Secagem de lamas de esgoto com eficiência energética em Innsbruck com Secador de esteira BT HUBER

Innsbrucker Kommunalbetriebe AG (IKB) investe em um Secador de esteira BT HUBER 16. Com sua estratégia "de estações de esgoto a usina de energia", a estação de tratamento de águas residuais da IKB em Innsbruck produz energia de forma sustentável e a integra de forma inteligente em seu sistema existente. O objetivo é aumentar ainda mais a eficiência de toda a estação de tratamento de esgoto e torná-la uma das mais modernas da Europa.

Com cerca de 130.000 habitantes, Innsbruck, a capital do Tirol, é a quinta maior cidade da Áustria e produz 50.000 m³ de águas residuais por dia (pico: 145.000 m³) juntamente com os 14 municípios vizinhos. Essas águas residuais são tratadas nas modernas estações de tratamento de águas residuais. Dois Mesa adensadora DrainBelt HUBER 2,0 produzem aproximadamente 320 m³ de lodo fino com 6% a 7% de DR por dia. Aproximadamente 70 m³ de bioresíduos por dia são misturados na lama fina gerada. O rendimento de biogás dos digestores no STW aumenta através da cofermentação. Os digestores produzem em média aproximadamente 9.000 m³ de gás por dia. A maior parte do gás é usada para produzir eletricidade em duas usinas de aquecimento e energia. O calor de exaustão gerado pelo resfriamento do motor com uma temperatura de alimentação de 90 °C é utilizado na operação em faixa de temperatura média do Secador de esteira. O resto do biogás é usado em uma caldeira de água quente de 1.800 kW para produção de calor com um nível de temperatura de 140 °C. A HUBER implementou neste projeto um secador de duas temperaturas feito sob medida que é operado com energia de média temperatura da central térmica e energia de alta temperatura da caldeira de água quente.

Design modificado do secador para espaço disponível limitado

A HUBER modificou seu Secador de esteira para que pudesse ser integrado à antiga estrutura de Desaguamento de Lodo existente: Uma redução de altura do secador de tamanho padrão garantiu que os requisitos de altura livre para passagem acima do secador fossem atendidos. As dimensões dadas da estrutura também limitam o comprimento do secador. A energia térmica dentro do Secador de esteira, portanto, teve que ser distribuída para garantir uma evaporação de água de 2.000 kg/h, apesar do comprimento reduzido do secador.

Conceito de aquecimento individual

A HUBER planejou e projetou para a IKB um secador adaptado às suas necessidades e requisitos nesta estação de tratamento de águas residuais. Além do calor de exaustão de 330 kW de suas usinas de cogeração existentes, o biogás é eficientemente utilizado para a produção de energia térmica em uma caldeira de alta temperatura. A operação confiável da usina de secagem, mesmo durante a manutenção e inspeção das usinas de aquecimento e energia, é garantida, pois o secador está equipado com um trocador de calor adicional que permite transferir o calor de alta temperatura para a operação em faixa de temperatura média. Em caso de falhas ou quando trabalhos de manutenção e inspeção são realizados nas centrais de cogeração, o secador muda automaticamente para operação pura em alta temperatura. Isso aumenta ainda mais as horas de operação do secador e garante que o volume de lodo a ser seco seja processado de forma confiável.

O balanço energético positivo destas estações de tratamento de esgoto da IKB é ainda melhorado com a operação do Secador de esteira BT HUBER 16. Um trocador de calor com aletas adicional a montante do estágio de condensação extrai mais de 400 kW de energia térmica a um nível de temperatura de 70 °C e a alimenta ao sistema de aquecimento no local. O excesso de calor é alimentado a uma rede de aquecimento distrital à qual a piscina coberta da antiga Aldeia Olímpica e um restaurante próximo ao lago estão conectados. Um sistema de limpeza desenvolvido pela HUBER é utilizado para limpar periodicamente o trocador de calor de forma totalmente automática e durante a operação ativa para garantir permanentemente a energia térmica extraída.

Controle de fluxo HUBER inteligente

A bomba de alimentação do Secador de esteira é alimentada por seis unidades de Prensa de Parafuso HUBER com uma DR de entrada constante de 25%. As prensas de parafuso, a bomba de lama e o Secador de esteira formam uma unidade de processo neste STW. Os sistemas de controle desses componentes se comunicam por meio de conexão direta. O sistema inteligente de controle de rendimento da HUBER é capaz de detectar até pequenas variações na DR de saída das prensas de parafuso antes da alimentação do secador, por exemplo, variações sazonais devido aos bioresíduos. O sistema de controle de rendimento compensa até mesmo diferenças tão pequenas quanto ± 0,5% de DR por redução ou aumento dependente de DR do rendimento do secador. Isso garante uma evaporação constante da água e, portanto, a eficiência máxima constante da instalação.

É claro que o secador pode ser operado opcionalmente com uma produtividade menor de acordo com o volume de lama gerado no processo de tratamento de esgoto. O secador reage de forma totalmente automática, flexível e eficiente a requisitos variáveis.

Máxima eficiência energética

O Secador de esteira BT HUBER 16 em Innsbruck contribui positivamente para alcançar os objetivos de proteção climática. O fornecimento de energia térmica e elétrica é obtido por meio de energia regenerativa na forma de biogás da cofermentação. Além disso, aproximadamente 400 t de CO₂ por ano podem ser economizados devido a 450 menos transportes em caminhão que eram necessários antes. O consumo de energia notavelmente baixo do Secador de esteira BT 16 é convincente, com um consumo máximo de energia térmica de 0,8 kWh por kg de evaporação de água e um consumo de energia elétrica inferior a 0,0375 kWh por kg de evaporação de água. Esses valores definem novos padrões no campo do Secador de esteira.

Gerenciamento de tempo e cronograma do projeto

Enfrentámos um cronograma apertado a qualquer momento durante este projeto. O contrato foi assinado no final de 2016, o trabalho de instalação no local já começou em meados de maio de 2017 e o comissionamento ocorreu no início de agosto. O secador, com suas muitas inovações, foi planejado, construído, instalado e colocado em funcionamento em oito meses (a partir da data de colocação do pedido). Após uma fase bem-sucedida de operação de teste com um teste de desempenho convincente, a fábrica foi entregue à IKB em dezembro de 2017.

Fatos e números:

• Local: Innsbruck, Áustria
   
• Tamanho: Secador de esteira BT HUBER 16 com duas zonas de temperatura
   
• Comprimento do secador: 19 m
   
• Evaporação de água: 2000 kg/h
   
• Taxa de fluxo: 21.176 t/a (2.647 kg/h)
   
• Tempo de operação: 8.000 h/a
   
• Eficiência de secagem: de 22% DR a 90% DR
   
• Fontes de calor:
  • fonte de temperatura média: central térmica de biogás com 90 °C
  • fonte de alta temperatura: central de cogeração de biogás com 140 °C