با استفاده از تکنولوژی WAGO، H2Ortner از Passau یک ماژول کنترلر را ارائه می کند که کنترل دمنده ها را در مخازن هوادهی بر اساس میزان آلودگی در فاضلاب ها و بر اساس نیاز، در اختیار اپراتورهای تصفیه خانه قرار می دهد. این نوع کنترل، مصرف برق را کاهش می دهد، غلظت نیتروژن را در تخلیه کمتر می کند و قابلیت اطمینان عملیاتی را بالا می برد. تجربه نشان می دهد که در بسیاری از موارد، اپراتورهای تصفیه خانه می توانند سرمایه گذاری انجام شده را صرفا از طریق چشم پوشی از شارژ فاضلاب بازیابی کنند.
در بسیاری از تصفیه خانه های مدرن، اعضایی در تیم حضور دارند که بدون استراحت یا حتی حقوق، تمام وقت کار می کنند: باکتری هایی که مواد مضر را در فاضلاب از میان می برند. همه چیزی که میکروارگانیسم ها برای نیتروژن گیری نیاز دارند (تبدیل آمونیاک نیتروژنه به نیترات)، اکسیژن است.
اکسیژن از طریق دمنده ها به داخل مخازن هوادهی تزریق می شود. در تصفیه خانه های کوچک و متوسط، این فرایندها عمومأ از طریق یک تایمر کنترل می شوند، بدون توجه به سطح آلودگی حقیقی در سیال فاضلاب. این روش همچنین دینامیک فرایندهای بیولوژیکی را در مخزن هوادهی از میان می برد. این فرایند معمولأ با این فرض کار می کند که “هر چه بیشتر، بهتر”: هوادهی بیشتر به منظور اطمینان از تأمین مقدار حد مورد نیاز. اما از آنجا که دمنده ها نیازمند توان زیادی هستند، این روش هزینه مصرف انرژی را افزایش می دهد. بعلاوه، مازاد اکسیژن مانع از اجرای مرحله پس از نیتروژن گیری (نیتروژن زدایی) می شود که در آن، نیترات تولیدی به نیتروژن مولکولی ساده می شود. بدین ترتیب، مقادیر تخلیه تا حد ممکن پایین نیستند. نتیجه آنست که اپراتورها معمولأ باید هزینه شارژ بالایی را برای فاضلاب پرداخت کنند.
به همین دلایل است که H2Ortner (یک شرکت متخصص تصفیه آب از Passau)، راهکاری را برای کنترل دمنده بر اساس نیاز ارائه میدهد. این سیستم، که NiDeEco نام دارد و مجهز به تکنولوژی اتوماسیون WAGO است، اطمینان حاصل می کند که باکتری های هوازی همواره دارای یک منبع اکسیژن بهینه در مخزن هوادهی هستند. مدیر عامل جوزف اورتنر می گوید: “ماژول کنترل ما به اپراتورهای تصفیه خانه امکان می دهد غلظت نیتروژن را در تخلیه کاهش داده و همزمان، هزینه های انرژی را پایین آورند.” بعلاوه، سیستم امکان بهینه سازی حذف فسفر را نیز می دهد.
NiDeEco دمنده ها را کنترل می کند و در نتیجه، نیتروژن گیری و نیتروژن زدایی را بصورت تابعی از سطح غلظت در فاضلاب تحت اختیار خود قرار میدهد. مقادیر کنونی اکسیژن، آمونیاک، و نیترات، که توسط سنسورها ثبت می شوند، نقطه آغازین هستند. داده ها بصورت بی سیم به ماژول کنترلر ارسال می شوند، و در آنجا یک برنامه نرم افزاری تعیین کننده عملکرد تصفیه بر اساس داده سنسورها است و سپس سطح بهینه اکسیژن رسانی را بر این اساس محاسبه می کند.
سیستم نه تنها مقادیر منفرد، بلکه منحنی ها را نیز بکار می گیرد. اورتنر می گوید: “این کار به ما امکان می دهد که فرایندهای دینامیک را مد نظر قرار دهیم، یک مزیت فوق العاده برای کنترل دقیق و منظم دمنده ها”. در این فرایند، NiDeEco نه تنها می تواند بطور مستقیم دمنده ها را کنترل کند، بلکه همچنین می تواند کنترلرهای سطح بالا را نیز سازماندهی کند.
هسته ماژول کنترلر، WAGO PFC200 Controller است. پارامتری سازی و مونیتورینگ فرایندها بر اساس وب انجام می شود. کارمندان می توانند با یک کامپیوتر معمولی، تبلت یا تلفن همراه، با آدرس IP ایمن به کنترلر دسترسی داشته باشند. این می تواند انعطاف پذیری را برای آن ها به ارمغان آورد، زیرا آن ها می توانند همه مقادیر را از راه دور (مثلأ از خانه) کنترل کنند.
یک اینترفیس سازمان یافته امکان دریافت همه داده های مربوطه را با سرعت بالا می دهد. بعلاوه، این به کارمندان امکان می دهد همه پارامترها را خودشان براحتی تنظیم کنند. اورتنر می گوید: “بجای جعبه سیاه، برای ما مهم بود که راهکاری را ایجاد کنیم که به مشتریان، استقلال لازم را از سازندگان مختلف بدهد”. کنترلر WAGO مزایای دیگری نیز دارد: “یکی از این مزایا شامل امکان پارامتری سازی و تصویرسازی مستقیم در ماژول کنترلر از طریق آدرس IP است. بعلاوه، با اینترفیس های مختلف، این محصول می تواند گزینه های ایده آل برای ارتباط با کنترلرهای گوناگون را به ما بدهد. همچنین نسبت فوق العاده قیمت به عملکرد WAGO را نیز فراموش نکنید”.
NiDeEco هم اکنون در 20 تصفیه خانه کوچک و متوسط در سراسر آلمان مورد استفاده قرار گرفته است. در هر مورد، مصرف توان تا حداقل 20 درصد کاهش یافته است. این می تواند بار کاری اپراتورها را تا حد زیادی کاهش دهد، و این موضوع بر اساس یک هم ارز جمعیتی نشان داده می شود، که توصیف کننده ظرفیت یک تصفیه خانه است. بعنوان نمونه، در تصفیه خانه ای که برای جمعیت 10000 نفر طراحی شده است، کاهش 20 درصدی به معنای حداقل 17000 یورو است. بعلاوه اگر اپراتورهای تصفیه خانه موفق به کاهش یکی از سه مقدار دشارژ مربوطه (غلظت نیتروژن یا فسفر، یا نیاز به مواد شیمیایی) به میزان 20% شوند، هزینه دشارژ فاضلاب برای سه سال کاهش می یابد. با سیستم H2Ortner، معمولأ امکان کاهش غلظت نیتروژن تا این مقدار وجود دارد. از آنجا که هزینه های سرمایه ای نسبتأ پایین هستند، آن ها می توانند تنها با چشم پوشی از شارژ فاضلاب جبران شوند. این حتی برای تصفیه خانه هایی که جمعیت 7000 نفر را تأمین می کنند نیز وجود دارد. پس، هزینه NiDeEco از همان روز اول جبران می شود.
مزایای موجود شامل افزایش امنیت مالی نیز هستند. اگر دمنده ها بتوانند تنها در بازه های زمانی از پیش تعریف شده کنترل شوند، باز هم اکسیژن می تواند برای نیتروژن گیری در زمانی که غلظت بسیار بالایی از آلودگی ها در سیال وجود دارد، در دسترس باشد. این باری است روی محیط زیست که هزینه های زیادی برای اپراتورهای تصفیه خانه دارد، زیرا شارژ فاضلاب بر اساس سطح آلودگی در دشارژ است.
بر اساس آنالیز دقیق شرایط فنی و اقتصادی، متخصصین H2Ortner همیشه سیستم را بر اساس یک تصفیه خانه بخصوص سفارشیسازی می کنند. برای نمونه، نصب سنسورها برای همه مقادیر (اکسیژن، آمونیاک و نیترات) در هر مورد ضروری نیست. اورتنر می گوید: “با یک سرمایه گذاری کوچک، مشتریان ما یک سیستم کنترلر را دریافت می کنند که دقیقأ منطبق با نیازهایشان است.” این کار، باعث می شود که باکتری های هوازی داخل مخزن هوادهی، همیشه خوشحال باشند. کاهش هزینه انرژی، افزایش قابلیت اطمینان و بهسازی کیفیت آب در دشارژ.
در مقاله فوق از ماژولها و کنترلرهای سری 750 نام برده شد. این محصولات را میتوانید از فروشگاه آسان صنعت تامین فرمائید.
آسان صنعت نمایندگی WAGO آماده ارائه خدمات به مردم عزیز ایران می باشد.
منبع و ترجمه از: مقالات سایت wago.com