Soplantes de tornillo para el tratamiento de aguas residuales

La eficiencia energética gana cada vez más importancia en el tratamiento de aguas residuales. La planta de depuración del municipio de Lüneburg, además, buscaba una solución capaz de producir aire comprimido con estabilidad en condiciones climáticas cambiantes y que pudiera controlarse sin problemas. El funcionamiento de una soplante de tornillo de Kaeser Kompressoren ha supuesto un claro ahorro de energía y permite alcanzar los resultados deseados.

La planta depuradora de Lüneburg está diseñada para unos 325 000 habitantes. Cuenta con varias pilas de decantación de hasta 7 m de profundidad, y el aire necesario para el tratamiento biológico del agua se distribuye por medio de compuertas de regulación.

Hasta ahora, el aire comprimido provenía de cuatro turbocompresores clásicos de 200 kW. Sin embargo, el cliente buscaba una solución que le permitiera una regulación más directa, dinámica y amplia, así como un aporte de aire constante a pesar de las condiciones climáticas extremas.
Como se registran y documentan por medio de mediciones tanto el flujo másico de aire producido como la potencia consumida, las mejoras conseguidas al instalar la nueva soplante de tornillo han quedado claras poco tiempo después.

La soplante de tornillo que se instaló en la planta depuradora de Lüneburg se ha sometido a un periodo de prueba de un año en el que ha funcionado a máxima capacidad. El sistema superior de mando estaba ajustado para regular los álabes de los turbocompresores, fue necesaria una adaptación del software para poder regular la soplante de tornillo por velocidad. La soplante se comunica con el sistema de mando por medio de Profibus DP; también podía optarse por Modbus TCP, Profinet IO, DeviceNet, EtherNet/IP o el cableado clásico, del mismo modo que era posible elegir entre la regulación por presión, o, como fue el caso de Lüneburg, por velocidad. Si la soplante alcanza determinados límites de velocidad, se conecta además o se desconecta un turbocompresor para evitar solapamientos.

Gracias a la posibilidad de ajustar los tiempos de rampa, el arranque y la desaceleración de la soplante y los turbocompresores no provocan puntas de presión contraproducentes. Es posible realizar una comparación directa de rendimiento por el hecho de que la soplante de tornillo sustituye exactamente el servicio que prestaba un turbocompresor con 4000 - 9000 m³/h, casi las 24 horas del día, 12 de ellas funcionando sola.

Pilas de decantación de la planta depuradora de Lüneburg.

Más importante que el ahorro de energía en sí era el reto de poder suministrar el aire de manera más exacta y constante. Gracias a la nueva regulación, más dinámica, y al hecho de que el flujo volumétrico producido por compresores volumétricos oscila mucho menos debido a cambios en la presión y la temperatura ambiental, ha sido posible conseguir este objetivo.

Incluso en condiciones climáticas extremas se han mantenido constantes los valores de procesos. La menor sensibilidad de la regulación de la máquina a los cambios de presión ha tenido efectos positivos a corto plazo, ya que simplificaba el control. La mejora de la gestión de los procesos gracias a un del flujo másico constante y a la medición del rendimiento se ha traducido en un notable ahorro de energía.

La soplante de tornillo forma equipo con los turbocompresores y hace notar su presencia por la reducción de la potencia total consumida, que descendió unos 250 000 kWh en un año, lo cual corresponde a un 10-15%. Este ahorro corresponde con toda exactitud a las previsiones realizadas, ya que gracias a la indicación del flujo volumétrico aprovechable y de la potencia total consumida por la soplante de tornillo dentro de los estrictos márgenes de tolerancia de la ISO 1217, anexo E, es posible conocer su capacidad de carga gracias a la técnica de medición.

Soplantes de tornillo de Kaeser Kompressoren, con un flujo volumétrico máximo de 160 m³/min y una presión diferencial máxima de 1100 mbar.

Se puede dirimir si son mejores las soplantes de tornillo o los turbocompresores o una combinación de ambos observando la distribución de frecuencia de la demanda de aire (la distribución temporal del flujo volumétrico entre demanda mínima y máxima). También es decisiva la presión de servicio real, que tiene gran influencia, sobre todo en el caso de los turbocompresores, en su campo de regulación y en la cobertura de la demanda de aire. 

Al buscar la solución, es recomendable elegir un concepto de estación sin limitarse a un tipo de máquina o de tecnología. La prioridad ha de ser el estudiar el perfil de demanda de aire comprimido y la demanda real de aire comprimido. Se trata de considerar el funcionamiento de la futura estación en su conjunto. Kaeser Kompressoren conoce las ventajas de ambas tecnologías, es decir, de los compresores volumétricos y dinámicos, ofreciendo al cliente una solución individual y adaptada a sus necesidades. 

La planta depuradora de Lüneburg ha acertado de lleno gracias a su actitud abierta frente a la tecnología, y ahora cubre sus necesidades de aire comprimido con eficiencia y facilidad de regulación.

Más información sobre el producto:

• Soplantes de tornillo HBS