Los sopladores son fáciles de instalar, de funcionamiento continuo y confiable, resistentes y duraderos. Gracias a una disposición inteligente de los componentes, es posible instalarlos junto a la pared o lado a lado. Esto permite un mantenimiento más fácil y económico, además de una instalación en menos espacio.

Aunque el soplador de tornillo sea una instalación completa, hubo que entregarlo e instalarlo por componentes a Treis Karden, pues la planta depuradora estaba equipada con un sistema de compresión de residuos que limitaba físicamente el acceso a la sala de sopladores. Durante el funcionamiento de la instalación, no es posible parar el sistema de compresión de residuos. Gracias a la estructura modular del soplador de tornillo, esto no supuso ningún problema. El soplador se desmontó, volvió a montarse en la propia sala y se puso en funcionamiento.

Como los sopladores de lóbulo rotativo existentes también funcionaban de forma relativamente económica en su clase y el nivel de agua de la planta depuradora era variable, el valor de ahorro previsto no alcanzó el máximo en el caso de Treis. Debido al nivel de agua variable (con una contrapresión máxima de 570 mbar), se alcanzó ocasionalmente un ahorro de energía del 25 % en comparación con el soplador de lóbulo rotativo. Los valores los midió y confirmó una empresa de ingeniería local.