NUEVAS OPORTUNIDADES EN AHORRO DE ENERGÍA EN PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUALES

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María Antonia Maestre Ávila
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1 VI Congreso internacional Ambientec 2013 NUEVAS OPORTUNIDADES EN AHORRO DE ENERGÍA EN PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUALES Ing. Ricardo Castillo, Director Aerzen Colombia SAS

2 NUEVAS OPORTUNIDADES EN AHORRO DE ENERGÍA EN PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUALES Por qué la eficiencia energética se vuelve cada vez más importante? -Situación de costos en las Plantas de Tratamiento Una nueva generación de compresores de lóbulos rotativos de alta eficiencia energética -Componentes estructurales -Ventajas y beneficios finales Una nueva generación de Turbo Sopladores de alta eficiencia energética - Componentes estructurales - Ventajas y beneficios finales Adelante con la combinación de tecnologías

3 Por qué la eficiencia energética se vuelve cada vez más importante? En Alemania hay más de Plantas Municipales Tratamiento de Aguas -Estas son responsables por casi el 20% del promedio en consumo energético de toda la energía necesaria para operar todas los edificios Municipales de la ciudad. Plantas de Tratamiento son las grandes consumidoras de energía del sector Municipal -Mayor consumo energético que Colegios y Hospitales -El consumo total de 10,000 Plantas de Tratamiento es de GWh/año - Este consumo corresponde al equivalente de 900,000 familias de 4 personas. Fuente: Agencia Federal Alemana del Ambiente, Oct. 2009

Antecedentes sobre tecnologías basadas en el ahorro energético en Plantas de Tratamiento La mayor cantidad de energía es usada en el suministro de aire para el tratamiento biológico -Esta gráfica

4 Antecedentes sobre tecnologías basadas en el ahorro energético en Plantas de Tratamiento La mayor cantidad de energía es usada en el suministro de aire para el tratamiento biológico -Esta gráfica muestra los pasos típicos del proceso en la totalidad de la energía -En plantas con generación de BioGasla energía consumida para aeración es de 50% aprox. -En plantas más pequeñas el consumo por la aeración es de % aprox. Fuente: Agencia Federal del Ambiente, Oct Tratamiento Biológico 67% Filtración/floculación 8% Tratamiento de Lodos 11% Infraestructura 6% Bombeo de Agua 5% Tratamiento Mecánico 3%

5 Proceso de Tratamiento de Aguas: Dimensionamiento y Sobre dimensionamiento Muchas Plantas están Sobre Dimensionadas: La Capacidad de tratamiento de la planta está orientada en valores a futuro La población aumenta y la integración industrial no crece a la velocidad esperada Rangos de Seguridad son incluidos en el diseño Sopladores y sistemas de funcionamiento por debajo de su rango normal de aireación funcionan de forma ineficiente y en el nivel más alto del costo de la energía!

6 Ejemplo: Planta de tratamiento en el área metropolitana de Colonia Equipo instalado (Diseño de la planta 1991): 4 sopladorescada uno de 5500 Nm3/h = Nm3/h Min. Flujode airede 1 soplador: 2200 Nm3/h Consumoreal en 2007: Nm3/h! En el curso de una renovación de la planta la estación de aire fue adaptada para el consumo real: 2 equipos más pequeños y más eficientes (con variador de frecuencia, la capacidad de cada uno Nm3 / h), Se reemplazaron 2 viejos sopladores existentes. Fuente: Seibert-Erling, setacon GmbH, Frechen Ahorro del 25%!

7 Una nueva generación de Compresores de Lóbulos Rotativos Sopladores de lóbulos Robustos Confiables Económicos Compresores de Tornillo Robustos Eficientes Costosos

8 Una nueva generación de Compresores de Lóbulos Rotativos Una maquina intermedia entre un compresor de Tornillo y un soplador de Lóbulos Reúne las características de robustez y confiabilidad del soplador, con la alta eficiencia del compresor de tornillo Tiene un costo intermedio entre el Soplador de Lóbulos y el Compresor de Tornillo Maneja presiones diferenciales de hasta 1,5 Bar, (50% más que un soplador de Lóbulos) Rotores Compresores de Lóbulos Rotativos Perfil helicoidal 3+3 Presión diferencial de operación hasta 0,8 Bar Presión de aspiración hasta -0,55 Bar Perfil helicoidal 3+4 Presión diferencial de operación hasta 1,5 Bar Presión de aspiración hasta -0,7 Bar

9 TURBO SOPLADOR Turbina en acero inoxidable Excelente Aerodinámica y por consiguiente gran ahorro energético Robusto y resistente a la corrosión, Durabilidad Aumento de la eficiencia energética y reducción de los costos de mantenimiento!

10 TURBO SOPLADOR Variador de velocidad integrado Especialmente diseñado para Turbo Sopladores, mejor comportamiento en operación que los variadores estándar. Monitoreo constante del volúmen de aire, por consiguiente mayor seguridad en el desempeño Motor de imán permanente Refrigerado por aire Relación de eficiencia del 98% Alta eficiencia incluso con carga parcial en operación

11 Qué equipo escoger para cuál aplicación?

12 Comparación de capacidad: Soplador Compresor de Lóbulos - Turbo

13 Áreas de aplicación principales para diferentes tipos de máquinas: 1. Soplante de Desplazamiento Positivo Presión: 100 hasta 1000 mbar Para flujos de aire medianos y pequeños (1,5 a 240 m3/min) Para aplicaciones especiales 25% 100% rango de ajuste Para aireación y tanques colectores de sedimentos Para operación contínua o intermitente Tecnología probada con una muy buena relación desempeño/precio

14 Áreas de aplicación principales para diferentes tipos de máquinas: 2. Compresor de Lóbulos Rotativos Presión: 100 hasta 1500 mbar Para flujos de aire medianos (10 a 150 m3/min) Para aplicaciones estándar 25% 100% rango de ajuste Para Lodos Activos Para operación contínua o intermitente La alternativa de ahorro energético!

15 Áreas de aplicación principales para diferentes tipos de máquinas: 3. Turbosopladores Presión: 400 hasta 1000 mbar Para flujos de aire medianos (20 a 200 m3/min) Para aplicaciones estándar 40% 100% rango de ajuste Para Lodos Activos Para operación constante con carga intermitente La tecnología de ahorro energético para grandes volúmenes!

16 Adelante con la combinación de tecnologías Una combinación de tecnologías y sus ventajas resultan en soluciones de alta eficiancia energética Posible Configuración: Para la carga base, Turbo sopladores con variadores de frecuencia Para cargas bajas o cargas pico, Compresores de Lóbulos Rotativos o Sopladores de Lóbulos, con variadores de frecuencia Preclarificador Agente precipitador Aireación Post clarificador Efluente Transporte de retorno de lodos Fuente: Dr. Norbert Kreuzinger, TU Wien

17 Gracias por su atención Ing. Ricardo Castillo AERZEN COLOMBIA SAS Phone: Internet: Autopista a Medellín, km 3,4 Fax : Centro Empresarial Metropolitano Bodega 27, Módulo 2 Cota - Cundinamarca

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