Ферментативная очистка органических отходов на водоочистной станции Мюнстера
Эффективное обезвоживание осадка сточных вод с помощью декантеров
Экологически чистая энергия
Основная доля экологически чистой энергии для Мюнстера производится теплоэлектроцентралью в районе Керде города Мюнстера, где также используются декантеры GEA, начиная с прошлого года.
Для преобразования органических отходов в энергию применяется так называемый метод биологической стабилизации ("Bio-Stab"). Органические отходы собираются и подвергаются тщательной очистке для удаления посторонних веществ, таких как пластик, металл или камни/песок; после этого они разбиваются на мелкие частицы, смешиваются с технической водой и загружаются в метантанки для ферментации. Илоподобная масса сбраживается в течение 15 дней при температуре 55° С в строго анаэробных условиях, т.е. с полным исключением воздействия кислорода. В течении этого времени установка производит биогаз с содержанием метана от 50 до 60% и двуокиси углерода с содержанием от 40 до 50%; биогаз подается на соседнюю теплоэлектроцентраль, где осуществляется его преобразование в энергию. Таким способом в Мюнстере ежегодно производится, в среднем, 3000 МВт*ч электроэнергии и 3500 МВт*ч тепловой энергии .
Ежедневно два декантера обезвоживают от 300 до 400 м³ биомассы.
Начиная с апреля 2009 года, сброженный осадок обезвоживается двумя декантерами модели UCA 501. При низких эксплуатационных издержках и низком потреблении электроэнергии ежедневный объем обезвоживания биомассы декантерами составляет от 300 до 400 м³. Два декантера были установлены взамен устаревших установок. Приглашения для участия в тендере на поставку оборудования были направлены шести производителям, и три компании первоначально представили свои коммерческие предложения для участия в процедуре отбора поставщика оборудования для водоочистной станции Мюнстера. В процессе отбора произошел отсев компаний, и к концу тендера осталась только компания GEA. "Совместное тщательное планирование проекта, посещение мест установки демонстрационных декантеров и, что не менее важно, проведение местных испытаний с использованием мобильной установки убедили коммунальную службу города Мюнстера провести замену существующих центробежных сепараторов на оборудование, поставляемое компанией GEA.
Особое впечатление на нас произвели хорошие результаты работы декантеров GEA в сравнении с остальными ферментационными установками для производства биогаза", - констатировал Удо Хиббелер, начальник отдела ферментации органических отходов на водоочистной станции города Мюнстера.
Договор о проведении техобслуживания обеспечивает устойчивость бюджета
"Дополнительный решающий фактор заключался в том, чтобы подтвердить возможность вычисления расходов на ремонт в среднесрочном периоде. Компания GEA была единственным производителем декантеров, который смог предложить нам приемлемый договор на техобслуживание оборудования. Мы рассматриваем этот факт как один из очень положительных аспектов. Производитель должен быть уверен в надежности своего оборудования. Компания должна быть достаточно уверена в той деятельности, которую она осуществляет, чтобы рассчитать затраты на выполнение договора на проведение техобслуживания, и именно это сделала компания GEA", - добавил Удо Хиббелер. Вместе с компанией GEA мы разработали формулу с такими переменными показателями как количество установок, скорость, производительность в час и продолжительность работы оборудования в сутки, и эти данные были использованы для вычисления продолжительности работы оборудования в год и заданной периодичности техобслуживания. "Поэтому затраты на техобслуживание не являются фиксированными; наоборот, мы можем определять ежегодные затраты в зависимости от того, каким образом мы эксплуатируем установку".
В договоре о проведении техобслуживания определены показатели производительности, степени обезвоживания и качества очищенной жидкости. "В этом договоре на техобслуживание, который действует в течение 10 лет, внимание акцентируется на ключевых показателях устойчивости бюджета, а также пределах, в которых могут планироваться затраты на проведение ремонта. При этом мы также принимаем во внимание тот факт, что по истечении 10 лет мы будем способны работать с гораздо меньшими затратами, которые могут иметь место в случае незапланированных "специальных ремонтных работ", стоимость которых не может быть вычислена заранее", - сказал Удо Хиббелер.
Компания GEA соответствовала дополнительному критерию в части размещения заказа. "Мы хотели увидеть положительные результаты при проведении предварительных испытаний, и при проведении окончательного анализа этого удалось добиться только двум поставщикам", - заявил начальник производства. Компания GEA провела предварительные испытания исключительно оригинальным методом - с применением мобильной установки, которая работала на объекте с использованием оригинального материала. Одна из двух действующих установок была отключена на одну неделю, а вместо нее была использована мобильная установка.
Стандартное оборудование со стандартными запасными компонентами
Кроме того, коммунальная служба Мюнстера намеренно приняла решение о неиспользовании оборудования, изготовленного по специальному заказу, как это было ранее, и вместо этого приняла решение об использовании стандартного оборудования. "В этом случае мы будем уверены в том, что при возникновении необходимости оригинальный ротор будет храниться на складе запасных компонентов компании GEA", - сказал Удо Хиббелер. Разработав систему UCA 501, компании GEA удалось создать высокопроизводительный обезвоживающий фильтр-отстойник современной конструкции и коренным образом улучшить эксплуатационные характеристики с одновременным уменьшением эксплуатационных издержек и затрат на техобслуживание. Экологически безопасный фильтр-отстойник имеет форму глубокого пруда. Специальная геометрическая форма ротора в сочетании с высокой частотой вращения ротора гарантирует высокую производительность установки. Надежная многоступенчатая планетарная зубчатая передача сама генерирует высокий крутящий момент шнека для достижения максимального обезвоживания, который остается постоянным даже при высоких дифференциальных скоростях вращения ротора. Несмотря на высокую производительность и значительно больший крутящий момент, удельное потребление энергии составляет менее 1 кВт/м³.
Высокий уровень эксплуатационной готовности установки
Коммунальная служба Мюнстера решила подстраховаться в плане эксплуатационной готовности установки, удвоив объем обезвоживания на один фильтр-отстойник по сравнению со старой установкой с 15 до 30 кубометров в час. Таким образом, при необходимости проведения техобслуживания одной из установок процесс обезвоживания может быть отрегулирован путем увеличения скорости вращения емкости и производительности с тем, чтобы обеспечить возможность обезвоживания осадков только с использованием одной установки. "Поскольку обычно мы выполняем обезвоживание приблизительно от 15 до 18 кубометров в час на одну установку в течение периода от восьми до двенадцати часов в день, то мы имеем возможность перерабатывать общий объем с использованием только одного центробежного сепаратора с производительностью 30 кубометров в час при необходимости техобслуживания или отключения одной установки. Это означает, что мы имеем более высокий уровень эксплуатационной готовности установки", - сказал Удо Хиббелер.
"Новые фильтры-отстойники работают со скоростью 2600 оборотов в минуту; данный показатель ниже по сравнению с предшествующей установкой, скорость которой составляла 2950 об/мин, что приводит к дополнительному снижению потребления электроэнергии. Мы получаем показатели качества очищенной жидкости, которые обычно ниже показателей, полученных ранее. Эффективность обезвоживания осталась практически на том же уровне с получением примерно 35% сухой массы.
Производимые фильтрами-отстойниками твердые вещества с содержанием примерно 35% сухой массы и с содержащимися в них ценными органическими элементами являются свежим компостом, который подвергается дополнительному перегниванию в соответствии с Правилами утилизации органических отходов. Для этой цели получаемая в ходе данного процесса биологически стабилизированная почва смешивается со свежими отходами садоводства; это делается на расположенном поблизости предприятии по изготовлению компоста из отходов садоводства г. Мюнстера, производящем компост очень высокого качества, который жители Мюнстера могут приобрести за небольшую плату.
Переоборудование без остановки производства
Город Мюнстер получил двойную выгоду от того факта, что новый экологически безопасный фильтр-отстойник имеется также в виде мобильной установки для проведения испытаний. После успешного проведения испытаний с использованием мобильной установки полуприцеп был снова использован в процессе монтажа и ввода фильтров-отстойников в эксплуатацию. "Потому что новое оборудование должно было устанавливаться на месте расположения действующего оборудования", - пояснил Удо Хиббелер. Для того чтобы не прерывать постоянную работу ферментационной установки несмотря на необходимость демонтажа старого оборудования, для обезвоживания осадка сточных вод в переходный двухнедельный период был задействован мобильный фильтр-отстойник, который обеспечил безаварийную работу водоочистной станции. "В противном случае нам бы пришлось столкнуться с проблемами, связанными с длительным остановом водоочистных систем. Сроки поставки и сроки демонтажа/монтажа были существенно меньше сроков, указанных в условиях тендера. И, наконец, компания GEA приняла бывшее в эксплуатации оборудование в качестве частичной оплаты нового оборудования. Очень удобно с нашей точки зрения". Коммунальная служба Мюнстера была удовлетворена безотказным функционированием фильтров-отстойников на протяжении более одного года. В свою очередь, компания GEA выполнила условие коммунальной службы Мюнстера по обеспечению устойчивости финансового планирования, заключив договор о проведении техобслуживания оборудования в течении 10 лет. "Вся проделанная работа оставила у нас очень добрые чувства", - сказал Удо Хиббелер.
